鹊桥 二号(英文名:Queqiao 2)是中国于2024年发射的探月工程四期中继通信 卫星 ,鹊桥二号重1.2吨,天线4.2米,设计寿命8年。
鹊桥中继卫星 二号会为 嫦娥六号探测器 、七号、八号任务提供中继通讯服务,并与 嫦娥七号 、八号共同构建月球科研站基本型。该任务还会搭载天都一号、 天都二号 鹊桥通导技术试验卫星,开展关键技术验证。
2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭搭载 鹊桥二号 在中国文昌航天发射场点火升空。 3月25日, 鹊桥 二号中继星在距月面约440公里处开始实施近月制动 ,约19分钟后,顺利进入环月轨道飞行。 4月12日,鹊桥二号中继星已完成在轨对通测试,任务取得圆满成功。 6月2日至3日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区着陆,并顺利完成智能快速采样。
发射背景
中继卫星 是一种通信卫星,被称为“卫星的卫星”,这种卫星的主要作用是数据传输。2018年5月21日, 嫦娥四号探测器 月球探测器的中继卫星 鹊桥中继卫星 +发射升空。 鹊桥 是 中国 首颗,也是世界首颗 地球轨道 外专用中继通信 卫星 。
嫦娥六号探测器 作为 嫦娥五号探测器 的备份,计划在2024到2025年执行月球背面的月球样品采集任务。在嫦娥六号任务之前,中国计划发射一颗中继通信卫星,作为探月四期的公共中继星平台,为嫦娥六号、七号、八号提供服务。因为嫦娥六号要在月球背面着陆,必须要有中继星来支持它的工作,所以计划于2024年年初发射鹊桥二号以支撑嫦娥六号的工作。
发射进程
2023年1月, 国家航天局 表示,根据探月工程总体安排,中国计划于2024年发射 鹊桥中继卫星 二号 中继卫星 。
2023年2月1日,首届 嫦娥五号探测器 月球样品研究成果研讨会在北京举行,会议介绍了 嫦娥六号探测器 任务的相关内容以及鹊桥二号中继星的发射计划。
2023年4月23日,2023 中国航天日 主场活动启动仪式上,计划搭载鹊桥二号中继星任务发射的两颗鹊桥通导技术试验卫星,分别正式命名为天都一号、 天都二号 。天都一号、二号由 深空探测实验室 牵头研制,重量分别为61 千克 和15千克,拟于2024年与鹊桥二号中继星任务发射,择机分离后,采用星地激光测距、星间 微波 测距方式开展环月轨道高精度定轨等技术验证,为鹊桥通导遥 星座 系统论证实施提供设计参考。
2024年2月2日,鹊桥二号卫星抵达海南 海口美兰国际机场 ,通过公路运输方式运送至 中国文昌航天发射场 ,计划于2024年上半年发射。
2024年3月17日, 中国国家航天局 发布消息,探月工程四期鹊桥二号中继星和 长征八号遥三运载火箭 在 中国文昌航天发射场 完成技术区相关工作,星箭组合体垂直转运至发射区。 2024年3月20日8时31分,长征八号遥三运载火箭搭载鹊桥二号中继星在中国文昌航天发射场成功点火升空。 3月25日0时46分,鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行,在距月面约440公里处开始实施近月制动 ,约19分钟后,顺利进入环月轨道飞行。后续, 鹊桥中继卫星 二号中继星会通过调整环月轨道高度和 轨道倾角 ,进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道,按计划开展与 嫦娥四号探测器 和 嫦娥六号探测器 的对通测试。
2024年4月6日,鹊桥二号中继星成功与正在月球背面开展探测任务的嫦娥四号完成对通测试。4月8日-9日,鹊桥二号中继星与嫦娥六号探测器(地面状态)开展对通测试。4月12日,鹊桥二号中继星已完成在轨对通测试,任务取得圆满成功。 6月2日至3日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,并顺利完成智能快速采样,按预定形式将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。采样和封装过程中,科研人员在地面实验室根据 鹊桥中继卫星 二号中继星传回的探测器数据,对采样区的地理模型进行仿真并模拟采样,为采样决策和各环节操作提供重要支持。
规划用途
鹊桥 二号作为一颗中继通信 卫星 ,主要用于转发月面航天器与 地球 之间的通信,它首次任务为 嫦娥六号 服务。嫦娥六号计划于2024年发射,着陆点位于月球的背面,受到月球的遮挡,它无法直接与地球之间通信,因此需要鹊桥二号来转发。嫦娥六号是采样返回任务,它在月面的工作时间相对来说是比较短的,鹊桥二号可以为嫦娥六号提供可视(测控)弧段,在这个弧段内嫦娥六号可以完成关键动作。嫦娥六号任务完成后, 鹊桥中继卫星 二号会择机调整轨道,从而为 嫦娥七号 、 嫦娥八号 以及后续 月球探测 任务提供服务。 鹊桥 二号会接力鹊桥号,为在月球背面探测的 嫦娥四号探测器 和 玉兔二号 提供中继通信服务。
卫星数据
鹊桥二号重1.2吨,星上装备一个直径4.2米的X波段抛物面天线,用于与在月球背面着陆的探测器通信,还有一个直径0.6米的S/Ka双频抛物面天线,用于向 地面站 传输数据,设计寿命8年。鹊桥二号还会携带3台科学载荷,分别是极紫外相机、阵列中性原子成像仪、地月VLBI试验系统,用于完成科学探测任务,获取开创性的科学成果。
中国科学院上海天文台 科研人员牵头负责的月球轨道VLBI试验系统(LOVEX,Lunar Orbital VLBI EXperiment)是中国月球探测工程 嫦娥七号 的一个科学组成部分,LOVEX观测带宽为512MHz,数据 速率 为2Gbps。LOVEX充分利用嫦娥七号 鹊桥中继卫星 二号中继星平台及其相关设备(包括4.2米口径X波段天线、固存和S/Ka波段通信系统等),并在鹊桥二号搭载VLBI专用设备,建立了国际上首个月球轨道VLBI系统。LOVEX与地面VLBI台站联合观测,构成的月 地基 线空间VLBI网,具有38万千米超长基线、超高空间分辨率,可开展 空间探测器 精密测定轨和具有重大科学意义的天文观测研究。2025年9月,中国科研团队已成功构建国际上首个月球轨道VLBI(甚长基线干涉测量)系统,并在月-地长基线上成功检测到 天体 射电辐射与航天器信号的干涉条纹。
发射意义
月球背面与 地球 的距离更远,通讯信号差,因此需要 中继卫星 从中协助。 鹊桥中继卫星 二号中继卫星在鹊桥的基础上进行升级,鹊桥二号的整体能力和水平会有显著提升。