“鵲橋”是嫦娥四號探測器月球探測器的中繼衛星，作為地月通訊和數據中轉站，“鵲橋”是中國首顆、也是世界首顆地球軌道外專用中繼通信衛星，2018年5月21日5點28分（UTC+8）于西昌衛星發射中心發射，由長征四號丙運載火箭發射升空，能夠實時將月球背面工作的嫦娥四號探測器發出的科學數據傳回地球。該衛星的運行為人類首次實現月球背面與地球的中繼通信，具有重大科學與工程意義，也是人類探索宇宙的又一有力嘗試。
名稱發布
2018年4月24日上午，“中國航天日”主場活動開幕式在黑龍江省哈爾濱市舉行，活動主題為“共筑航天新時代”。開幕式現場，國防科工局副局長、國家航天局副局長吳艷華宣布，嫦娥四號中繼星命名為“鵲橋”。一是為了詮釋嫦娥四號探測器中繼衛星——傳輸信號與數據的橋梁的作用。二是弘揚傳統文化，將中國航天科工集團有限公司古樸詩意的命名風格，如“神舟飛船”“天宮”“嫦娥”“悟空”延續下去。三是通俗易懂。牛郎織女鵲橋相會的故事家喻戶曉，嫦娥四號中繼衛星命名為鵲橋，取“聯結”“溝通”之意。
項目團隊
探月工程重大專項實施由國防科工局組織實施。此次中繼星任務由工程總體及衛星、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統組成：工程總體承擔：國防科工局探月與航天工程中心；衛星、運載火箭分別由中國航天科技集團中國空間技術研究院、上海航天技術研究院研制生產；發射和測控任務負責：中國衛星發射測控系統部；地面應用系統承擔：中國科學院國家天文臺。鵲橋衛星是由中國航天科技集團有限公司五院所屬航天東方紅衛星有限公司抓總研制，總設計師張立華，航天科技集團五院西安分院為中繼衛星研制了測控分系統、天線分系統、中繼通信分系統，航天科技集團九院771所承擔的箭載計算機任務。
研發背景
嫦娥四號探測器任務是世界首次月球背面軟著陸和巡視勘察任務。由于受到月球自身的遮擋，著陸在月球背面的探測器無法直接實現與地球的測控通信和數據傳輸。因此嫦娥四號任務需要首先發射一顆中繼星，解決與月球背面的通信問題。“鵲橋”中繼星作為架設在嫦娥四號著陸器和巡視器與地球間的“通信站”，為著巡組合體安全抵達月球背面構筑信息通路。
基本設計和載荷
基本設計
鵲橋衛星是基于CAST100衛星平臺設計，機身長方體，采用板式結構，可由鋰電池和太陽能板供電。衛星頂部安裝了一個直徑4.2米的傘狀拋物面天線作為衛星收發著陸器/月球車信號的高增益天線。衛星發射質量約為448公斤，工作壽命不小于3年。“鵲橋”裝備了具有高智能化水平、全天候、全天時、全空域運行能力的光纖陀螺慣性測量單元，擺脫了之前航天器姿態敏感器需要借助地球、太陽等天體來定位的束縛，大大提升了其軌道控制能力。
任務載荷
“鵲橋”要提供中繼服務，中繼通信分系統是最核心的部分。“鵲橋”裝載有傘狀拋物面天線、測控天線和數傳天線三類低頻射電天線。其中，傘狀天線展開直徑達4.2米，是人類深空探測史上口徑最大的通信天線。它將直接指向月球，與嫦娥四號探測器對接，不僅要將地面的測控指令說給探測器聽，還要聽清楚探測器要對地球說些什么。“鵲橋”裝配了荷蘭合作研發的低頻射電探測儀（NCLE）。 鵲橋號攜帶的NCLE儀器，將在處于月球背面的L2點附近進行射電天文測量、太陽風暴和行星無線電脈沖探測等一系列實驗性的天文實驗。還有是170毫米孔徑的激光角反射鏡。 在這里架設的激光反射鏡，不僅不會被月球遮擋，而且還可以測到比月球正面的幾個激光反射棱鏡離地球更遠的距離。配合地面0.5米口徑的激光發射望遠鏡和1米口徑的激光接收望遠鏡，預計可以達到精度優于15毫米的單程測距，測距結果幫助鵲橋號進行軌道校驗。
發射和軌道
發射歷程
