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鵲橋號中繼衛星

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鵲橋號
Queqiao
鵲橋號中繼衛星外形
任務類型通訊衛星
運營方中華人民共和國 國家航天局
國際衛星標識符2018-045A
衛星目錄序號43470
任務時長預計5年
現已6年5個月又29天
航天器屬性
平台CAST100
製造方航天東方紅衛星有限公司
發射質量448.7 公斤[1]
乾質量約 325 公斤[2]
尺寸衛星本體：
長約 1.5 公尺, 寬約 1.5 公尺,
高 0.9 公尺
傘狀天線：
直徑 4.2 公尺
任務開始
發射日期2018年5月21日
5時28分00秒 [3]
運載火箭長征四號丙運載火箭（遙二十七）
發射場西昌衛星發射中心
第三發射平台（LC-3）
地月拉格朗日L2點軌道器
入軌2018年6月14日
3時06分 UTC[4]
軌道參數
近月點約 65,000 公里[4]
遠月點約 80,000 公里[5]
轉發器
頻率X波段（對登陸器）：可達 560 kB/s[2]
X波段（對探測車）：可達 280 kB/s[2]
S波段（對地球）：可達 2000/10000 kB/s[2]
搭載儀器

嫦娥四號中繼星任務徽章

鵲橋號中繼衛星（又名嫦娥四號中繼星）是一顆服務嫦娥四號的地月間通訊中繼衛星。

發射入軌

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鵲橋號中繼衛星在2018年5月21日5時28分由長征四號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射[6]。這是西昌衛星發射中心首次發射長征四號丙運載火箭[7]。

由於嫦娥四號將在月球背面着陸，而因為月球自轉周期與繞地球公轉周期相同，故嫦娥四號的通訊將會受到月球本身的阻擋。鵲橋號中繼衛星將承擔地球與嫦娥四號之間的通訊中繼任務[8]。鵲橋號中繼星是世界上首顆運行於地月拉格朗日L2點的通信衛星[9]。

鵲橋號中繼衛星發射後進入近地點高度200公里，遠地點高度40萬公里的地月轉移軌道[8]，2018年5月25日21時46分成功實施近月制動，進入月球至地月拉格朗日L2點的轉移軌道[10]。隨後再進行數次變軌，在2018年6月14日時進入環繞地月拉格朗日L2點的暈輪軌道。[11][12]

設備

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鵲橋號中繼衛星上的通信天線

鵲橋號中繼衛星搭載了一口展開後直徑達4.2米的傘狀天線，是發射時人類深空探測器史上攜帶的最大口徑通信天線[13]。其與地面之間的通信帶寬為2M，與嫦娥四號着陸器和巡視器間的帶寬在100k以上。[14]

伴隨鵲橋號升空的科學儀器還有:

其它載荷

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鵲橋號與運載火箭分離的畫面

由於長征四號丙運載火箭運力充足，此次鵲橋號中繼衛星的發射任務還搭載了哈爾濱工業大學與中國科學院國家空間科學中心、中國科學院國家天文台聯合研製的兩個小型航天器[15]。2018年4月24日，兩顆小衛星分別被命名為「龍江一號」和「龍江二號」[16]。「龍江雙星」的使命是環繞月球開展超長波電波天文觀測實驗，每顆龍江微衛星上配有兩套天線，每套均由三根互相垂直的一米長鞭狀天線組成，可以同時測量不同偏振的電波。由於是附屬載荷，這兩個衛星長寬高僅為50x50x40厘米，單個質量限制在46公斤，且不少質量分配給了推進劑，其衛星軌道不能精細調節，主要用於技術驗證[15]。

龍江一號

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別名DSLWP-A1，其下行鏈路的頻率為435.425 MHz和436.425 MHz。[來源請求]龍江一號原計劃與龍江二號一起進行編隊飛行，構成陣列以實現空間的干涉觀測，但龍江一號在地月轉移軌道飛行過程中出現控制異常，未能進入月球軌道[17]。

龍江二號

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別名DSLWP-A2。世界上第一顆小型衛星從繞地球軌道到達月球軌道的。它也是中國與沙特阿拉伯的國際合作項目，是一帶一路合作的一部分。[18]

2018年6月14日，龍江二號衛星進入環月軌道，獨立完成了地月轉移、近月制動和環月飛行任務。其搭載的沙特相機等載荷全部正常開機。同時與全球各地業餘無線電愛好者合作傳來了月球雨海地區局部影像與地月合影[17]。

下行鏈路頻率435.400 MHz，使用10K0F1DCN或10K0F1DEN的下行鏈路為436.400 MHz。使用turbo碼或JT4G的250/500 bps GMSK。

在完成既定任務之餘，哈爾濱工業大學業餘無線電俱樂部的電台（呼號：BY2HIT）與德國的業餘無線電愛好者（呼號：DK5LA）通過龍江二號衛星實現了首次月球軌道衛星的業餘雙向通信(QSO)[19]。

