嫦娥六號提前上班,嫦娥四號幫場子,鵲橋二號上線,美國機會來了

巅峰高地講堂 2024-04-12 20:24:47

國家航天局發布消息,鵲橋二號中繼衛星目前已經進入24小時周期的環月大橢圓使命軌道,並于數天前與嫦娥六號進行了通信測試,話說嫦娥六號還沒發射就和38萬公裏外的鵲橋二號聯合作業,算是提前上班了。除此之外,位于月球背面的嫦娥四號也來幫場子,在鵲橋二號與嫦娥六號進行對通測試之前,其也與嫦娥四號進行了對通測試。

火箭末級衛星支架相機拍攝鵲橋二號

天都二號遠紅外譜段月球成像,畫面中較小的圓形圖案是地球。

兩次對通測試任務的成功標志著鵲橋二號任務的圓滿成功,後面可以放心使用了。

兩次對通測試任務對要去月球背面采樣的嫦娥六號意義也同樣重要,既驗證月背中繼通信功能,也驗證了嫦娥六號自身的通信能力,爲後續任務的實施奠定了堅實基礎,由此不得不感歎中國航天的腳踏實地與前瞻性,高成功率就是這樣來的。

鵲橋二號中繼通信示意圖

話說,近一年時間以來,月球可以說是相當熱鬧,月球-25、月船三號、SLIM、奧德修斯等多個探測器是你方唱罷他登場,這些探測器都立志要登月,結果呢,不是撞月,就是摔斷腿,更誇張的還有噴掉發動機尾噴管直接在月面倒栽蔥的,只有吸取月船二號失敗教訓後的印度月船三號實現了既定目標,但也是一個短命的。

日本SLIM探測器在月面倒栽蔥

SLIM探測器噴落的發動機噴管

美國奧德修斯著陸器在月面摔倒

在他們這些任務之前,我國嫦娥三號、嫦娥四號、嫦娥五號是三次登月次次成功,連續示範三次他們都學不會,怎麽辦,那就繼續學著點吧,嫦娥六號再給他們打個樣。

自三年多前嫦娥五號完成我國首次月球采樣返回任務以來,我們的登月行動也沉寂了一段時間,不過在此期間我國月面探測行動從未中斷,五年前代表人類首登月球背面的嫦娥四號著陸器與玉兔二號月球車至今仍在運行。

嫦娥四號著陸器

玉兔二號月球車

嫦娥六號任務也是史詩級的,其所執行的是人類首次月球背面采樣返回任務,嫦娥五號已經拿到了月球樣品,爲什麽嫦娥六號還要去?

嫦娥六號再赴月球采樣至少有兩大價值,首先要知道月球是一顆星球,其表面積達到了3800萬平方公裏,是我國陸地疆域面積的將近4倍,嫦娥五號只獲取一個位置的樣本對于深入研究月球顯然是遠遠不夠的,通過嫦娥六號采樣可以獲取不同地點的月球樣本,而且可以預見,未來還會有更多能力更強的月球采樣返回探測器。

第二個價值就是攻克以月球背面起飛技術爲代表的月背采樣工程技術,進一步驗證嫦娥系列著陸器的全月面到達能力,爲後續載人登月任務的實施持續積累經驗。

嫦娥五號月面表取采樣

執行我國首次月背采樣任務的兩個探測器“嫦娥六號”與“鵲橋二號”的身份都是有故事的,話說爲什麽月背采樣任務選擇今年實施?這個問題和這哥倆的身份故事是有聯系的。

嫦娥六號原本是嫦娥五號的備份探測器,也是由軌道器、返回器及支撐艙、上升器、著陸器組成,發射質量皆爲8噸級,整個飛行任務也將經曆11個重大節點,即發射入軌、地月轉移、近月制動、兩兩分離、著陸下降、月面工作、月面起飛、環月對接與樣品轉移、環月等待、月地轉移、高速再入返回。

衆所周知,當年因爲CZ-5遙二火箭失利,嫦娥五號爲等待火箭的成熟進入了封存期,而嫦娥六號作爲備份探測器是與嫦娥五號一道生産測試的,嫦娥五號當初等了多久,嫦娥六號也等了多久,如今嫦娥五號早已完成任務,嫦娥六號就不能一直拖下去,畢竟器件也是有壽命限制的。

