央視網(wǎng)消息：3月20日上午8時(shí)31分，探月工程四期鵲橋二號(hào)中繼星由長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。鵲橋二號(hào)中繼星作為探月四期后續(xù)工程的“關(guān)鍵一環(huán)”，將架設(shè)地月新“鵲橋”，為嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)等任務(wù)提供地月間中繼通信。3月20日發(fā)射的過(guò)程，我們通過(guò)一個(gè)短片來(lái)回顧一下。
我們看到長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭已經(jīng)點(diǎn)火起飛。長(zhǎng)征八號(hào)是我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭，使用的是液氧煤油和液氫液氧這兩種清潔燃料。這也是它第一次執(zhí)行探月工程的發(fā)射任務(wù)。
現(xiàn)在，火箭進(jìn)行了拋整流罩的工作。整流罩的作用就是保護(hù)鵲橋二號(hào)免受地球大氣層的影響，拋整流罩也就意味著火箭已經(jīng)飛出了大氣層。
此刻，我們看到鵲橋二號(hào)的太陽(yáng)帆板正在打開(kāi)，這意味著鵲橋二號(hào)發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
多視角感受長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射瞬間
3月20日，鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射。本次發(fā)射，我們前方報(bào)道團(tuán)隊(duì)也設(shè)置了多個(gè)不同角度的機(jī)位，接下來(lái)，我們?cè)僦鹨换仡櫚l(fā)射時(shí)的壯觀場(chǎng)面。
這個(gè)畫面是我們首次啟用海上看發(fā)射視角，拍攝于清瀾海事局發(fā)射任務(wù)保障船上。這里距離發(fā)射塔架約3海里，也就是大約5.5公里。鏡頭中，天海相連，水天一色，長(zhǎng)征八號(hào)火箭的飛行姿態(tài)更加突出。
這個(gè)視角是我們?cè)O(shè)置在文昌銅鼓嶺石頭公園的機(jī)位所拍攝的，這里距離發(fā)射塔架直線距離大約8公里。鏡頭中，長(zhǎng)征八號(hào)火箭在一片椰風(fēng)海韻中騰空而起，從海島奔向太空，盡顯文昌航天發(fā)射場(chǎng)獨(dú)特的地理環(huán)境。
這個(gè)畫面拍攝于海南文昌淇水灣海灘，位于文昌航天發(fā)射場(chǎng)的東北方向。每次有火箭發(fā)射任務(wù)，來(lái)這里觀看的航天愛(ài)好者都早早占好了位置，今天也不例外。長(zhǎng)征八號(hào)火箭點(diǎn)火升空的那一刻，也點(diǎn)燃了現(xiàn)場(chǎng)觀眾的熱情。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶您認(rèn)識(shí)鵲橋二號(hào)中繼星
那么，鵲橋二號(hào)中繼星它究竟長(zhǎng)什么樣？我們通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)一起來(lái)看一看。
鵲橋二號(hào)中繼星重約1.2噸，和此前發(fā)射的鵲橋號(hào)中繼星相比，重了大約三分之二。鵲橋二號(hào)的大體格不光要執(zhí)行通信中繼任務(wù)，還承載了很多科學(xué)探測(cè)任務(wù)，在它的身上就攜帶了如極紫外相機(jī)、陣列中性原子成像儀以及月球軌道VLBI試驗(yàn)子系統(tǒng)等科學(xué)儀器。
要說(shuō)鵲橋二號(hào)最引人注目的應(yīng)該就是這個(gè)金色的“大傘”了，它還有個(gè)專業(yè)的名稱，叫固網(wǎng)結(jié)合的傘狀可展開(kāi)拋物面天線，口徑達(dá)到了4.2米，傘面由鍍金鉬絲織成，主要用于反射電磁波。給大家解釋一下什么是鍍金鉬絲，鉬絲非常細(xì)，還不到頭發(fā)絲直徑的四分之一。鉬絲表層鍍金以后單線會(huì)更加牢固，信號(hào)反射率也會(huì)更好，這樣更有利于鵲橋二號(hào)中繼星在復(fù)雜的太空環(huán)境中工作運(yùn)行。
