日前，嫦娥四号已经在月球背面着陆，并开始了繁忙的科学探测工作。截至目前，全世界总共有3个国家，20个探测器，6辆月球车（巡视器），到达过月球的正面，而在月球背面，只有1个国家，1个探测器，1辆月球车（巡视器），那就是中国的嫦娥四号探测器和玉兔二号月球车。
我们不禁要发问，在遥远的火星上，都可以在任何经度着陆，为什么在距离相对较近的月球上，人类很难实现月球背面的着陆呢？月球为什么有“正面”和“背面”？是因为月球是扁平的且不旋转吗？
月球既然被称为“月球”，而不是“月饼”，说明它当然不是扁平的，它是一个球体。但是这个球体的运动有些奇怪，它的公转周期和自转周期是相同的。这就导致了月球总是一个面朝向地球，我们在地球上看到的月亮总是那个样子，从不变化。（实际上月球有天平动，只是肉眼不易察觉。）
导致这个现象的原因叫做“潮汐锁定”。月球的引力能影响地球上的海洋出现潮起潮落，地球的引力比月球大得多，在月球上造成的潮汐力更加巨大，月球上虽然没有海洋，但月球自身已经被地球引力拉得产生形变，导致月球的引力平衡出现扭曲，最终被地球锁定，只有一面朝向地球。
如此一来，人们就自然而然地给月球分出了正反面。那么登陆月球背面最大的困难是什么呢？月球探测器是无人驾驶的，需要在地球上远程操控，但是月背永远无法朝向地球，巨大的月球挡住了操控信号，接收不到地球信号的探测器是没有灵魂的，是无法工作的！
经常开车的朋友可能会注意到，我们要想观察汽车后方的情况，只要看看后视镜就可以了。我们同样可以用“后视镜”的方法来传输信号，在月球背向地球的那一面的上空，放一个镜子，来反射信号。鹊桥中继卫星就是这面镜子，它在地球和月球背面之间，架起了一座通信的桥梁。
那么，问题来了。地球、月球和鹊桥中继卫星，三者构成了一个三体系统。三体系统虽然只有简单的三个点，但它运动的复杂性和不稳定性，已经折磨了三体人（刘慈欣的科幻小说《三体》中的外星人）无数个纪元，多少次的文明都被三体的复杂运动毁灭。人类至今仍然无法掌握三体运动中的相互平衡，即使是极其简化了的三体问题，从牛顿提出万有引力开始，在随后的几百年中，欧拉、拉格朗日、拉普拉斯、庞加莱等等大科学家们，绞尽了脑汁也未能将它攻克。
地球、月球和鹊桥中继卫星所构成的三体运动，与《三体》小说中的“三体世界”有一点不同，小说中有三个大质量的恒星在互相影响，而我们如今面对的，只有一个大质量的地球，小质量的月球，和一个相比之下质量小到可以忽略不计的卫星。但是这个小卫星又处于两个大天体引力的影响下，这就是限制性三体运动。
18世纪的法国数学家拉格朗日，在限制性三体运动的问题上做出了突破性的贡献。拉格朗日对限制性椭圆轨道三体运动求出了五个特解，并由此计算出5个在三体系统中引力达到平衡的所谓“拉格朗日点”，如果把物体放到三体系统的拉格朗日点上，物体会保持相对静止状态。拉格朗日点一般用L表示，这5个拉格朗日点简称为L1、L2、L3、L4、L5。
而嫦娥四号任务的“后视镜”鹊桥中继卫星，恰好可以放在L2这个引力平衡点上。但是，让鹊桥中继卫星保持在L2上不动是不行的，月球仍然位于中继卫星和地球之间，阻挡信号。这就要求鹊桥中继卫星在L2点上动起来，做环绕运动。这样的运动形式称之为晕轨道形式。
晕轨道，并不是说鹊桥中继卫星把自己绕晕了，这个晕字在这里念yùn。从地球上看，卫星的运动轨迹就像月晕一样，围绕着月球，但实际上并不是和月球在同一平面上。晕轨道在与地-月连线垂直并通过平动点的平面附近。卫星距平动点的距离超过3500公里，围绕平动点的运动周期约为半个月。这样就使月球背面与地面实时通信的困难得到解决。
鹊桥中继卫星，保持在月球拉格朗日2点的位置，做晕轨道运行。这是我国科学家的首创，是全世界独一份的领先技术，完美解决了三体运动的世界性难题，展现了中国科学家的科技水平，具有重大的科学与工程意义，也是人类探索宇宙的又一有力尝试。
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