昨天,人類航天器首次造訪地月L2點Halo軌道!

所謂“鵲橋”就位打前站,只待“嫦娥”赴廣寒!

經過20多天的太空飛行,跨越40萬公里的寒寂深空,我國探月工程嫦娥四號任務的中繼通信尖兵——“鵲橋”終於進入使命軌道,正式進入戰鬥位置。

昨天國防科工局、國家航天局對外發布消息:6月14日11 時6分,“鵲橋”中繼星成功進入環繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的Halo軌道,成為世界第一顆運行在地月L2點Halo軌道的衛星

“鵲橋”中繼星、嫦娥四號探測器由中國航天科技集團第五研究院打造,該院院長張洪太對此評價道,“這是人類歷史上航天器首次造訪地月L2點Halo軌道,‘鵲橋’的成功就位,不僅為嫦娥四號任務的順利開展奠定了基礎,還標誌著中國航天人的軌道控制、通信等空間技術邁入國際領先行列。

昨天,人类航天器首次造访地月L2点Halo轨道!

為何要去Halo暈軌道?

那麼,我國為何要發射一顆中繼星前往“暈軌道”,這一切還要從今年航天的“重頭戲”嫦娥四號任務說起。


嫦娥四號任務是世界首次月球背面軟著陸和巡視勘察任務。根據中國探月與航天工程中心副主任裴照宇的說法,由於受到月球自身的遮擋,著陸在月球背面的探測器無法直接實現與地球的測控通信和數據傳輸。“鵲橋”中繼星將成為架設在嫦娥四號探測器與地球間的“通信站”,搭建地月信息聯通的“天橋”。


這也就有了“要探‘月背’、中繼先行”的說法。

昨天,人类航天器首次造访地月L2点Halo轨道!
昨天,人类航天器首次造访地月L2点Halo轨道!

5月21日,“鵲橋”中繼星在我國西昌衛星發射中心發射升空,進入預定地月轉移軌道;經過1次中途修正,於5月25日到達近月點併成功實施近月制動後,順利進入月球至地月L2點的轉移軌道。

地月L2點位於地月連線的延長線上,該點軌道包括李薩茹軌道和Halo軌道——這就需要中國航天人做出選擇,究竟去哪個軌道。

事實上,早在上世紀50年代,國際航天界就提過中繼星Halo軌道的概念,只是到了今天,中國航天人才將這一設想變為現實——這並不容易。

五院502所一位專家打過一個形象的比方:“鵲橋”在Halo軌道上運行,就像一個調皮的孩子,只要一段時間不關注她,就可能會“離家出走”,甚至不知所蹤。這就需要中繼星時刻保持高穩定、高精度的姿態和角度。

他還透露,“鵲橋”中繼星已具備在1000m/s高速在軌飛行過程中,速度控制精度誤差不大於0.02m/s的本領,可以說是“在高速奔跑中還可以穩穩地做微雕”。這一“自主可控、毫釐不差”的能耐,將讓地面人員實施的軌道控制週期延長到7天左右一次,為衛星安全、長期、穩定在軌運行打下基礎。

昨天,人类航天器首次造访地月L2点Halo轨道!

後續靠什麼搭出“生命線”?

6月14日11時 00分,在北京航天飛行控制中心,科技人員發出指令,“鵲橋”中繼星建立軌控姿態,星上軌控發動機點火,隨後正常關機,變軌過程結束。

根據實時遙測數據監視判斷,“鵲橋”中繼星軌道捕獲控制正常,進入使命軌道。

這之後,“鵲橋”中繼星將積極備戰,為今年年底前到月球背面執行探測任務的戰友——嫦娥四號著陸器和巡視器——打好前站、掃清障礙,搭建出一條連接地球和月球的信息“生命線”。

昨天,人类航天器首次造访地月L2点Halo轨道!

事實上,要建起連接地球和月球、跨越40多萬公里的“星際穿越”通信鏈路,考驗的不只是設計上科學合理,更要求工作時穩定可靠。也因此,提前進入戰鬥位置的“鵲橋”,必須全面開展中繼通信功能的測試。

來自國家航天局今天的消息也提到,“鵲橋”後續將在Halo軌道做擬週期運動,通過定期軌控保持軌道的穩定性,實現對嫦娥四號著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋。

談及通信測試,就不得不提“鵲橋”攜帶的各路“新式武器”,這其中既有我國首臺數字化深空應答機,還有五院西安分院研製的4.2米口徑的高增益傘狀拋物面天線,這是人類深空探測任務史上最大口徑的通信天線,可為嫦娥四號著陸器、巡視器與地面站之間的測控與數據傳輸提供支撐。

另值得一提的是,五院西安分院科研人員還給遠在天邊的“鵲橋”安裝了多部“手機”,地面工作人員可同時給這幾部“手機”打電話,發出相同的遙測指令,以此試著規避“因距離遠或其他未知因素”造成的信號中斷、信息傳送不準確等問題

其表現究竟如何,我們拭目以待。

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