21日凌晨5點28分，中國在西昌衛星發射中心用長征四號丙運載火箭，成功將嫦娥四號任務“鵲橋”號中繼星發射升空。
鵲橋號中繼星是世界首顆運行於地月拉格朗日L2點的通信衛星，將為年底擇機實施的嫦娥四號月球探測任務提供地月間的中繼通信。
“鵲橋”號中繼星是什麼？
5月21日，嫦娥四號“鵲橋”號中繼星發射成功。
“鵲橋”號中繼星搭乘長征四號丙運載火箭升空瞬間 圖片來源：央視新聞
該類衛星屬於通信衛星，被形象地稱為“衛星的衛星”，因為它們可為衛星、飛船等航天器提供數據中繼和測控服務，極大提高各類衛星使用效益和應急能力，能使資源衛星、環境衛星等數據實時下傳。
在中國乃至全世界，有一個從小就耳熟能詳的故事：相傳牛郎和織女被銀河隔開，只允許每年的農曆七月七日相見。為了讓牛郎和織女相會，各地的喜鵲就會飛過來用身體緊貼著搭成一座橋，此橋就叫做鵲橋。牛郎和織女便在這鵲橋上相會。而在5月21號，中國發射的這顆以“鵲橋”命名的月球中繼衛星，承載著這一美好寓意，發揮著同樣的作用。
嫦娥四號中繼星“鵲橋”的飛天之旅：
火箭起飛
星箭分離
“喜鵲開屏”
奔向月球
運行於Halo軌道
開展通信中繼和科學技術試驗
支持著陸器/巡視器組合體在著陸時與地面建立上下行通信鏈路
支持著陸器、巡視器在月球背面開展科學探測
以上動圖來自中國航天科技集團
為什麼要先架設“鵲橋”？
嫦娥四號任務的難點之一在於人類在地球上無法與月球背面直接通信。
嫦娥四號月球探測器是嫦娥三號的備份星，計劃將登陸月球背對地球一面的南極附近的艾特肯盆地。由於月球被地球潮汐鎖定，它只能永遠以同一面朝向地球。這就意味著，在月球背面登陸的嫦娥四號與地球上的測控中心不僅相隔遙遠的地月距離，而且還要隔著月球球體進行通信聯繫。
但通信信號無法穿透月球抵達其背面，這就需要中繼衛星的幫助來實現數據傳輸，完成地面測控任務。這是“嫦娥”此次發射奔月之前先發射“鵲橋”衛星的原因。
外媒指出，利用中繼通信衛星實現地球與月球背面的通信，是中國人的創舉。
嫦娥四號任務鵲橋號中繼星發射前在西昌衛星發射中心進行吊裝。 劉常連 攝
發射成功有何意義？
順利發射和在軌應用後，“鵲橋”將成為人類歷史上第一顆地球軌道外專用中繼通信衛星，第一顆連通地月的中繼衛星，第一顆在地月L2點上採用Halo軌道的衛星，標誌著我國率先掌握地月中繼通信技術，這是我國在月球探測領域取得的新突破。
按照計劃，“鵲橋”將在今年年底等到前來月球背面執行探測任務的嫦娥四號著陸器和巡視器。屆時，“鵲橋”將提供中繼通信服務，為地球和月球搭建一條跨越40多萬公里的通信“橋樑”。
為何要到月球背面去？
月球是地球的衛星，同時也是距離地球最近的地外天體。然而直至今日，這顆星球的許多秘密，尤其是月球背面，仍然未能解開。
資料圖：月球表面圖片。
月球背面之所以顯得神秘，原因在於我們無法從地球上直接觀測到月球背面。月球這種規律稱為潮汐鎖定（或同步自轉、受俘自轉），發生在重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體，即月球永遠以同一面朝向著地球。潮汐鎖定的天體繞自身的軸旋轉一圈要花上繞著同伴公轉一圈相同的時間。這種同步自轉導致一個半球固定不變的朝向夥伴。月球的自轉和公轉週期都大約是4星期，因此無論何時從地球觀察月球，都能看見同一面的半球。直到1959年，從前蘇聯的太空船月球3號傳送回來的照片，才完整的看見月球背面。
據環球網報道，宇宙在大爆炸之後的一段時間是黑暗的，因為宇宙中只有中性的氫，發光的第一代恆星還沒有形成，這段從幾十萬年到幾億年的時間被稱為宇宙的“黑暗時代”。
“黑暗的宇宙並不是沒有留下‘蛛絲馬跡’。”吳季說。圍繞氫原子旋轉的電子會偶爾變換其旋轉方向，輻射1.4GHz的電磁波。經過130多億年宇宙的膨脹，這個頻率產生了紅移，降低到30MHz以下。要想測得這個“蛛絲馬跡”，最好的辦法就是到月球背面，在非常“安靜”的電磁環境中去“傾聽”。中國科學院國家空間科學中心研究員表示。
長征四號的歷史
長征四號系列火箭作為一款常溫推進劑的三級運載火箭，承擔了中國大部分太陽同步軌道衛星發射任務。作為中國現役主力運載火箭之一，其發展與中國通信和氣象衛星緊密聯繫。
20世紀七、八十年代，長征四號運載火箭“誕生”，而後承擔氣象衛星、技術試驗衛星、資源衛星等發射任務。長征四號系列火箭先後經歷甲、乙、丙三個型號，目前型號乙、丙仍“在崗”。
二級卸車 張陽 攝
資料顯示，1988年9月7日，長征四號甲火箭在太原衛星發射中心首飛成功，將風雲一號氣象衛星送入預定軌道，開創了中國大型運載火箭首飛一次成功的紀錄，並使中國成為世界上第三個能夠獨立發射太陽同步軌道衛星的國家。
1989年2月，長征四號甲火箭經過適應性改進後，被命名為長征四號乙火箭。1999年5月10日，長征四號乙火箭在太原衛星發射中心首飛成功。
整流罩轉運塔架 張陽 攝
20世紀90年代末期，隨著衛星平臺的不斷增大，長征四號乙火箭面臨著提高運載能力的迫切需求。1999年3月，長征四號乙改進型火箭研製工作啟動，以提高火箭運載能力和一箭多星發射能力。2007年4月，採用三級兩次起動技術狀態的長征四號乙火箭，被命名為長征四號丙運載火箭。
算上本次發射，長征四號系列火箭已經圓滿完成了56次發射任務，先後將90餘顆衛星順利送上太空，適應性強、可靠性高是業界對其評價。
閱讀更多 無限科技 的文章
