3月20日，鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射，探月四期大幕再啟。與以往執(zhí)行探月任務(wù)的火箭不同，這次是新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征八號(hào)首次執(zhí)行探月發(fā)射任務(wù)，為何選它？鵲橋二號(hào)如何架起地月通信橋梁？它和已經(jīng)在太空中完成計(jì)劃使命的鵲橋一號(hào)有什么不同？中國(guó)航天未來(lái)如何構(gòu)建深空通信網(wǎng)？

首迎探月任務(wù) “長(zhǎng)八”如何“解鎖”新本領(lǐng)？

說(shuō)到執(zhí)行探月發(fā)射任務(wù)的火箭，大家可能比較熟悉的是長(zhǎng)征三號(hào)系列火箭、長(zhǎng)征四號(hào)以及長(zhǎng)征五號(hào)，他們都是三級(jí)火箭，而此次執(zhí)行鵲橋二號(hào)中繼星發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征八號(hào)，只有兩級(jí)半。作為我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭，全箭總長(zhǎng)約50.3米的長(zhǎng)征八號(hào)，和直徑5米、總長(zhǎng)57米的長(zhǎng)征五號(hào)相比顯然是“小個(gè)子”。那么，為何此次發(fā)射要選“長(zhǎng)八”呢？

航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征八號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師 宋征宇：選擇長(zhǎng)征八號(hào)來(lái)發(fā)射地月轉(zhuǎn)移軌道，主要還是由于衛(wèi)星相對(duì)來(lái)說(shuō)比較輕，不超過(guò)1.3噸，如果用長(zhǎng)征五號(hào)來(lái)發(fā)射就顯得有點(diǎn)浪費(fèi)了。

鵲橋二號(hào)衛(wèi)星重量不超過(guò)1.3噸，而長(zhǎng)征五號(hào)的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)到14噸，相比而言，用長(zhǎng)征八號(hào)來(lái)執(zhí)行這次發(fā)射任務(wù)，確實(shí)經(jīng)濟(jì)多了。

與以往我國(guó)執(zhí)行的奔月軌道發(fā)射任務(wù)采用的直接將火箭送入太空不同，這次發(fā)射鵲橋二號(hào)中繼星，長(zhǎng)征八號(hào)火箭要先在地球大氣層內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間加速“跑”，以每秒10公里以上的最大速度進(jìn)入預(yù)定入軌點(diǎn)。為此，試驗(yàn)隊(duì)員在火箭飛行過(guò)程中采用了末級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)二次點(diǎn)火啟動(dòng)技術(shù)，在火箭飛行中通過(guò)熄火滑行來(lái)節(jié)約能源。

航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征八號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師 宋征宇：使得我們運(yùn)載能力的余量更大，不僅滿足了鵲橋二號(hào)衛(wèi)星的運(yùn)載能力，還搭載了兩顆小衛(wèi)星，而且還留出了一定的安全余量。“長(zhǎng)八”因?yàn)榉磻?yīng)要快，當(dāng)時(shí)叫“快八”。我們也給自己總結(jié)了一個(gè)特點(diǎn)，叫“三A”：一個(gè)叫accountable，可靠的、值得信賴(lài)的，還有一個(gè)叫affordable，就是負(fù)擔(dān)得起的，還有一個(gè)叫adaptable，適應(yīng)性強(qiáng)的。我們要有一定的利潤(rùn)，但是我們也要讓用戶負(fù)擔(dān)得起。按照國(guó)際的行價(jià)，如果是按照一公斤5000美金算的話，我們長(zhǎng)征八號(hào)的火箭比5000美金要便宜很多，我們并不是很貴。

鵲橋二號(hào)和鵲橋一號(hào)有何不同？

那么，與2018年發(fā)射的嫦娥四號(hào)鵲橋中繼星相比，今天發(fā)射的鵲橋二號(hào)中繼星有何不同呢？主要體現(xiàn)在這幾個(gè)“更”字：技術(shù)創(chuàng)新更多、技術(shù)狀態(tài)更多、功能更強(qiáng)、接口更為復(fù)雜、研制難度更高、任務(wù)時(shí)間跨度更大。

具體看看鵲橋二號(hào)什么樣。鵲橋二號(hào)中繼星重約1.2噸，和此前發(fā)射的鵲橋號(hào)中繼星相比，重了大約2/3。鵲橋二號(hào)的大體格不光要執(zhí)行通信中繼任務(wù)，同時(shí)還承載了很多科學(xué)探測(cè)任務(wù)，在它的身上就攜帶了如極紫外相機(jī)、陣列中性原子成像儀，以及月球軌道VLBI試驗(yàn)子系統(tǒng)等科學(xué)儀器。

要說(shuō)鵲橋二號(hào)最引人注目的，應(yīng)該就是這個(gè)金色的“大傘”了。它的口徑達(dá)到了4.2米，傘面由鍍金鉬絲織成，主要用于反射電磁波。

