國家航天局今天宣布，鵲橋二號中繼星任務(wù)取得圓滿成功。鵲橋二號中繼星被稱作是我國探月四期任務(wù)的“總開關(guān)”，它的地位為何如此重要？來聽鵲橋二號中繼星總指揮兼總設(shè)計師張立華為我們獨家揭秘。
鵲橋二號是探月四期任務(wù)的“總開關(guān)”
今年3月20日，鵲橋二號由長征八號火箭送入太空。它重約1.2噸，主要用于轉(zhuǎn)發(fā)月球背面與地球之間的通信。之所以需要用到它，是因為降落在月球背面的探測器無法直接和地球通信，因此需要一顆衛(wèi)星來做“傳聲筒”。此前，為了保障在月球背面著陸的嫦娥四號，我國發(fā)射了鵲橋號中繼星負(fù)責(zé)中繼通信，目前它正在超期服役。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：我們要支持嫦娥六號、七號、八號以及接替支持嫦娥四號任務(wù)，因為鵲橋中繼星也是超過了預(yù)期的設(shè)計壽命，所以這樣就要為4次任務(wù)10余個探測器來提供中繼通信的服務(wù)，因此它任務(wù)應(yīng)該還是比較重的。
鵲橋中繼星為嫦娥四號量身打造，而鵲橋二號卻要照顧十幾個狀態(tài)不一的探測器，張立華說，為了解決這些問題，他們通過設(shè)計，讓鵲橋二號上可以像我們的手機(jī)一樣更新升級，這樣就能適應(yīng)更加復(fù)雜的任務(wù)。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：嫦娥八號任務(wù)，它目前還處在方案階段、論證階段，未來它也可能有一些新的需求，我們也在一定程度上可以去進(jìn)行軟件的重新設(shè)計，來滿足它的新的需求。
鵲橋二號為何使用新型繞月軌道？
根據(jù)探月四期的需求，鵲橋二號還設(shè)計了新型的繞月飛行軌道，這在過去的探月任務(wù)中從未使用過。
嫦娥六號計劃到月球背面的南極-艾特肯盆地進(jìn)行采樣，后續(xù)我國已經(jīng)規(guī)劃的月球探測任務(wù)也主要集中在月球南極地區(qū)，為了盡可能地滿足通信要求，研制團(tuán)隊為鵲橋二號設(shè)計了一條新軌道——環(huán)月大橢圓軌道。鵲橋二號在上面運行，可以保持長期不變的穩(wěn)定狀態(tài)。這樣，推進(jìn)劑可以用到最少，大大節(jié)省它的消耗量。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：軌道是一個大橢圓的軌道，近月點在月球的北極地區(qū)，離月球很近，只有幾百公里，而遠(yuǎn)月點是在16000公里左右，這樣相當(dāng)于它的遠(yuǎn)月點一直處于南極區(qū)域的上方，這樣對南極地區(qū)的探測器就能夠提供更長的通信覆蓋的時間。
這條軌道非常適合嫦娥六號任務(wù)，鵲橋二號在這條軌道上飛行一圈需要24小時，這樣它每天可以為嫦娥六號提供超過21小時的中繼通信覆蓋時間。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：嫦娥六號在月背的時間只有兩天，工作很多、時間很緊，要求每天要保證18小時以上的通信覆蓋時間。所以我們在研制過程中也是不斷地對軌道設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，這樣能夠更好地支撐嫦娥六號完成月面的取樣任務(wù)。
嫦娥六號完成任務(wù)后，鵲橋二號將會調(diào)整到繞月周期為12小時的軌道，繼續(xù)保障后續(xù)的嫦娥七號、嫦娥八號等任務(wù)。
地月最強(qiáng)“傳聲筒”！鵲橋二號有絕招
相比于鵲橋號，鵲橋二號不僅能夠支持更多的航天器進(jìn)行中繼通信，它作為一個“傳聲筒”，“傳話”能力可比鵲橋號強(qiáng)了不少。
鵲橋二號可以說是鵲橋號的升級版，它的“傳話”速度非�？欤幻腌娋涂梢詡鬏斠徊侩娪�，有這么快的通信速度，其中一個原因就是鵲橋二號距離月球要比鵲橋號近得多。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：鵲橋中繼星距離月球最遠(yuǎn)實際上接近9萬公里，在這樣的距離上，它能提供的碼速率就相對比較低�，F(xiàn)在我們選擇支持嫦娥六號任務(wù)軌道，鵲橋二號最遠(yuǎn)的是16000公里左右，所以從距離上來講應(yīng)該是大幅地縮短，為我們提高通信速率創(chuàng)造了條件。
從外觀上看，鵲橋號和鵲橋二號都裝了一個傘狀的天線，然而它們的功能卻大有不同。由于鵲橋號只需要保障月球背面的嫦娥四號，它飛行在月球背面，用一個天線面向月球和地球就可以完成任務(wù)。
但由于鵲橋二號還需要支持后續(xù)大量月球南極的任務(wù)，因此鵲橋二號選擇了繞月飛行，這樣天線就不能同時指向地球和月球，因此研制團(tuán)隊為鵲橋二號配置了另一個小天線，兩個天線各有分工。
航天科技集團(tuán)五院鵲橋二號中繼星總指揮、總設(shè)計師 張立華：大家可以看到有一個小鍋，這個是用來對地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)�。我們在軌工作的時候，實際上就是傘天線指向月面探測器的同時，這個小鍋指向地面站，來確保這樣同時把探測器數(shù)據(jù)收過來，然后再轉(zhuǎn)到地面站。（央視新聞客戶端）