“千年奔月梦，开启新征程。”5月21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。这是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点（简称地月L2点）的通信卫星，将为2018年底择机实施的嫦娥四号月球背面软着陆探测任务提供地月间的中继通信。

    中国探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空，印度“月船2号”年底瞄准月球南极，美国和俄罗斯重启探月计划……近两年，航天大国竞相宣布探月新计划，“广寒宫”不再清冷寂寞，再次成为人类航天探索的“热目标”。

    中继星成功发射搭建地月“鹊桥”

    21日，长征四号丙运载火箭飞行25分钟后，星箭分离，将“鹊桥”直接送入近地点高度200公里，远地点高度40万公里的预定地月转移轨道，卫星太阳翼和中继通信天线相继展开正常。后续，“鹊桥”将经中途修正、近月制动和月球借力，进入月球至地月L2点的转移轨道，通过3次捕获控制和修正后，最终进入环绕地月L2点的使命轨道，地月L2点是卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点。

    中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁表示，由于月球有一面总是背对着地球，当嫦娥四号进行世界首次月球背面软着陆和巡视勘察任务时，将受月球自身遮挡，无法直接与地球进行测控通信和数据传输，而“鹊桥”则相当于架设在嫦娥四号与地球间的“通信中继站”。

    中国航天科技集团有限公司五院“鹊桥”号中继星项目经理张立华说，“鹊桥”还携带了由荷兰研制的低频射电探测仪，未来将开展在轨科学探测试验。

    执行此次发射任务的长征四号丙运载火箭是长征四号系列运载火箭第一次在西昌卫星发射中心承担发射任务。这是长征系列运载火箭第275次发射。此次还搭载发射了“龙江一号”“龙江二号”两颗月球轨道编队超长波天文观测微卫星。

    为月球背面建探月通信“服务区”

    “鹊桥”要过哪些关？

    吴伟仁说，由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器会受到月球自身遮挡，无法直接与地球进行测控通信和数据传输，因此必须先发射“鹊桥”，让它去充当架设在嫦娥四号与地球间的“通信中继站”，专门解决着陆月球背面的探测器对地通信“不在服务区”的问题。

    吴伟仁说，1772年，法国数学家拉格朗日推算出，一个小物体在两大物体的引力作用下，小物体相对于它们基本保持静止的空间点有五个，即拉格朗日点又称为平动点，分别为L1、L2、L3、L4、L5。

    其中，L1、L2点在两个天体的连线上。

    “鹊桥”正是要围绕地月L2点的使命轨道飞行。中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器系统项目执行总监、副总设计师张熇告诉记者，在去往地月L2点使命轨道的途中，“鹊桥”需要多次进行中途修正，要完成全部使命还需“过五关斩六将”。

    最关键的一次是近月制动的变轨，张立华将它形象地称为在距月面100公里高度时给卫星“踩一脚刹车”。这次变轨的窗口时间很短，且只有一次机会。如果没按计划完成好“刹车”动作，“鹊桥”很可能从此飞离预定轨道，因为这颗小卫星携带的推进剂不足以让它重新进入

    预定轨道。

    此外，“鹊桥”采用的伞状大通信天线由于是首次使用，其性能表现需要经受在轨实际检验，而远距离通信也是一大难点。张立华说，地球上的通信卫星通常是在距地面3万多公里的地球同步轨道运行，“鹊桥”距离月面距离远了1倍多，有7万多公里，这些对这颗中继星实现与嫦娥四号着陆器和巡视器稳定可靠的通信提出挑战。

    张立华表示，在确保完成通信中继保障使命的同时，“鹊桥”也拉开了探月国际合作的新序幕。“鹊桥”携带了由荷兰研制的低频射电探测仪，未来将开展在轨科学探测试验。

    这个低频射电探测仪可以聆听低频的宇宙之声，这些宇宙之声携带着宇宙大爆炸后几亿年时间里的蛛丝马迹，那时正是氢气云孕育第一代恒星的宇宙黑暗时代。专家称，这一科学探测将等嫦娥四号探测器完成主要任务之后再继续展开研究。     （综合新华社）