嫦娥五號

嫦娥五號曾封存三年

嫦娥六號不同于嫦娥五號的是,後者是月球正面采樣,不需要中繼星,前者則是去月球背面,沒有中繼星是萬萬不行的。

的確,我們還有運行于地月拉格朗日L2點使命軌道的鵲橋一號中繼星,但該星已經處于超期服役狀態,且不說其通信碼速率能否滿足嫦娥六號的任務需求,即便滿足,我們也不能將如此重大的探測任務寄托在一顆可靠性保障較低的中繼星身上,因此它需要新的中繼星,這就是鵲橋二號。

鵲橋一號拍攝的地月系

鵲橋二號原本是嫦娥七號的組成部分,嫦娥七號原本是一個多器組合的大規模探測器,由軌道器、著陸器、巡視器、中繼星、飛躍器組成,發射質量也是8噸級。起初是計劃讓嫦娥七號先于嫦娥六號發射,如此一來新的中繼星就能及時部署到位,以服務嫦娥六號的月背采樣任務,但嫦娥六號拖不得,留給嫦娥七號的研制時間就很短,而它承擔的月球極區探測任務需要應用更多的全新技術,需要時間。

嫦娥七號老構型

一個拖不得,一個又快不得,怎麽辦?任務團隊想到了一個辦法,就是讓新中繼星也就是鵲橋二號獨立出去單獨發射,這個辦法可以說是四全其美:

1.新中繼星可以提前發射,及時滿足了嫦娥六號的任務需求;

2.爲嫦娥七號爭取到了更多的研發時間;

3.嫦娥七號剝離中繼星之後解放了著陸器上方的安裝空間,原本飛躍探測器就是與新中繼星一起擠在著陸器的上方安裝,沒有了新中繼星,飛躍探測器就可以造的更大,可以裝載更多燃料,配置功能更強的探測載荷,這款飛躍探測器可以在月球表面反複起飛著陸,進而實現在月面的飛行移動,它將進入月球極區的永久陰影區原位探測水冰資源。

沒有中繼星的嫦娥七號新構型

4.單獨發射的鵲橋二號也可以造的更大,該中繼星采用CAST-2000衛星平台研制,發射質量達到了1.2噸,是鵲橋一號的將近3倍,能夠同時爲10個月面探測器提供中繼通信服務,通信碼速率相較于鵲橋一號提高了數十倍,在月球表面看高清直播絲毫無壓力。

“四全其美”也證明了爲什麽說鵲橋二號是探月工程四期各項任務的總開關,因爲沒它真不行。該中繼星的主責主業其實是月球南極區域的中繼通信服務,服務嫦娥六號的月球背面采樣任務,其實算是“兼職”,後續它還會變軌至12小時周期的大橢圓傾斜凍結軌道,爲後續嫦娥七號、嫦娥八號等任務服務。

鵲橋二號中繼星的X波段抛物面天線展開測試,該天線直徑達到了4.2米。

美國人對于我們的月球背面中繼通信能力曆來是垂涎三尺的,早在五年前我國探月工程總師吳偉仁就披露過,他們得知我們要發射鵲橋中繼星並探測月球背面時,美國科學家向中方提出了多項合作請求。

後來經過多輪接觸,最終我們同意了美方使用鵲橋號中繼星的請求。

可以說我們的航天合作大門曆來是敞開的,因爲合作是雙方獲利,對于各自任務的實施都是利好。此次官宣鵲橋二號兩次對通測試成功的報道中也再次釋放了關于“開放”的信息,關鍵語:可爲探月工程四期及後續國內、外月球探測任務提供中繼通信服務。

航天合作之門大開對美國人來說顯然是機會來了,但能不能抓住機會就要看表現了,因爲合作不是單向輸出,而是雙向奔赴,我能爲你提供什麽服務,你又能爲我提供什麽樣的等價值服務?

如今我們的月背中繼通信能力是更強了,有了鵲橋一號,還有能力更強的鵲橋二號,未來還會有全月球覆蓋全時域覆蓋的月球通導遙星座,屆時不論探測器身處月球何方都能准確感知自身位置,還能與地球通信,地球還能獲取任意月面位置的高精度圖像及一系列遙感探測信息。

由我國主導的國際月球科研站

地月空間經濟圈這個概念是我們最早提出的,但我們絕不僅僅是說說,而是身體力行的實踐。

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评论列表
  • 2024-04-13 05:48

    穩打穩紮,步步爲營;高瞻遠矚,大展宏圖。

巅峰高地講堂

簡介:專注武器裝備科普,探尋軍工領域前沿科技。