「鵲橋」傳影如何實現 解密月背第一道痕迹影像圖

嫦娥四號著陸器監視相機C拍攝的「玉兔二號」巡視器走上月面影像圖 圖片來源：國家航天局

　　來源：中國科學報

　　1月3日晚，嫦娥四號探測器成功落月後順利完成著陸器與巡視器分離。玉兔二號巡視器駛抵月球表面。著陸器上監視相機拍攝的玉兔二號在月背留下第一道痕迹的影像圖。這波操作都和「鵲橋」中繼星的功勞分不開。

　　那麼，「鵲橋」是如何做到的呢？

　　去年5月21日，「鵲橋」中繼星成功發射，6月14日成功實施軌道捕獲控制，進入環繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的「Halo使命軌道」。

　　航天科技集團有限公司五院「鵲橋」中繼星主任設計師孫驥表示：「中繼星距離地球接近50萬公里，要在這麼遠的尺度上，實現對地球的測控通信，對設計天線提出了很高的要求。」為此，科學家們設計了長度達到4.2米的傘狀天線。

　　孫驥介紹，這把「傘」有18根合金製成的「龍骨」，「傘布」是用金屬鉬絲編織而成的網。「這張網在太空中面臨一個問題。當太陽照射的時候，它的表面溫度不到100攝氏度，而沒有太陽照射時溫度可能低至負100多攝氏度。極大的溫差會導致這張網變『皺』，從而影響天線指標。」他說。為此，科學家們在地面開展了多項實驗，最終成功解決了這個問題。

　　1月3日15時07分，科技人員在北京航天飛行控制中心通過「鵲橋」中繼星向嫦娥四號探測器發送指令，兩器分離開始。北京航天飛行控制中心飛控大廳屏幕顯示，嫦娥四號著陸器矗立月面，太陽翼呈展開狀態。巡視器立於著陸器頂部，展開太陽翼，伸出桅杆。隨後，巡視器開始向轉移機構緩慢移動。轉移機構正常解鎖，在著陸器與月面之間搭起一架斜梯，巡視器沿著斜梯緩緩走向月面。 22時22分，巡視器踏上月球表面。

　　同時，在通信體制上，「鵲橋」中繼星採用了「再生轉發」體制，這有別於一般中繼通信的「透明轉發」。「透明轉髮指的是收到什麼數據就發出什麼數據。而再生轉發則是在收到探測器和著陸器這『兩器』的數據後，必須按照一定規則對這些數據進行處理和打包後再轉發。」孫驥表示，「這對衛星設計提出了較高要求。」

　　國防科工局探月與航天工程中心副主任於國斌介紹，相比嫦娥三號，嫦娥四號將實現多個創新點，包括首次實現月球背面著陸巡視探測、首次實現地月中繼通信、首次開展甚低頻射電探測等。自2016年1月嫦娥四號正式立項以來，科學家們在不到3年時間裡，圍繞首次著陸月球背面的諸多挑戰，取得了多項高科技成果，助力此次任務順利展開。

嫦娥四號探測器軟著陸月球背面示意圖 圖片來源：視覺中國

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