▲ 嫦娥四號中繼星“鵲橋”（模擬圖）
據國防科工局消息，6月14日11時06分，探月工程嫦娥四號任務“鵲橋”中繼星成功實施軌道捕獲控制，進入環繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道，成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衛星。後續將在此軌道陸續開展在軌測試和中繼通信鏈路聯試，為年底擇機發射的嫦娥四號月球探測器提供地月中繼測控通信。
“鵲橋”中繼星於2018年5月21日在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。
▲ 長征四號丙運載火箭託舉嫦娥四號中繼星“鵲橋”升空
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，綜合考慮中繼星與嫦娥四號著陸器、巡視器的距離穩定性、覆蓋率、軌道進入和維持、月球遮擋影響等因素，科研人員經反覆研究，最終確定將Halo軌道作為“鵲橋”中繼星使命軌道。
Halo軌道中文稱為“暈軌道”（“暈”字借自日暈、月暈），軌道形狀不同於地球衛星的橢圓軌道，而是三維非規則曲線，軌道控制非常複雜。“鵲橋”中繼星將在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。
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。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著陸器和巡視器與地球間的“通信站”，搭建地月信息聯通的“天橋”。
嫦娥四號任務共搭載4臺國際合作載荷，其中由荷蘭研製的低頻射電探測儀和由沙特研製的月球小型光學成像探測儀在此次“鵲橋”中繼星任務中搭載；德國月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典中性原子探測儀將搭載在嫦娥四號探測器上。
▲ 中繼星“鵲橋”開展通信中繼和科學技術試驗（模擬圖）
揭 秘
“繞地月L2點的Halo軌道”
“鵲橋”為何來這裡？
繞地月拉格朗日點
穩定省燃料
地月拉格朗日2點（簡稱“地月L2點”），距離地球40多萬公里，是5個地月拉格朗日點之一。地球和月球兩大天體在太空中運動，其萬有引力與離心力在這5個點處得以平衡。倘若這5個點處存在第三個天體，且這個天體的質量相對於地球和月球無限小——譬如中繼星，那麼它就可以和地月保持相對靜止狀態，受地月引力作用可以保持相對穩定狀態，從而節省衛星燃料。
▲ 中繼星“鵲橋”（白色）與嫦娥四號探測器（綠色）飛行軌跡 （模擬圖）
選擇L2
面向月背好乾活
在5個地月引力平衡點中，L2點位於地球、月球兩個大天體的連線上，且在較小的天體（即月球）一側，又正好面向月球背面。嫦娥四號要在月球背面靠近南極的艾特肯盆地執行任務，所以選擇L2點。
當然，如果中繼星“守”在地月L2點，受月球遮擋，就“看不見”地球了。所以，設計師為其設計了Z向振幅約1.3萬公里繞地月L2點的Halo軌道。“鵲橋”架設在這一軌道上，既能“看見”地球，又能“看見”月球，可以同時與地球和月球背面進行信息和數據交換。
▲ 中繼星“鵲橋”運行在工作軌道（綠色）上 （模擬圖）
Halo軌道
其實是繞地軌道
有的朋友可能會問，L2點是個虛擬的點，如何像地球等天體那樣“hold”住飛旋的衛星呢？
原來，在慣性空間中，Halo軌道其實是一個比月球軌道略高的繞地軌道。一般來說軌道越高運行速度越慢週期越長，但是受月球的影響，這個軌道的週期和月球公轉週期基本接近，所以從地月連線的轉動視角看過去，衛星的飛行軌跡在視覺上變成了一個環繞L2點附近的軌道。
文/趙聰 蔡金曼
監製/黃希
你有一個加入中國航天的機會！
2018年中國航天報社有限責任公司擬招聘的崗位如下：
新聞採編人員（社會成熟人才）
崗位職責：
3. 與航天系統上級部門及各單位保持日常信息溝通，及時掌握新聞線索，鞏固並發展通訊員隊伍；
4.完成領導交辦的其他工作。
崗位要求：
1.有一定的報紙工作經驗，本科及以上學歷。
2.新聞、中文、哲學、經濟等相關專業(條件優秀者不限專業)。
3.具備較為紮實的文字功底，掌握新聞專業基礎知識，具有較強的新聞採訪、寫作能力。
5.熱愛航天事業和新聞事業，能承受較大的工作壓力。
招聘程序
凡有意應聘者請將個人簡歷投遞到郵箱[email protected]，郵件主題請註明“2018應聘採編崗位”字樣。中國航天報社有限責任公司對簡歷進行篩選後將安排面試，面試合格人員進入報社實習，實習期考核結束後確認是否錄用。
聯繫方式
地址：北京市海淀區阜成路8號綜合樓 郵編：100048
聯繫人：崔老師
辦公電話：（010）68373531
閱讀更多 中國航天報 的文章
