说到探索天地，月球后头对算得上东说念主类史上硬的"骨头"之。这片长久背对地球的深邃区域，藏着太阳系早期的撞击陈迹钢绞线生产厂，亦然开展低频射电天文不雅测的佳局势。可问题在于，思探索它，得先措置个看似苟简却让数东说念主头疼的难题——通讯。

好意思国往日在阿波罗方案时就琢磨过登陆月球后头，NASA还门接洽结案，可后因为时候太复杂、经费又不够，只可不昭彰之。尔后几十年，西国在这个域下上百亿好意思元，却历久没能打破。而，用着远低于他们的预算，硬是把这事儿给办成了——大众颗月球后头中继卫星"鹊桥"横空出世，成了东说念主类探索月背的"座桥"。

L2点上的"均衡术"

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要架起这座跨越地月的通讯桥梁,先得找对位置。科学们把眼神锁定在了地月拉格朗日L2点，这个虚构点位于地月连线蔓延线外侧，距离月球平均6.5万公里，远也不外8万公里。在这儿，卫星能用少的能量守护轨说念，还能同期"看见"地球和月球后头。

听起来很？实质操作起来可没那么苟简。L2点根底不是个实体位置，"鹊桥"得围着它在条荒谬的晕轮轨说念上转悠。这轨说念可不是规规矩矩的圆形或椭圆，而是像薯片边际那样的三维弧线，每绕圈皆会有微小变化，终造成相似复杂弹簧的轨迹。这还是数学庞加莱狡计三体问题才得出的效果。

繁难的是太阳引力的滋扰。轨说念会不时偏离理思景色，"鹊桥"须时刻治愈姿态。工程师们给它装了4台20牛顿发动机门用来修正轨说念，还剿袭了多备份想象，惟一有2台浅薄就能完成任务。另外12台5牛顿的小发动机负责守护姿态，关节时间还能临时"补位"。这些发动机靠100公斤水肼进剂使命，这种常温下呈油状的物资只需催化理会就能产生力，无用特带氧化剂，大大简化了想象。

8万公里外的"顺风耳"钢绞线生产厂

站稳脚跟仅仅步，接下来得措置"听得清"的问题。"鹊桥"和月球后头探伤器的直线距离约莫7.9万公里，可嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车的辐射功率，也就相当于几台民用对讲机的水平。信号传到8万公里外，早就微小到了致。

在月球车上装大天线？不执行。工程师们干脆把"大耳朵"装在了"鹊桥"身上——面直径4.2米的抛物面天线，这是那时我国空探伤器中大口径的通讯天线，增益达45分贝，能把微小信号放大几万倍。

为了让这面"大耳朵"既轻便又可靠，团队剿袭了"固网结"想象：粗实的伞骨保证守旧力，中间用柔金属网替代整块面板。惟一网眼比线电波波长小，就能起到集会反射面的果。辐射时它被禁止成1米直径的"小捆"，入轨后靠弹簧机构自动伸开。大地团队在真空、低温环境下作念了上百次试验，确保伸开后型面精度甩掉在毫米——哪怕点偏差，皆可能影响信号收受。

比头发丝还的指向

收受信号难，指向难。大口径天线增益，但指向也强，思和月球后头的探伤器"对话"，偏差不行过0.2度。可"鹊桥"、地球、月球皆在默契，给天线加转向机构会加多剧量和故障风险，工程师终选择让整星治愈姿态来甩掉天线指向。

为了杀青精度定位，"鹊桥"配备了激光陀螺和星敏器。激光陀螺测量角动量钢绞线生产厂，钢绞线狡计自身相对角度；星敏器像"找星星的千里镜"，通过恒星位置校准姿态。两者配，让定位。

入轨后，上海天马站的65米射电千里镜还会帮"鹊桥"作念天线指向标定。卫星按螺旋或十字交叉式扫描，大地通过分析信号强度狡计偏差，再修正轨说念，终把指向精度甩掉在0.1度以内，远任务条件。

下230℃的死活锻真金不怕火

天外环境的锻真金不怕火才是实在的"硬仗"。"鹊桥"开动的轨说念会经验长达4个多小时的"暗影期"，此时卫星处于地月暗影中，温度骤降至-230℃以下，比南冷时还低140℃。泄漏的天线伞骨、张力绳等部件随时可能因低温收缩损坏。

工程师们思出了多套交代案：卫星里面关节部件包裹着黄灿灿的多层隔热材料，减少热量隐匿；干涉暗影前训诲会提前预热，同期关闭非要负载，把电力围聚供给中枢通讯训诲；外部机械结构则在大地的大型真空低温试验罐中反复测试，确保能"扛过"昏黑期的严寒。

让东说念主咋舌的是"鹊桥"的轻量化想象。它由运输才智有限的长征四号丙火箭辐射，整星分量被严格甩掉在448.7公斤，尺寸仅相当于张85公分、长宽1.4米的大桌子。为了在有限分量里杀青多，工程师们把多个电子芯片集成到个模块，体积裁减50、分量消弱40。星敏传感器支架等部件剿袭3D印时候，作念出中空结构，分量从0.46公斤降至0.19公斤，减重59却不影响强度。

不仅仅中继，还是科学

别看"鹊桥"个头不大，却远"中继"自身。它还搭载了荷兰研制的低频射电探伤仪，能在100kHz到80MHz频段捕捉地球电离层辐射、太阳手脚，以致星河系处的射电信号。月球后头长久背对地球，月球自身成了的"屏蔽墙"，能挡住来自地球的线电滋扰。在这儿开展不雅测，就像在称心的房间里听微小的声息，能捕捉到多来自天地处的"偷偷话"。科学还方案将它的不雅测数据与欧洲大地阵列结，向上入了解天地好意思妙。

此外，"鹊桥"佩带的大尺寸空腹角反器，还把东说念主类激光测距距离从地月38万公里普及到了地"鹊"48万公里，为精准狡计地月距离、磨砺广义相对论，以及异日火星探伤的测距时候蓄积了郑重教诲。

结语

2018年5月21日，"鹊桥"由长征四号丙火箭辐射起飞，开启了为期4天的地月漂浮之旅。5月25日，在距月面100公里处，4台20牛顿发动机燃烧912秒完成近月制动，干涉月球到L2点的漂浮轨说念。"鹊桥"辐射时还顺带搭载了两颗47公斤的小卫星——龙江1号和2号，由哈尔滨工业大学研发。不外5月22日龙江1号在轨说念修正时片刻失联，这个小插曲也让东说念主们看到，探索从来不是帆风顺。

从攻克轨说念难题到捕捉微小信号，从回击端低温到杀青轻量化想象，"鹊桥"不仅为嫦娥四号搭建了地月通讯的生命线，在8万公里外的天外中，展现了的时候实力。它就像位默然信守的"信使"，把月球后头的奥密络绎赓续传回地球钢绞线生产厂，也为东说念主类探索邃的天地，铺就了条坚实的说念路。

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