5月21日凌晨，中國在西昌衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功將探月工程嫦娥四號任務“鵲橋”號中繼星發射升空，這顆衛星是世界首顆運行於地月拉格朗日L2點的通訊衛星，它將為年底擇機實施的嫦娥四號月球探測任務提供地月間的中繼通訊。

根據探月工程的計劃，嫦娥四號將在月球背面軟著陸，這是人類首次在月球背面進行的著陸和巡視探測任務，探測器軟著陸到月球背面南極艾特肯盆地，透過中繼星與地球進行鵲橋號中繼通訊。

由於潮汐鎖定，月球只有一面永遠對著地球，降落在月球背面的著陸器無法和地球進行直接通訊，月球背面探測的難度很高，但有著很大的科研探索價值，比如月球背面隔絕了地球發出的幾乎所有電磁波，這裡就為射電天文學提供了得天獨厚的場所，比如背面的艾特肯盆地是月球上最大的環形山，也是月球最大、最深和最古老的盆地，對它的探測或許可以揭示月球形成和演化的重要資訊。

月球已經被地球潮汐鎖定，使得月球只有一面對著地球。直到1959年，前蘇聯的月球三號將月球背面的照片傳回來，人類才知道月球背面的模樣。

即使在今天，月球的背面也被傳的多麼神秘，有一條著名的謠言就是借霍金之名說外星人就在月球的背面。人類的探測器已經在火星上登陸很多次，卻從未在月球背面登陸過。不過，這很快就會成為歷史，今年底中國的嫦娥四號衛星將會在月球背面登陸。這將是人類的探測器首次登陸月球背面。

探測器登陸到月球的背面會遇到一個問題，地球上一直看不到月球的背面，如何才能把嫦娥四號的訊號傳送給地球上的科學家呢？科學家如何操縱探測器呢？很簡單，就是找一顆衛星做中繼，嫦娥四號先將訊號傳送給衛星，然後衛星再將訊號傳送給地球。

說起來很簡單，做起來未必像想象的那麼簡單。你可能會想到發射一顆月球的同步衛星，可是發射這樣的衛星是不可能的，一是因為月球的自轉週期較長，另外月球只是地球的衛星，環月衛星受到的地球引力作用不可忽略，三體問題沒有精確的解。

三體問題有特殊的解，拉格朗日點就是五個特殊的位置。

上圖中給出了地月系統中的五個拉格朗日點，其中L1、L2、L3在地月的連線上，把小探測器放到這樣的點上能夠和地月系統保持在一條線上轉動，在垂直於連線方向推動一下小衛星，小衛星仍然能夠回到平衡點。這次的鵲橋中繼衛星就是要送到L2附近。

很多讀者已經看到了，如果把衛星放在L2點，衛星仍然會被月球擋住，仍然無法通訊，怎麼辦？方法就是讓鵲橋中繼衛星在垂直於地月連線的面上繞L2轉動。這樣衛星就能同時兼顧地球和月球背面，以保證提供全時段的中繼服務。同時因衛星裡地月比較遠，不容易被地月遮擋住太Sunny，衛星可以獲得足夠的太陽能。

鵲橋中繼衛星是一顆為嫦娥四號服務的衛星，真正的重頭戲嫦娥四號尚未出場。在月球背面著陸的嫦娥四號或許會讓一些人一驚：霍金不是警告不要登月嗎，外星人就在月球背面的。呵呵，霍金沒有說過那樣的話，月球背面也沒有外星人。若是真的有人，只能是以後登陸月球的地球人。嫦娥四號的工作能夠為以後人類的登月做鋪墊。

中國國家航天局（CNSA）宣佈，5月21日5時28分，中國在西昌衛星發射中心用長征四號丙運載火箭，成功將探月工程嫦娥四號任務鵲橋號中繼星發射升空。

中繼衛星的主要作用是中繼通訊，它主要的功能是接收遙遠衛星的資訊並將資訊傳輸回地球。中繼衛星優勢在於能夠擴大地面控制中心的訊號接收範圍，透過中繼衛星能夠接收與傳輸更多的資料，地面控制中心能夠更快地接收或者傳送更多的資料，極大的提高衛星或者其他外太空工具的工作效率。

中國本次發射的一顆中繼衛星名叫“鵲橋”，鵲橋在神話中是牛郎與織女相會的橋樑，這裡更是體現出了中國自古以來對航天事業的探索與嚮往。

“鵲橋”並不是世界上第一顆中繼衛星，但它是世界上第一顆運行於地月拉格朗日L2點的通訊衛星。朗格朗日點是指一個物體在空間中在受到兩個引力源共同的影響下，這個物體相對它們靜止的一個點，這個點由法國數學家拉格朗日於1772年推算出來，地月間拉格朗日點一共有5個，L1、L2、L3、L4、L5，“鵲橋”則在L2。

作用——中繼通訊

相信大家應該知道中國近十年來一直在發展的“探月任務”，探月任務的難點在於“月之暗面”，由於月球繞地球公轉的週期與月球自轉的週期相同，所以月球總有一面背對著地球，這一面稱之為月球背面或月之暗面（更好聽）。

雖然許多的繞月衛星已經拍攝到了大量的背面圖片，照片歸照片，我們還是想要下去看一看。如果想要著陸在背面可不像正常著陸那麼容易，根據CNSA的表述，著陸在月球背面的探測器由於受到月球自身的遮擋，無法直接實現與地球的測控通訊和資料傳輸。

鵲橋號中繼星將在地月連線延長線的L2點附近，圍繞L2點飛行，實現對地、對月中繼通訊，保障嫦娥四號任務實施，其到月球的平均距離約為6.5萬公里，距地球40多萬公里。它的存在將協助地面控制中心加強對月球探測器的控制從而實現著陸。

發射月球中繼衛星是為了嫦娥4號著陸器在月球背面登陸做準備。

因為地球和月球之間強大的萬有引力，月球被引力潮汐鎖定，所以月球的自轉週期與公轉週期相同，也就是月球始終只有一面朝向地球，而另一面在地球上是永遠看不到的。所以才催生了那麼多關於月球背面有沒有外星人基地啊，有沒有外星飛船之類的猜測和謠言。

中國準備在2018年下半年發射嫦娥4號巡視器和著陸器，其中著陸器將在月球背面登陸，是世界上首次在月球背面登陸。

嫦娥4號巡視器，著陸器與中繼衛星

但在月球背面，從地球上發射的無線電指令被月球遮擋，月球背面的嫦娥4號著陸器、巡視器無法接收到指令，同時它們發往地球的資料資訊也會被遮擋。所以我們需要在地球和月球之間尋找一個第三者來進行資訊接力，這個第三者就是中繼衛星。

鵲橋衛星飛行在拉格朗日l2點

2018年5月21日，中國發射“鵲橋”中繼通訊衛星，這是決定嫦娥4號工程成敗的重要一步。鵲橋衛星飛行在拉格朗日L2點，這裡距離地球48萬公里，距離月球8萬公里，既能看到月球表面，也能看到地球，能很好的為嫦娥4號著陸器、巡視器、地球三方通訊提供中繼服務。這就是月球中繼衛星的作用和意義。