西昌衛星發射中心已於2018年5月21日凌晨5時許利用長征四號丙遙二十七（CZ-4C Y27）運載火箭擇機發射嫦娥四號中繼衛星（鵲橋號）。

戳視頻看發射現場

不可否認，嫦娥四號任務將是2018年我國航天領域的最大亮點！

作爲嫦娥三號的備份，嫦娥四號將是國際首次在月球背面着陸的探測器，嫦娥四號任務包括髮射中繼星及月球背面着陸器、巡視器兩次任務。

任務計劃於2018年5月21日發射嫦娥四號中繼衛星，它將飛行至地月拉格朗日L2點的任務軌道上，並在約半年後發射嫦娥四號的着陸器和巡視器，對月球背面南極艾特肯盆地開展着陸巡視探測。

在4月24日舉行的2018年“中國航天日”主場活動上，嫦娥四號中繼衛星的名字正式揭曉——“鵲橋”。它將在地面測控站與未來落在月球背面的嫦娥四號探測器之間，搭建一座傳輸信號與數據的橋樑。

另外，此次發射任務還將搭載哈爾濱工業大學研製的兩顆小衛星，小衛星將實現月球軌道環繞編隊飛行，並開展超長波天文觀測等研究。兩顆小衛星的命名也在當天的開幕式上揭曉，分別爲“龍江一號”和“龍江二號”。

接下來“漫步宇宙”就帶大家瞭解一下嫦娥四號中繼星任務。

可以先看視頻瞭解一下哦，2分鐘搞懂什麼是中繼星

【爲什麼要發射中繼星？】

到月球背面去，並不容易，其中一大難題就是“通信”——

由於被地球潮汐鎖定，月球只能永遠以同一面朝向地球。人類在地球上不僅從未見過月球背面，通信信號也會被阻隔。

嫦娥四號任務本身就是去月球背面開展着陸、巡視（月球車）探測。如果一切順利，它將成爲國際首次在月球背面着陸的探測器。

如何解決通信難題呢？最好的辦法就是在地月拉格朗日L2點佈置一顆中繼衛星，既能“看到”月球背面，也能“看到”地球，可以提供嫦娥四號軟着陸及月面工作期間的測控支持。

“鵲橋”，這個名字還不錯，在月球背面的嫦娥四號探測器之間，搭建一座傳輸信號與數據的橋樑。

我們計劃把嫦娥四號中繼星“鵲橋”發射到位於地球、月球延長線上的地月拉格朗日2點，距離月球大約6萬至8萬公里——這顆“先行者”關係到整個嫦娥四號任務的成敗。

【中繼星什麼樣？】

中繼衛星質量425千克，預期壽命5年以上。本體爲長方體構型，頂部安裝大口徑的傘狀拋物面天線，將承擔對月雙向中繼的重任。像一把傘一樣，發射時，它會收起，進入太空後，它將適時打開。

中繼星發射時候的狀態。

中繼星在軌運行時的狀態示意圖。

【中繼星軌道】

嫦娥四號中繼星飛行軌道

發射後，中繼星進入近地點高度約200公里、遠地點高度約40萬公里的地月轉移軌道，通過近月捕獲、軌道調整，最終進入環繞地月引力平衡點L2點運行的任務軌道。這個過程大約在10天左右，如果5月21日順利發射，在5月底，嫦娥四號中繼星就將到達任務軌道。

