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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    嫦娥四號出發在即……鵲橋中繼衛星現在怎麼樣了?

    來自中國探月工程辦公室的最新訊息:“嫦娥四號”預計於臺北時間12月8日凌晨02:30出發遠征月球背面南極附近的艾肯特盤地,距離出發已經近在咫尺,鵲橋中繼衛星怎麼樣了?我們不妨來一一回顧下!

    左側為月球正面,右側為月球反面

    月球是距離地球最近的天體,其直徑為3476.28千米,距離地球平均為38.4萬千米,儘管距離不甚遙遠,但迄今為止踏足月球的也僅僅只有美國一家(載人登月),當然後起之秀中國已經趕上來了,接連實施的嫦娥工程讓我們的月球探測走在了世界前列!而嫦娥四號則開啟了一項以往從未有過的探測,因為它將第一次登陸月球背面,而且是太陽系裡也是最深的盤地之一月球南極附近的愛肯特盤地,其最低點與最高點高差達16KM,深深的底部甚至終年在陰影之下,此處的探測對於太陽系的成因與演化,甚至是月球有水的評估都有著不可或缺的意義!

    月球南極附近地形

    嫦娥四號月球車

    其實嫦娥四號只是嫦娥三號的備份探測器,當然大家都知道嫦娥三號的成功實施讓嫦娥四號沒有了用武之地!不過這個再就業工程的意義甚至比當年嫦娥三號還要重大!但如果沒有今年5月21日發射的鵲橋中繼衛星這個先行官的話,這一切都是紙上談兵

    潮汐鎖定示意圖

    因為月球已經被地球潮汐鎖定,月球一面永遠都朝著地球,當嫦娥四號登入月球背面時,月面的曲率將會遮擋訊號的傳輸,因此必須要有一顆能同時連線月球背面與地球的通訊中繼衛星!這就是鵲橋中繼通訊衛星的由來!

    鵲橋中繼通訊衛星原理

    鵲橋中繼衛星運行於地月系的L2點,這是地月拉格朗日點中的第二個平衡點,說它是平衡點確實沒錯,但卻是個不穩定的點,因此鵲橋通訊衛星需要不斷調整才能保持在一個HALO環形軌道上!

    地月系的拉格朗日點示意圖

    五個拉格朗日點中L1、L2、L3是非穩定點,其中L1和L2在距離月球月6.5萬千米處,而L4與L5則是穩定點,航天器定位於此之後將不會再離去,除非有強大的外力擾動!

    兩個探測器的奔月軌跡

    白色曲線是鵲橋通訊衛星軌跡,綠色是嫦娥四號通訊衛星軌跡!將於8日凌晨出發的嫦娥四號可以放心出征了,因為鵲橋早在2018年6月14日11時06分,“鵲橋”中繼星成功實施軌道捕獲,正式成為繞行L2點的通訊衛星,“鵲橋”已經名副其實!

    鵲橋有著直徑達4.2M的巨大的傘狀拋物面天線以及測控天線和資料傳輸天線,也是迄今為止人類探測器中裝載過的最大天線,其將在L2的HALO軌道上將地球與嫦娥四號的通訊連線起來,將成功打通對月前向鏈路、對月反向鏈路以及對地數傳鏈路等三條“生命通道”!!為嫦娥四號實現與地面之間的雙向實時通訊!

    當然嫦娥四號只是我們整個探月工程中額外的驚喜,未來將在2020年和2028年再兩次無人探測器探月,並且將在2028年的探測中取樣並返回,而在2028年前後將同時實施無人探測器登陸火星並返回,如果順利的話,我們將在2030年前後親手觸控到探測器帶回的火星土壤!!

    我們的征途是星辰大海

    星辰大海才是我們的目標,而月球與火星只是開胃小菜,我們期待未來踏入銀河系的那一天

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