导语
2020年10月24日晚,中国成功利用长五遥三火箭发射鹊桥二号中继卫星。随着鹊桥二号的成功发射,中国探月工程也迎来了新的进展。
这次发射的鹊桥二号是中国探月工程四期后续工程的“关键环节”,也是第一颗专门为嫦娥探月工程设计的中继卫星,这也意味着嫦娥四号、嫦娥四五六绕月等后续任务将很快开始。
鹊桥二号确实是国际合作的一部分。它将在未来两年为中国建造的月球科学实验装置提供月度中继通信,并在不久的将来与嫦娥四号成功对接,从而立即执行中继通信的指令。
鹊桥二号将作为“月球背面通信难”等一系列问题的解决者,为人类登陆月球背面提供重要支持,同时也标志着中国航天在国际上的重要地位,引起了国际社会的广泛关注。
为什么中继卫星如此重要?
虽然月球的背面是“背面”,但并不意味着月球的背面没有科研价值。相反,月球的背面是一个关键时期的角色。
月球背面的环境条件非常适合我们探测宇宙,因为月球背面地形干净、安静、平坦,没有地球重力干扰和月球正面光污染,所以月球背面有比月球正面更好的观测优势。
此外,月球背面的环境非常适合我们部署巡视器和其他探测器,因为月球背面有广阔的区域,这些区域非常适合部署探测器的地形,可能会储存一定量的水冰和其他物质。
但是,在探测月面背面时,有一个很大的困难,那就是月背上无法实时通信地球。
地球的信号在月球背面被月球挡住后不能到达月球背面,因此存在一个月球背面不能与地球通信的问题。
![鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第1张 鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第1张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240621203043171897304358674.png)
当1970年月球3号进入月球背面的环绕轨道时,月球背面就失去了与地球通信的能力。
虽然苏联在1972年开展了“月球勘测者1号”拍摄月球背面的照片,但却面临着26天无法与地球通信的困境。
后来,1978年和2006年,美国部署了月球背面的探测器,但也通过在登月舱和月球极轨卫星上安装中继卫星来回传其数据。
可见,月面背面的探测存在通信难题,解决月背通信难题的核心也是解决月内通信难题。
这一难题是在地球和月球之间建立一个无障碍的中继通信链接,那么现在该如何解决呢?
一九七二年,美国科学家提议利用拉格朗日点L2点来解决月球背面的通讯问题。
在三体运动中,三个物体的四个不同平衡点被称为拉格朗日点,所以拉格朗日L2点在地球和月球的平面上,距离皇家月球大约三分之一的月球距离。
![鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第2张 鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第2张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240621203044171897304499840.png)
地月以外的位置是L2点,地月周围的空间是否平坦?
事实上,情况并非如此。地球和月球几乎是一起运动的。月球落后于地球,所以月球受到地球引力的影响,使月球形成一个被拖动的形状。当它与地球的拉力平衡时,范德瓦尔斯力的作用形成一个平衡线L1点。同样,L2点也是月球引力平衡的情况。
众所周知,中继卫星作为一种中介,起着非常重要的作用。鹊桥二号作为中继卫星在地月之间存在的L2点,可以有效解决月背通信问题,为嫦娥等航天器提供通信支持。
为什么鹊桥二号更重要?
鹊桥二号作为“嫦娥”探月工程的中继卫星,不得不说是非常先进的,甚至是世界上先进的。那么鹊桥二号与嫦娥三号上的中继卫星嫦娥二号相比有哪些明显的变化呢?
