你是对的,远月点速度慢,通信更稳定
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鹊桥中继星
鹊桥二号虽然也叫“鹊桥”,但是和6年前发射的鹊桥号中继星相比还是有着巨大的不同。(注:鹊桥中继卫星并不叫鹊桥一号,就像“玉兔”月球车,有玉兔号、玉兔二号,并不叫玉兔一号。)
鹊桥号中继星是为了配合嫦娥四号在月背实施软着陆而专门研发的中继通信卫星。由于月球的公转周期与自转周期恰好相同,这叫潮汐锁定现象,是宇宙中常见的引力作用结果。于是我们在地球上看,始终只能看到半个面,即所谓的“正面”。如果要在月球背面着陆,那么探测器的信号会被月球本体给阻挡,无法建立通信联络。鹊桥中继星的作用就是担负起“传令兵”的作用。
鹊桥中继星被部署在距离地球448900公里外的地-月拉格朗日L2点,比地月距离远16.8%。嫦娥四号和玉兔二号的信号先传给鹊桥,鹊桥再传给地球;地球发给嫦娥四号和玉兔二号的指令则反过来传递。
鹊桥中继星工作轨道示意图(图源:网络)
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鹊桥二号中继星
不过,探月四期的几次任务都将选择月球南极地区进行考察,L2点就不是非常理想了。于是,鹊桥二号选择了一条十分特殊的大倾角的椭圆轨道,即鹊桥二号的轨道与月球赤道的夹角达到了54.8°,近月点在月球南半球高纬度地区,远月点在月球南半球高纬度地区。
根据开普勒第二定律,沿椭圆轨道运动的卫星离母星越远,移动速度越慢。因此,在远月点附近,鹊桥二号将“慢吞吞”地在月球南极上空路过,持续为地面探测器提供通信中继服务。嫦娥六号将在月面停留48小时进行取样作业,鹊桥二号将在一条24小时周期的轨道上运行,最大限度为取样任务服务。
鹊桥二号中继星工作轨道示意图(图源:Lihua Zhang, 2021)
在后续嫦娥七号、八号的任务中,鹊桥二号还将切换到一条近月点为300公里,远月点为8600公里的大倾角椭圆冻结轨道(inclined elliptical frozen orbit)。之所以叫“冻结”轨道,是指远月点位置几乎不动,始终出现在月球南极上空。在12小时的轨道周期中,有长达8小时以上可以和南极地区的探测器“打电话”。而且这条轨道非常稳定,几乎不需要耗费燃料就能维持长期运行。
除了精妙的轨道设计外,鹊桥二号本身也有着很强的本领。鹊桥号使用的是中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制的CAST100卫星平台,长、宽各1.4米,是个重约0.45吨的小型卫星,功率为800W。而鹊桥二号使用的是CAST2000平台,重量达到1.2吨,功率达到1000W以上。这让鹊桥二号拥有了更强的通信保障能力,设计寿命也达到8年以上。
【 在 oBigeyes 的大作中提到: 】
: 标 题: Re: 鹊桥二号中继星已完成在轨对通测试zz
: 发信站: 水木社区 (Fri Apr 12 19:11:23 2024), 站内
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: 远月点,应该是对准月球南极附近的。
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: 【 在 AGust2022 的大作中提到: 】
: : 鹊桥二号最终会进入周期24小时的环月大椭圆冻结轨道,远月点1.6万公里,近月点200公里。
: : 这里的着重点在于“冻结”二字,鹊桥二号停靠在冻结轨道同样可以在消耗最少推进剂情况下保持自己的稳定,保证自己的轨道高度在每个轨道周期内同一时间保持不变,总体表现出极大的稳定性!
: : 但是环绕月球公转,这也意味着鹊桥二号不会持续性的“架设桥梁”,这就是它跟鹊桥号相比大缺点之一。当然,由于环绕月球公转,它和月球的距离要小于鹊桥号,那么信号的传递也要更加迅速和精准!鹊桥二号发射部署之后,鹊桥号并不会立刻的就退役,在嫦娥六号的月背采样任务
: 校
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: 发上等愿
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: 结中等缘
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: 享下等福
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: ※ 来源:·水木社区 mysmth.net·[FROM: 180.164.59.*]
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