2019年7月31日晚22:20分左右，完成所有任務後，龍江二號衛星按照既定計劃撞上月球背面受控墜毀，留下了一個直徑4×5米的人造撞擊坑。11月14日，NASA的月球勘測軌道飛行器（LRO）在月球背面北緯16.6956°，東經159.5170°位置找到了龍江二號的撞月點[20]。

鵲橋號中繼衛星是一顆服務嫦娥四號的地月間通訊中繼衛星。

國際合作

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中國和荷蘭拉德布大學合作進行了荷中低頻探測器（NCLE），這是一項電波天文學實驗[21]。中國還同意了美國太空總署的請求，在美國未來的月球任務中使用嫦娥四號探測器和鵲橋中繼衛星[22]。

另見

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參考資料

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  1. ^ 張立華; 熊亮; 孫驥; 高珊, 王曉磊, 張愛兵. 嫦娥四号任务中继星“鹊桥”技术特点. 中國科學: 技術科學. 2019-02-14, 49 (2): 138–146. doi:10.1360/N092018-00375. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 吳偉仁, 王瓊, 唐玉華, 於國斌, 劉繼忠, 張瑋, 寧遠明, 盧亮亮. “嫦娥4号”月球背面软着陆任务设计. 深空探測學報. 2017, 4 (2): 111–117 [2019-01-16]. ISSN 2095-7777. doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.002. （原始內容存檔於2019-01-16）. 
  3. ^ Luyuan Xu. How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit. The Planetary Society. 2018-06-15 [2019-01-16]. （原始內容存檔於2018-10-17）. 
  4. ^ 4.0 4.1 白國龍. “鹊桥”中继星顺利进入使命轨道运行. 新華社. June 14, 2018 [2019-01-16]. （原始內容存檔於2018-06-18）. 
  5. ^ 宗河. 进入使命轨道的“鹊桥”月球中继卫星 (PDF). 國際太空. 2018年8月, 476: 4–8 [2019-01-16]. ISSN 1009-2366. （原始內容存檔 (PDF)於2020-12-23）. 
  6. ^ 科技日報. 嫦娥四号中继星发射成功 人类迈出航天器月背登陆第一步. 2018-05-22 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-26）. 
  7. ^ 軍報記者. 首次发射CZ-4C火箭，西昌发射场干了这些事. 2018-05-21 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-26）. 
  8. ^ 8.0 8.1 新華網. 嫦娥四号中继星成功发射 将搭建地月“鹊桥”. 2018-05-21 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-26）. 
  9. ^ 央廣網. 嫦娥四号中继通信卫星今晨发射 搭建地月信息联通“鹊桥”. 2018-05-21 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-26）. 
  10. ^ 環球時報. “鹊桥”中继星成功实施近月制动. 2018-05-25 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-26）. 
  11. ^ Jones, Andrew. Queqiao update: Chang'e-4 lunar relay satellite establishing halo orbit after approaching Lagrange point. GB times. 1 June 2018 [2018-06-14]. （原始內容存檔於2018-06-14） （英語）. 
  12. ^ Relay satellite for Chang'e 4 lunar probe enters orbit. チャイナデイリー. 14 June 2018 [2018-06-14]. （原始內容存檔於2018-06-14） （英語）. 
  13. ^ 鹊桥号发射成功 将成为世界首颗连通地月中继卫星. 2018-05-21 [2018-05-26]. （原始內容存檔於2018-05-27）. 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 Lsquirrel. 鹊桥号启程，为嫦娥四号登陆月球背面架设通信桥梁. 果殼網. 2018-05-20 [2019-01-04]. （原始內容存檔於2019-01-04）. 
  15. ^ 15.0 15.1 “龙江双星”合璧 “宇宙洪荒”探秘----中国科学院. www.cas.cn. [2020-12-09]. （原始內容存檔於2020-12-23）. 
  16. ^ ５月出征！嫦娥四号中继星被命名为“鹊桥”-新华网. www.xinhuanet.com. [2020-12-09]. （原始內容存檔於2020-12-23）. 
  17. ^ 17.0 17.1 “龙江二号”微卫星传回地月合影. 科技日報. [2020-12-09]. （原始內容存檔於2020-12-23）. 
  18. ^ 宇宙の国際協力　中国小型衛星がサウジ製カメラで月を撮影. 新華網日本語. 2018-06-16 [2018-06-19]. （原始內容存檔於2018-06-19）. 
  19. ^ lilacsat. BY2HIT与DK5LA通过龙江二号完成国际首次绕月业余卫星双向QSO. 微信公眾平台. （原始內容存檔於2020-12-23）. 
  20. ^ haibaraemily:龙江二号卫星的一生：很难，但是精彩_作品展示_移动融合创作. www.kepu.net.cn. [2020-12-09]. （原始內容存檔於2020-12-23）. 
  21. ^ Bartels, Meghan. Radio Telescope Unfurls 3 Antennas Beyond the Far Side of the Moon. Space.com. 2 December 2019. 
  22. ^ Needham, Kirsty. Red moon rising: China's mission to the far side. The Sydney Morning Herald. 19 January 2019.  參數|newspaper=與模板{{cite web}}不匹配（建議改用{{cite news}}或|website=） (幫助)

外部連結

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