地月系統拉格朗日點。

圖示：地月系統拉格朗日點（地球和月球之間有五個拉格朗日點，爲了嫦娥四號着陸在月球背面的任務，我們安排中繼星飛到L2點）

地月L2點軌道是適合中繼的理想地點，具有以下優點：

1、在此處地球和月球的引力之和使得中繼星與月球同步繞地球運行，因此中繼星能夠連續對地球和對月球背面同時可見，提供全時段中繼服務；

2、光照條件好，航天器很少被地球或月球遮擋；

3、此處受地球和月球的影響小，中繼星長期運行所需軌道維持量較小，說白了就是節省燃料。

嫦娥四號中繼星運行軌道示意圖。

嫦娥四號中繼星是不是靜止不動呢？不是的。

它將繞着L2點進行飛行。週期大約爲14天。請看下圖，大致就是這個樣子的。

嫦娥四號中繼星飛行軌道示意圖。

【中繼星帶點啥？】

在嫦娥四號中繼星任務中，利用發射嫦娥四號中繼星的長征四號丙（CZ-4C）火箭剩餘發射能力，將搭載發射哈爾濱工業大學兩個微小衛星及中山大學的激光角反射鏡。

除了這兩位小夥伴，“嫦娥4號”中繼星還搭載了中荷（荷蘭）合作研製的低頻射電探測儀(NCLE)。

三根天線格外搶眼，每根長度爲5米。將開展低頻射電天文觀測

【龍江一號和龍江二號】

咦？“龍江一號和龍江二號”是什麼東東？

這是月球軌道編隊超長波天文觀測微衛星的名字，這兩顆微衛星，在月球軌道將實現編隊飛行和超長波天文干涉測量。牽頭單位爲哈爾濱工業大學。

月球軌道編隊超長波天文觀測微衛星（“龍江一號和龍江二號”）示意圖。

來看看實物！

好像一口鍋啊，哈哈。

經國家探月與航天工程中心正式批覆，2018年嫦娥四號任務的搭載試驗項目——月球軌道編隊天文觀測微衛星，將是世界上首次在月球軌道形成近距離編隊飛行系統，世界上首個星間干涉射電天文觀測系統。項目將在低於30MHz的超長波段進行空間天文觀測，進而打開人類認識宇宙的新窗口。

哈工大衛星所團隊將會使哈工大成爲世界上首個在月球軌道開展宇宙低頻觀測的高校，也將是世界上首個把微小型探測器發往月球軌道的高校。厲害了哈工大！

兩顆微衛星將隨同“鵲橋”號一起進入地月轉移軌道。待中繼衛星分離後，兩顆微衛星分別與運載火箭分離，各自單獨完成地月轉移、近月制動階段的飛行。進入環月大橢圓軌道後，在地面測控支持下，兩顆微衛星經過遠距離接近、近距離逼近後，完成編隊的初始化工作，形成相對距離在1～10 km範圍內可變的環月軌道編隊。

兩顆微衛星在軌運行狀態示意圖

希望你們一路順風！

悄悄告訴大家，其中一顆衛星上還搭載了由沙特阿拉伯王國阿卜杜勒–阿齊茲國王科技城研製的微型光學相機。擇機會對月球進行成像。

【激光角反射鏡】

在中繼星上還將搭載1.6 kg重的單體17cm大孔徑中空角錐反射鏡，配合地面0.5 m口徑激光發射望遠鏡和1 m口徑激光接收望遠鏡，進行月球和中繼星之間的激光測距，該項目將實現國際首次超過地月距離下的純反射式激光測距實驗。

通過前面的介紹，想必大家已經對此次任務有了一個比較全面的瞭解。

接下來說說發射任務的準備情況。

【他們準備好了！】

此次發射，我們選用了長征四號丙遙二十七（CZ-4C Y27）運載火箭，發射地點爲西昌衛星發射中心，這也是長征四號丙運載火箭首次在西昌衛星發射中心發射，爲此，任務團隊做了很多工作。

長征四號丙運載火箭爲上海航天技術研究院抓總研製的常溫液體推進劑三級運載火箭。於1999年啓動研製，是在長征四號乙基礎上增加了三子級二次啓動能力改進設計而成，主要用於發射太陽同步軌道衛星，具有可靠性高和適應強的特點。

火箭全長48米。

一級火箭燃料爲四氧化二氮+偏二甲肼(有毒)，一級火箭殘骸長約23米，重約15噸(含約2噸剩餘燃料)，墜地速度爲100米每秒，墜落過程中大多解體爲數塊。

長征四號丙發射嫦娥四號中繼衛星火箭飛行軌跡圖

長征四號丙運載火箭一子級火箭殘骸將墜落在貴州銅仁市部分鄉鎮、整流罩將墜落在福建省寧化縣部分鄉鎮、二子級火箭殘骸將墜落在宮古島附近海域。

長征四號丙運載火箭首次轉戰西昌，希望新的殘骸落區附近的人們注意安全，火箭殘骸啊，你往沒人的地方落啊，不要砸到人家東西！

目前，火箭殘骸落區羣衆已經收到了告知書，21日凌晨，他們不能安心在家睡覺了，要被疏散到安全區域，任務的成功就是對他們最好的回報，感謝他們！

爲了能順利發射，落區附近學生們都學習了相關知識。航天，就在我們身邊。有些落區附近的孩子從小到大，一直在躲火箭殘骸，他們說都習慣了。謝謝他們！

作爲地球和月球背面的通信橋樑，遠望6號、7號船將擔負此次衛星海上測控任務。他們將聯袂佈陣，共同完成嫦娥四號中繼星的海上測控任務。

（來源：漫步宇宙）