第一,嫦娥二号和嫦娥三号的中继卫星是鹊桥一号。
2018年之前,鹊桥一号、嫦娥二号、嫦娥三号没有变化。鹊桥二号配备的“鹊桥二号”中继卫星在国际合作中发挥了很好的作用。
与鹊桥1号相比,鹊桥2号的应用范围更广,而且在传输能力和探测技术方面也有了很大的提高。
从外观上看,鹊桥2号的轨道面积和大轨道传输电荷都比鹊桥1号大,既防止了太阳能电池板的能量输出,又提供了更大的动力,使探测设备更加先进。
![鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第3张 鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第3张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240621203044171897304420791.png)
从应用范围来看,鹊桥1号的主要应用范围是在环绕轨道上为嫦娥等探测器提供渐进和中继通信,由于鹊桥1号所在的环绕轨道和巡视器之间的探测区域存在偏差,因此在多个巡视器的探测模块和着陆探测器之间没有实现“巡视器-巡视器”和着陆探测器之间的通信连接。要调整鹊桥1号的位置,这无疑会增加更多的成本和难度。
与鹊桥1号相比,鹊桥2号技术更先进,从外观上看,鹊桥2号可以提供长时间、长距离的通信,使用寿命更长。
至于为什么叫“鹊桥2号”,那是因为“鹊桥1号”的轨迹是二维的,只能提供中继通信。鹊桥2号的轨迹是三维的,可以提供中继通信等多种功能,也就是说鹊桥2号通信能力非常强。
此外,鹊桥2号位于月球附近,距离月球仅6000公里,距离鹊桥1号位于月球附近,距离鹊桥1号位于月球附近36000公里。因此,鹊桥2号在中继通信能力上更强,使用寿命更长。
作为“国际合作”,鹊桥2号到底是怎么回事?
在月球探索中,中美合作。
2019年,中国探月工程与俄罗斯探月计划进行了空间合作,在中美目前的环境下,中美合作十分困难。
然而,在国际空间站,美国与其他国家和实验室进行空间合作,在太空中搜索生命迹象,并对“月球南极”等地进行勘测研究,希望能找到更好的探月资源点。
美国甚至制定了两个月度探测计划,部署了多个国家的探测器,实现了月球南极上的资源调查。然而,美国在执行任务时遇到了巨大的问题。2020年部署了美国的“南极冰探测器”。然而,由于探测器本身的技术问题,它无法工作,从而中断了对月球南极地区的探测任务。
![鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第4张 鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第4张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240621203045171897304536874.png)
在部署“南极冰探测器”之前,美国已经与许多国家进行了技术合作,但美国不擅长技术合作。此外,美国甚至禁止其他国家的航天器在立法中“间谍窃取秘密”美国,因此中美之间的空间合作非常困难。
面对“南极冰勘探计划”的失败,美国意识到中国航天技术的进步,希望能从中国获得相关信息。
美国已经与中国合作。9月和2023年之间,中国将在嫦娥三号的基础上升级鹊桥二号。美国希望中国能提供关于鹊桥二号的数据,从而分析未来“月球南极”的数据,然后部署“南极冰探测器”。
中国同意美国的要求。如果美国想使用鹊桥二号,就需要废除禁令,或者让中国获取美国的“科学数据”,那么美国将面临中国对美国的“科技秘密”。
然而,美国对中国的态度也非常暧昧。美国国家航空航天局局长大力赞扬中国在这次航天发射中的“伟大成就”,并表示希望与中国合作登陆月球,但他也表示,这次合作是一种“竞争关系”。
中美合作关系非常复杂。从“和平合作”到“竞争关系”,国际空间合作也有“独占空间”和“共享空间”。由于国与国之间的政治因素,国与国之间的航天探测难以进行,这无疑是国际空间合作的“障碍”。
![鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第5张 鹊桥二号发射成功!中国已经同意美国的要求,提供中继星助美登陆月背 第5张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240621203045171897304583273.png)
结语
鹊桥二号的成功发射标志着中国在月球探索领域的重要进步,也展示了中国在航天领域的技术实力和国际合作意愿,这也为人类登陆月球背面提供了重要支持。
鹊桥二号的升空,不仅证明了我国三维空间能力的巨大提升,也为探索和登陆月球背面奠定了基础。
要想更好地探索宇宙的奥秘,就必须在太空探索中学会双赢,才能更好地探索宇宙的奥秘。
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