在鵲橋二號(hào)中繼星上還有一個(gè)“小傘”，叫二維可驅(qū)動(dòng)拋物面天線。它的直徑和重量都很小，直徑大約只有0.6米、重約20公斤。有了它就可以保證每時(shí)每刻都能指向地面數(shù)據(jù)接收站。

相比之前發(fā)射的鵲橋中繼星，鵲橋二號(hào)中繼星的設(shè)計(jì)壽命更長(zhǎng)，達(dá)到了8年。一旦鵲橋號(hào)中繼星退役，鵲橋二號(hào)中繼星就要接力為在月球背面探測(cè)的嫦娥四號(hào)提供中繼通信服務(wù)。

天都衛(wèi)星搭乘長(zhǎng)征八號(hào)火箭一同前往月球

在本次發(fā)射任務(wù)中，除了鵲橋二號(hào)中繼星，還有兩顆搭載星，它們就是天都一號(hào)和天都二號(hào)衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星又是用來(lái)做什么的呢？一起來(lái)了解。

天都一號(hào)、二號(hào)雙星是環(huán)繞月球編隊(duì)飛行的新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。天都一號(hào)配置了一體化通信機(jī)、空間路由器等載荷，主要負(fù)責(zé)開(kāi)展地月激光測(cè)距與高速測(cè)控等技術(shù)試驗(yàn)；天都二號(hào)配置了通導(dǎo)載荷，具備導(dǎo)航服務(wù)，配合開(kāi)展星間測(cè)量技術(shù)試驗(yàn)。

深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室天都試驗(yàn)星總指揮 陳曉：這個(gè)衛(wèi)星主要是開(kāi)展月球通信導(dǎo)航技術(shù)驗(yàn)證，兩顆衛(wèi)星之間通過(guò)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行一個(gè)收發(fā)，來(lái)測(cè)量?jī)深w衛(wèi)星之間的距離。我們現(xiàn)在地球的通信導(dǎo)航衛(wèi)星是比較多的，面向月球空間的，還有一些技術(shù)難度，我們要開(kāi)展這些技術(shù)的先行驗(yàn)證。

接下來(lái)，天都星將在地面測(cè)控的支持下，進(jìn)入環(huán)月任務(wù)軌道。兩星調(diào)整相對(duì)距離約200公里，開(kāi)展月地高可靠傳輸與路由新技術(shù)驗(yàn)證等一系列通信技術(shù)試驗(yàn)，為后續(xù)探月任務(wù)打好基礎(chǔ)。

深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室天都試驗(yàn)星總指揮 陳曉：月球科研站等一系列航天任務(wù)對(duì)月球表面以及地月空間的通信導(dǎo)航需求越來(lái)越迫切，后續(xù)我們還會(huì)逐步論證并建設(shè)月球通信、導(dǎo)航、遙感系統(tǒng)，來(lái)支持未來(lái)探月任務(wù)實(shí)施。

中國(guó)航天未來(lái)如何構(gòu)建深空通信網(wǎng)？

鵲橋二號(hào)中繼星的成功發(fā)射，為后續(xù)探月任務(wù)打下基礎(chǔ)。專(zhuān)家表示，后續(xù)還將建設(shè)月球通信、導(dǎo)航、遙感系統(tǒng)。那么，中國(guó)航天未來(lái)如何構(gòu)建深空通信網(wǎng)？中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁此前表示，未來(lái)我們還要建設(shè)以月球?yàn)橹行牡纳羁栈ヂ?lián)網(wǎng)，向太陽(yáng)系繼續(xù)延伸。

中國(guó)工程院院士 中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師 吳偉仁：我們正在構(gòu)建一個(gè)以月球?yàn)橹行牡男亲?，一個(gè)集通信、導(dǎo)航、遙感以及其他一些功能的系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)星座，這個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成過(guò)后，我們還可以擴(kuò)展到更遠(yuǎn)的深空。

吳偉仁告訴我們，在未來(lái)要探索更遠(yuǎn)的深空，除了月球“通、導(dǎo)、遙”一體的星座外，他們還計(jì)劃把星座延伸到其他星球。

中國(guó)工程院院士 中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師 吳偉仁：后續(xù)還要建設(shè)以月球?yàn)橹行牡纳羁栈ヂ?lián)網(wǎng)，負(fù)責(zé)通信、導(dǎo)航、遙感等多種功能。把我們?cè)诘貐^(qū)為中心的空間基礎(chǔ)設(shè)施變成以月球?yàn)橹行牡?，可以向太?yáng)系延伸的更廣闊、更大范圍的系統(tǒng)。在互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的情況下，以后在月球上也可以看電視，也可以看比賽，也可以（使用）Wi-Fi，航天員上個(gè)月球都不寂寞了。