嫦娥四號(hào)成為人類首次在月球背面軟著陸的探測(cè)器，為地面與嫦娥四號(hào)探測(cè)器搭建起通信橋梁的中繼星“鵲橋”發(fā)揮了關(guān)鍵作用,。

“鵲橋”于2018年5月21日從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,。中國(guó)航天科技集團(tuán)五院中繼星“鵲橋”主任設(shè)計(jì)師孫驥說，“鵲橋”雖然不是嫦娥四號(hào)任務(wù)的主角,，卻是重要的組成部分,，其使命就是為月球背面的著陸器和巡視器提供中繼通信服務(wù)，相當(dāng)于把一個(gè)地面站搬到了天上,。

他介紹,，“鵲橋”運(yùn)行的軌道非常特殊，環(huán)繞地月第二拉格朗日（L2）點(diǎn),，距離月球背面的探測(cè)器zui遠(yuǎn)有7.9萬公里,，距離地球近50萬公里。嫦娥四號(hào)探測(cè)器的信息傳給“鵲橋”后,，會(huì)首行解調(diào)等處理,，再傳回地球。

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院中繼星“鵲橋”總設(shè)計(jì)師張立華說,，在地月L2點(diǎn)上,，地球,、月球?qū)πl(wèi)星的引力與衛(wèi)星沿軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力剛好達(dá)到了平衡。中繼星采用了繞地月L2點(diǎn)的Halo軌道（暈軌道）,，只需消耗很少的推進(jìn)劑就能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,。在這里，中繼星可以一直同時(shí)“看到”月球背面和地球,，是對(duì)月球背面探測(cè)器進(jìn)行中繼通信的理想位置,，而從地球上看，這個(gè)軌道就好像環(huán)繞月球的暈,。

他介紹,，美國(guó)深空探測(cè)專家羅伯特·法庫(kù)在上世紀(jì)60年代*次提出Halo軌道以及通過中繼星實(shí)現(xiàn)與月球背面探測(cè)器通信的設(shè)想，并建議后續(xù)的阿波羅任務(wù)可以考慮到月球背面去,，但因?yàn)楦鞣N原因沒有實(shí)現(xiàn),，現(xiàn)在是中國(guó)人把他的想法給實(shí)現(xiàn)了。

中國(guó)科學(xué)院院士,、中國(guó)航天科技集團(tuán)五院深空探測(cè)和空間科學(xué)*科學(xué)家葉培建表示,，將盡力讓“鵲橋”工作時(shí)間足夠長(zhǎng)，在其壽命內(nèi)如果外國(guó)航天器想去月球背面探測(cè),，也可以通過這顆中繼星獲得幫助,，這將是中國(guó)對(duì)世界的貢獻(xiàn)。

除了為嫦娥四號(hào)任務(wù)提供中繼服務(wù),，“鵲橋”還將開展科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn),。中繼星上搭載了荷蘭與中國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研制的低頻射電探測(cè)儀，可“聆聽”來自宇宙深處的“聲音”,，并將與地面上的探測(cè)設(shè)備聯(lián)合進(jìn)行干涉測(cè)量,。

此外，中繼星上還搭載了中山大學(xué)研制的激光角反射鏡,，將開展迄今zui遠(yuǎn)距離的激光測(cè)距試驗(yàn),，為未來的應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

孫驥說,，中繼星上還搭載了幾臺(tái)相機(jī),，其中一臺(tái)是為了監(jiān)視天線展開情況，另外兩臺(tái)用于拍攝月球及地球和月球在不同空間位置上的合影,，同時(shí)科研人員還希望用該相機(jī)觀測(cè)到隕石撞擊月球背面瞬間的情形,。“盡管難度很大，探測(cè)到的概率極低,，還是要嘗試一下,。”

張立華說，中繼星是基于成本相對(duì)較低的小衛(wèi)星平臺(tái)研制,，沒有在深空探測(cè)任務(wù)中應(yīng)用的經(jīng)歷,，選擇的運(yùn)載火箭長(zhǎng)征四號(hào)丙也是*次在西昌發(fā)射,，并且是*次發(fā)射探月軌道衛(wèi)星，因而任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)大,，研制人員面對(duì)的挑戰(zhàn)和壓力非常大,。

“中繼通信天線上的一些部件被太陽(yáng)照射時(shí)溫度達(dá)100多攝氏度，而在衛(wèi)星處于長(zhǎng)達(dá)5小時(shí)的陰影時(shí)溫度又會(huì)降到零下200多攝氏度,，如何在極大溫差下保證天線正常工作是非常大的挑戰(zhàn),，我們?yōu)榇俗隽撕芏嘣囼?yàn)。”張立華說,。

他說，該天線的研制也體現(xiàn)了多領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合,，天線上的金屬網(wǎng)是與紡織行業(yè)技術(shù)合作的成果,，肋展開機(jī)構(gòu)則借鑒了鐘表的發(fā)條機(jī)構(gòu)。
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