2018年4月15日，“鵲橋”進抵發射場，5月8日，CZ-4C火箭完成轉載轉運及吊裝工作，6天后完成轉場工作，CZ-4C火箭5月21日5時28分成功將嫦娥四號中繼星“鵲橋”送入預定軌道。?2018年5月25日21時46分，“鵲橋”中繼星成功實施近月制動，進入月球至地月約瑟夫·拉格朗日L2點的轉移軌道。?2018年6月14日11時06分，探月工程嫦娥四號探測器任務“鵲橋”中繼星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，成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衛星。?嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器工作正常，2019年1月11日在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍，地面接收圖像清晰完好，中外科學載荷工作正常，探測數據有效下傳，搭載科學實驗項目順利開展，達到工程既定目標，標志著嫦娥四號任務圓滿成功。至此，中國探月工程取得“五戰五捷”。
軌道情況
地月L2點位于地月連線的延長線上，該點軌道包括李薩茹軌道和Halo軌道，綜合考慮中繼星與嫦娥四號探測器著陸器、巡視器的距離穩定性、覆蓋率、軌道進入和維持、月球遮擋影響等因素，科研人員經反復研究，最終確定將Halo軌道作為“鵲橋”中繼星使命軌道，實現對嫦娥四號著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋。
運行任務
2018年12月8日，嫦娥四號探測器如期升空，開啟了人類首次月背探索之旅。“鵲橋”中繼星與在環月軌道運行的嫦娥四號著巡組合體進行了兩次中繼鏈路通信試驗。2019年1月3日，“鵲橋”中繼星支持嫦娥四號著巡組合體順利完成落月和兩器分離任務。至今，“鵲橋”中繼星支持嫦娥四號探測器著陸器和巡視器完成了多個月晝的月面工作，提供了穩定可靠的中繼通信鏈路。在完成通信中繼任務的同時，中繼星上還攜帶低頻射電探測儀、激光反射鏡等科學和技術試驗載荷，開展科學探測和新技術試驗。中繼星上搭載了荷蘭與中國科學家聯合研制的低頻射電探測儀，可“聆聽”來自宇宙深處的“聲音”，并與地面上的探測設備聯合進行干涉測量。此外，中繼星上還搭載了中山大學研制的激光角反射鏡，以開展迄今最遠距離的激光測距試驗，為未來的應用奠定技術基礎。
國際合作
中國政府已同意美國航空航天局(NASA)及其他國家航空航天機構使用中國的“鵲橋”月球中繼衛星,共同完成未來的月球探索任務。
取得成就
“鵲橋”號中繼星是世界首顆運行于地月約瑟夫·拉格朗日L2點的通信衛星，為嫦娥四號月球背面軟著陸探測任務提供地月間的中繼通信。
作為嫦娥四號任務的重要組成和關鍵環節，中繼星的軌道“選址”在地月系拉格朗日L2點。作為地月系內的五個拉格朗日點之一，L2點位于地月連線的延長線上，隨著月球以相同角速度繞地運行。因該點獨特的空間位置和動力學特性，環繞在其附近的航天器可以始終飛行在月背面上空。此前，僅有美國的Artemis任務和中國的探月三期飛行試驗器以拓展試驗的名義短暫造訪過這片神奇的空域。
參考資料 >
專訪“鵲橋”號總設計師 地月搭“鵲橋”是個技術活 .搜狐網.2023-06-21
“嫦娥四妹”落月記！專家揭秘引導落月的“鵲橋”.百家號.2023-06-17
鵲橋.三湘都市報.2023-06-17
“嫦娥四號”中繼星命名為“鵲橋”.國家國防科技工業局.2023-06-17
命名“鵲橋”，亮相央視，“高光時刻”不止于此.中電網信集團.2023-06-20
創新驅動發展引領航天事業騰飛.三秦都市報.2023-06-21
喜訊！嫦娥四號任務中繼星成功發射 將搭建地月“鵲橋”.百家號.2023-06-17
“鵲橋”中繼星順利進入使命軌道運行.中央人民政府.2023-06-17
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