而在鵲橋二號(hào)中繼星上還有一個(gè)“小傘”，叫二維可驅(qū)動(dòng)拋物面天線。它的直徑和重量都很小，直徑大約只有0.6米、重約20公斤。在太空中，通過(guò)兩軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證每時(shí)每刻都能指向地面數(shù)據(jù)接收站。
相比之前發(fā)射的鵲橋中繼星，鵲橋二號(hào)中繼星的設(shè)計(jì)壽命更長(zhǎng)，達(dá)到了8年，將主要服務(wù)于嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)以及嫦娥八號(hào)等后續(xù)月球探測(cè)任務(wù)。此外，一旦鵲橋號(hào)中繼星退役，鵲橋二號(hào)中繼星還要接力為在月球背面探測(cè)的嫦娥四號(hào)提供中繼通信服務(wù)。
鵲橋二號(hào)如何奔赴月球？增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)帶您看
鵲橋二號(hào)中繼星已經(jīng)發(fā)射升空順利入軌，接下來(lái)，它就要獨(dú)自開(kāi)啟奔赴月球之旅。這趟旅途要經(jīng)歷哪幾步？我們?cè)偻ㄟ^(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)帶您一起來(lái)看一看。這里需要說(shuō)明的是，我們制作的虛擬演示動(dòng)畫是為了讓大家更直觀地了解鵲橋二號(hào)的飛行路徑，與實(shí)際可能會(huì)存在一些差異。
鵲橋二號(hào)要進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，通常安排三次軌道修正。之所以要進(jìn)行軌道修正，是由于在地月轉(zhuǎn)移過(guò)程中，受入軌偏差、控制偏差等因素影響，會(huì)產(chǎn)生軌道偏差。這就需要進(jìn)行軌道修正，來(lái)保證鵲橋二號(hào)始終飛行在預(yù)期的軌道上。
此后，鵲橋二號(hào)繼續(xù)飛赴月球，當(dāng)?shù)诌_(dá)距離月面200公里左右的位置時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行近月制動(dòng)。近月制動(dòng)是鵲橋二號(hào)飛行過(guò)程中關(guān)鍵的軌道控制之一。怎么操作呢？在經(jīng)過(guò)高速飛行后，鵲橋二號(hào)靠近月球時(shí)實(shí)施“剎車”制動(dòng)，這樣，能夠?qū)Ⅸo橋二號(hào)的相對(duì)速度降低到月球逃逸速度之下，從而被月球引力捕獲。
在順利進(jìn)入近月點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)約10萬(wàn)公里的月球捕獲軌道后，鵲橋二號(hào)開(kāi)始繞月球捕獲飛行。軌道的周期為10天左右。此后經(jīng)過(guò)三次軌道控制后，最終，鵲橋二號(hào)進(jìn)入近月點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)約16000公里、周期為24小時(shí)的環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道。大家還記得2018年發(fā)射的鵲橋號(hào)中繼星嗎？它當(dāng)時(shí)是圍繞地月拉格朗日L2點(diǎn)運(yùn)行的，而此次鵲橋二號(hào)則是選擇了一條新的環(huán)月軌道，執(zhí)行對(duì)嫦娥四號(hào)通信中繼任務(wù)，還將為嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)提供中繼通信服務(wù)。
