5月21日05時28分，我國在西昌衛星發射中心將嫦娥四號任務的開路先鋒，中繼星“鵲橋”號送入太空，它已經被成功送入近地點200公里、遠地點38萬公里的地月直接轉移軌道軌道，並最終進入地月L2暈軌道，承擔為年底發射的嫦娥四號探測器提供通信中繼的任務。現代鵲橋搭起了地月之間數十萬公里的通信橋樑，它個頭不大本事不小，這次任務亮點可相當不少！
廉價火箭發射
嫦娥二號使用長征三號丙火箭發射，第三級用氫氧燃料火箭價格嗖嗖的漲上去了
以往發射月球探測器，我國都是用長征三號甲系列火箭，比如嫦娥一號用長征三號甲火箭，嫦娥二號用長征三號丙火箭，而嫦娥三號更是用了運力最大的長征三號乙火箭。這些火箭有一個共同點：它們的第三級都是氫氧發動機，液氧液氫推進劑能量大發動機比衝高，火箭運力也大，不過一分錢一分貨價格也很貴。
鵲橋號中繼星使用長征四號丙火箭發射，全常規燃料火箭價格便宜
這次發射“鵲橋”號中繼星，我國使用了長征四號丙火箭，這種火箭第三級同樣是常規的常溫燃料，也就是偏二甲肼+四氧化二氮（UDMH+NTO）的組合。雖然這對組合燃料成本比液氧煤油組合高好幾倍，但要比液氧液氫燃料要低得多，加上發動機和儲箱的簡化，綜合成本比長征三號甲系列低到不知哪裡去啦。
鵲橋和兩顆龍江衛星加起來才半噸多，選用長四丙火箭可謂物美價廉
當然，長征四號丙火箭的運力也要低得多，這次“鵲橋”號重量才448千克，加上兩顆不到100千克的微衛星，發射總質量加起來才半噸多。這也是這次選用長四丙的重要原因，用長三甲火箭大馬拉小車，而且價格又那麼貴，實在有些過分奢侈了。除此之外，這次任務也是西昌衛星發射中心首次發射長征四號丙火箭，以往西昌主要發射長三甲系列火箭，這次開了發射長四丙火箭的先河，未來可能繼續在此發射這種廉價的老火箭，物美價廉的發射高軌道衛星和深空探測器。
獨特的L2軌道
未來嫦娥四號要落到馮卡門撞擊坑，科學價值很高但位於月球背面
今年年底發射的嫦娥四號著陸器將在月球背面著陸，預定著陸點是位於南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑，新的玉兔月球車也將在此展開巡視探測，這次任務也是人類首次著陸月球背面。
1959年月球3號發回的月球背面照片，從此人類才第一次看到月宮背後的模樣
月球被地球引力潮汐鎖定，只有一面對著地球，我們也只能看到月球正面，人類第一張月球背面照片，都是1959年蘇聯月球3號飛掠後才拍到的。月球本體遮擋了來自地球的信號，地面通信天線只能和正面的探測器聯繫，至於月球背面實在鞭長莫及。當然，對於環月飛行的嫦娥一號和二號來說，月球遮擋影響不大，對月球背面進行成像後，飛到月球正面再和地球通信傳輸數據就是了，但是對嫦娥四號著陸器就是大問題了。月球背面沒法直接通信，別說探測到什麼發不回來，就是著陸成功與否都不知道啊。
地月L2的暈軌道是個不規則的三維曲線，在這裡視野遼闊軌道維持開銷還低
地面上遇到信號遮擋，我們會建起高塔中繼，現代更有靜止軌道通信（中繼）衛星，嫦娥四號必須有自己的中繼星，那麼它放在哪裡呢？綜合考慮地月L2軌道是最好的選擇。地月球統擁有5個拉格朗日點，L2位於地月連線另一端，也是個引力平衡點，在這裡探測器相對地球和月球靜止，當然實際飛行是環繞L2點的“暈軌道”。
鵲橋在環繞地月L2的暈軌道上，當起了嫦娥四號的接線員
所謂“暈”（Halo）借用了日暈和月暈的概念，暈軌道是一個類似環形的三維不規則曲線，受力仍然相對平衡，因此維持L2暈軌道需要的燃料很少。“鵲橋”位於L2暈軌道上，可為整個月球背面提供中繼，這個軌道實在得天獨厚。
鵲橋中繼星的發射和轉移，可相當複雜呢
