鹊桥卫星:搭建起地月通信桥梁

中国发射鹊桥卫星已经不是第一次,上一次是在2018年5月21日,长征四号丙运载火箭在西昌卫星发射中心将鹊桥中继卫星送入了近地点高度200公里,远地点高度40万公里的地月转移轨道,5月25日21时46分成功实施近月制动,进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道随后再进行数次变轨,在2018年6月14日时进入环绕地月拉格朗日L2点的Halo(晕轮)轨道。

这里我们必须要解释一下为何要发射中继卫星以及它所运行的Halo(晕轮轨道),不了解这两个问题,将会比较难理解下文的描述:

运动会导致月球可视面积会略有变化,但背面还是看不到的

中继卫星的原因是因为要在月球背面登陆,之所以存在月球背面是因为月球早已被地球潮汐锁定,自转与公转周期一致,这导致了在地球上只能看到月球的“正面”,背面永远都看不到,嫦娥四号登陆于月球背面的艾肯特盆地冯卡门撞击坑,所以只能找个卫星将其和地球之间的联系中继起来,这也是鹊桥卫星的来历。

Halo轨道则比较难理解,轨道力学中有一个三体问题,当然地球月球和卫星这种属于特定状态下的三体问题,是有解的,而且还存在几个引力平衡的拉格朗日点,比如中继卫星所在的位置就是地月系L2点,这个位置距离月球6.5万千米(远离地球方向)。