嫦娥四號成為人類首次在月球背面軟著陸的探測器,，為地面與嫦娥四號探測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,。中國航天科技集團五院中繼星“鵲橋”主任設(shè)計師孫驥說,，“鵲橋”雖然不是嫦娥四號任務(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)于把一個地面站搬到了天上,。

他介紹,，“鵲橋”運行的軌道非常特殊，環(huán)繞地月第二拉格朗日（L2）點,，距離月球背面的探測器zui遠有7.9萬公里,，距離地球近50萬公里。嫦娥四號探測器的信息傳給“鵲橋”后,，會首行解調(diào)等處理,，再傳回地球。

中國航天科技集團五院中繼星“鵲橋”總設(shè)計師張立華說,，在地月L2點上,，地球、月球?qū)πl(wèi)星的引力與衛(wèi)星沿軌道運動產(chǎn)生的離心力剛好達到了平衡,。中繼星采用了繞地月L2點的Halo軌道（暈軌道）,，只需消耗很少的推進劑就能實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行。在這里，中繼星可以一直同時“看到”月球背面和地球,，是對月球背面探測器進行中繼通信的理想位置,，而從地球上看，這個軌道就好像環(huán)繞月球的暈,。

他介紹,，美國深空探測專家羅伯特·法庫在上世紀60年代*次提出Halo軌道以及通過中繼星實現(xiàn)與月球背面探測器通信的設(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,，但因為各種原因沒有實現(xiàn),，現(xiàn)在是中國人把他的想法給實現(xiàn)了。

中國科學(xué)院院士,、中國航天科技集團五院深空探測和空間科學(xué)*科學(xué)家葉培建表示,，將盡力讓“鵲橋”工作時間足夠長，在其壽命內(nèi)如果外國航天器想去月球背面探測,，也可以通過這顆中繼星獲得幫助,，這將是中國對世界的貢獻。

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

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遠距離的激光測距試驗,，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相機,，其中一臺是為了監(jiān)視天線展開情況，另外兩臺用于拍攝月球及地球和月球在不同空間位置上的合影,，同時科研人員還希望用該相機觀測到隕石撞擊月球背面瞬間的情形,。“盡管難度很大，探測到的概率極低,，還是要嘗試一下,。”

張立華說，中繼星是基于成本相對較低的小衛(wèi)星平臺研制,，沒有在深空探測任務(wù)中應(yīng)用的經(jīng)歷,，選擇的運載火箭長征四號丙也是*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)險大,，研制人員面對的挑戰(zhàn)和壓力非常大,。

“中繼通信天線上的一些部件被太陽照射時溫度達100多攝氏度，而在衛(wèi)星處于長達5小時的陰影時溫度又會降到零下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)榇俗隽撕芏嘣囼灐?rdquo;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，肋展開機構(gòu)則借鑒了鐘表的發(fā)條機構(gòu),。
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