剛才提到了環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道，那什么是凍結(jié)軌道？所謂凍結(jié)軌道是一種特殊的航天器軌道，在這類軌道上運(yùn)行的航天器，通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)軌道參數(shù)，軌道漂移可以被最小化。通常位于這種軌道上的衛(wèi)星在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，其軌道高度在每個(gè)軌道周期的同一時(shí)間是保持不變的。因此，一旦進(jìn)入這個(gè)軌道，鵲橋二號(hào)將最大程度地節(jié)省燃料，能夠保證它的軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)一直位于月球南極區(qū)域上方，從而確保了它在為期8年的設(shè)計(jì)壽命中，長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定地支持后續(xù)南極地區(qū)的探月任務(wù)。
到月亮之上 迎接鵲橋二號(hào)
剛剛我們通過(guò)演播室增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶大家簡(jiǎn)單了解了鵲橋二號(hào)后續(xù)的飛行路線。那么站在月球看地球、看鵲橋二號(hào)又是一種什么樣的體驗(yàn)？接下來(lái)我們通過(guò)AI生成技術(shù)，換一個(gè)視角，再來(lái)看看這場(chǎng)奔月之旅。走，一起到月亮之上去迎接鵲橋二號(hào)。
在月球上看發(fā)射，你想過(guò)嗎？今天咱們就來(lái)到了月亮之上。
看，那里就是我們美麗的地球，文昌航天發(fā)射場(chǎng)在哪里呢？很不湊巧，鵲橋二號(hào)發(fā)射的時(shí)候，我們?cè)谡麄€(gè)月球表面是看不到文昌的，它此時(shí)此刻正在地球的另一面。
不過(guò)不要緊，我現(xiàn)在所在的這個(gè)位置也不是隨便選的，看點(diǎn)很多。專家告訴我，這里是月球上觀測(cè)鵲橋二號(hào)星箭分離的一個(gè)理想位置，而且這里還跟中國(guó)的探月工程有著很深的淵源。這就是月球的豐富海區(qū)域。豐富海，耳熟嗎？15年前，也就是2009年3月1日，中國(guó)探月工程嫦娥一號(hào)探測(cè)器就是在這里完成受控撞月的，也正是這英勇一撞，為接下來(lái)的月球探測(cè)獲取了很有價(jià)值的數(shù)據(jù)。豐富海在月球的位置也很醒目，下次月圓的時(shí)候，你抬頭看月亮，找到月球東南方向這一片暗黑色的斑塊，就是豐富海啦！
航天專家?guī)臀覀儨y(cè)算過(guò)，這里可以看到關(guān)鍵的星箭分離。但畢竟有大約40萬(wàn)公里的距離，所以我將借助天文望遠(yuǎn)鏡，帶大家一起來(lái)看看，鵲橋二號(hào)是怎么踏上奔月之路的。
時(shí)間來(lái)到鵲橋二號(hào)發(fā)射后的24分鐘左右，地球上的人們已經(jīng)看不見(jiàn)火箭了。
現(xiàn)在，長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭搭載著鵲橋二號(hào)，正在以一萬(wàn)米每秒的速度直奔我所在的月球。鵲橋二號(hào)來(lái)到了它太空之旅的第一站——離地球大約440公里高的地方。此刻，星箭正在分離，火箭的使命完成了，接下來(lái)，鵲橋二號(hào)就要獨(dú)自去完成自己的太空使命啦。
獨(dú)自奔月，鵲橋二號(hào)也并不孤單。剛剛跟它擦肩的是中國(guó)空間站，還有為數(shù)眾多的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。沒(méi)錯(cuò)，我們?nèi)祟愔圃斓?5%的航天器都處于地月空間范圍內(nèi)。太空“交通”很繁忙，會(huì)不會(huì)擁堵呢？別擔(dān)心，每個(gè)航天器運(yùn)行的軌道都不一樣。太空偶遇之后，它們就擦肩而過(guò)啦！
我現(xiàn)在從月球的豐富海來(lái)到了月球上一個(gè)新的地方。我的頭頂上方200公里就是鵲橋二號(hào)的近月制動(dòng)點(diǎn)，鵲橋二號(hào)靠近月球時(shí)，需要在這里進(jìn)行“太空剎車”，剎車踩得準(zhǔn)，才能成功被月球捕獲。
看，遠(yuǎn)處的那個(gè)小點(diǎn)就是鵲橋二號(hào)，可以看到它越來(lái)越大了。經(jīng)過(guò)5天左右的飛行，它馬上要到達(dá)近月軌道，進(jìn)行靠近月球的制動(dòng)了。
現(xiàn)在，鵲橋二號(hào)正在剎車！看，鵲橋二號(hào)被月球引力捕獲了！現(xiàn)在，它順利進(jìn)入了離月球最近點(diǎn)200公里、最遠(yuǎn)點(diǎn)10萬(wàn)公里左右的月球軌道。