按照計劃，經過4~5天飛行後，“鵲橋”號將飛到月面高度100公里的近月點，利用月球引力進行變軌，再經過21天的軌道調整最終進入繞月L2點軌道週期14天的暈軌道。暈軌道的Z軸振幅高達1.3萬公里，保證既不會受到月球遮擋又能為嫦娥四號提供實時的通信中繼。
鵲橋的真本事
鵲橋基於CAST100平臺，外形很普通但天線很大
“鵲橋”號中繼星是保障嫦娥四號任務成功的關鍵，是世界上第一課地球軌道外的專用通信中繼衛星，它的主要任務就是把嫦娥四號和月球車發現的科學數據傳回地球。嫦娥未動鵲橋先行，那麼它到底長什麼樣，又有哪些本領呢？嫦娥三號和四號是航天科技五院（空間技術研究院）研製，“鵲橋”同樣由五院研製，它使用五院的CAST100平臺，發射質量只有448千克，是一個長方體加太陽翼和天線的簡單結構。
地面上的鵲橋，它的天線展開可能有將近5米直徑，深空探測器天線數它最大！
我國已有的四個嫦娥系列探測器都不小，肯定有人心裡打鼓：這麼個小東西，在幾十萬公里外進行通信中繼，靠譜嗎？其實還真別小看它，“鵲橋”雖小但本領很強，它帶了一個直徑近5米的大型拋物面天線，這也是有史以來人類深空探測器帶的直徑最大的天線。什麼卡西尼號和新視野號啦，天線都沒它這麼大，現在你不擔心了吧。這麼大的高增益天線，長四丙整流罩放得下麼？這也不用擔心，它在地面和發射時是收攏，發射後才展開，這是常用的天線設計方式，美國的TDRS衛星和伽利略號探測器，都使用這樣的可展開式天線。
鵲橋通信速度不算太高，但深空探測領域算不錯了，，尤其是它只是一顆中繼星
“鵲橋”使用再生轉發模式，巨大的傘狀高增益天線用於對月中繼，同時配備了螺旋狀的中增益天線，為地球和月球背面的通信鋪設了一架橋樑。“鵲橋”號和地面的最高通信速率為2Mbps，如果分時工作改用大口徑傘狀天線，更可以提高到10Mbps，它和月球背面的嫦娥四號著陸器的最高通信速率為560kbps，對巡視器/月球車為280kbps。較真說起來它的傳輸速率實在不高，2Mbps對應最高每秒256k字節的傳輸速率，560kbps更是隻有70k字節每秒，比我們日常上網的速度慢得多，但放在太空中尤其是作為一顆中繼星，它足以滿足嫦娥四號任務的需求了。
和小夥伴搞科研
“鵲橋”號中繼星5月21日發射，它大約25天后進入地月L2暈軌道，但它的服務對象嫦娥四號可要等今年12月才發射，不過“鵲橋”並不孤單，它也有兩個小夥伴：來自哈工大的龍江一號和龍江二號。
4月24日中國航天日上，同時公佈了鵲橋和龍江的命名
龍江雙星總重量91千克，它們主要搭載超長波射電探測儀器，它們和火箭分離後獨立變軌進入300X3000公里的繞月橢圓軌道，並進行月球軌道上的編隊飛行，開展超長波天文干涉測量工作，太陽和系內行星超長波射電活動觀測等探索性研究。
龍江發射後將自主變軌，在繞月橢圓軌道上編隊飛行
值得一提的是，其中一顆龍江衛星還將攜帶沙特阿拉伯研製的微型光學相機，進行地月空間成像。用不了多久，我們就能看到來自沙特的地月照片了，這還真是刷新了人們對“油霸”的認識。
荷蘭的NCLE低頻射電儀探測超長波低頻輻射，也就是鵲橋上那三根各5米長的“探針”
小夥伴們都如此給力，“鵲橋”號自然也要大顯身手，它攜帶了荷蘭科學家提供的低頻射電探測儀（NCLE），進入軌道後3根低頻天線展開，每根都由5米長，比龍江的低頻探測能力強多了，它除了探測太陽系和銀河系內產生的低頻射電輻射，還用於觀測21釐米氫譜線，探索宇宙大爆炸早期黑暗時代的奧秘。“鵲橋”上還帶有17釐米直徑，重量1.7千克的角錐反射鏡，用於進行高精度的激光測距，這也是世界上第一次實現超越地月距離的純反射式激光測距實驗。
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