“鵲橋號(hào)”，到月亮背面看一看

陸晨曦

5月21日凌晨5時(shí)28分，一枚“長(zhǎng)征四號(hào)”丙火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，搭載的是中國探月軍團(tuán)的新武器——“鵲橋號(hào)”?！谤o橋號(hào)”是人類歷史上第一個(gè)地月L2暈軌道的中繼星，用于實(shí)現(xiàn)月球背面和地球站之間的遙測(cè)通信?？梢哉f，它就是今年年底將登月的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的先鋒軍。

要了解“鵲橋號(hào)”的工作，我們就得先從“嫦娥四號(hào)”說起。眾所周知，月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期都是27.32天，導(dǎo)致它只有一面對(duì)著地球，因此，我們?cè)诘厍蛏嫌肋h(yuǎn)沒法直接看到月球背面。上世紀(jì)60年代以后，人類進(jìn)行過各種月球探測(cè)。美國阿波羅登月計(jì)劃更是6次載人登上月球，可仍未有國家探索過月球背面?！版隙鹚奶?hào)”的工作，就是讓著陸器和月球車在月球神秘的另一面著陸。

由于受到月球自身的遮擋。著陸在月球背面的探測(cè)器無法直接實(shí)現(xiàn)與地球的測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸，這就需要中繼衛(wèi)星對(duì)信息進(jìn)行“轉(zhuǎn)播”，而“鵲橋號(hào)”就是這樣一顆中繼衛(wèi)星。形象點(diǎn)說，它就像一面反射鏡，把月球背面的信號(hào)反射到地球，讓原本互不相見的兩個(gè)平面得以聯(lián)系，也算是名副其實(shí)的“鵲橋”了。

“鵲橋”搭在哪兒呢？一般來說，人造衛(wèi)星應(yīng)該是在觀測(cè)天體的同步軌道上，但這在“地月系統(tǒng)”中有些難辦：月球的同步軌道高度約為8.8萬千米，這個(gè)位置距離月球?qū)嵲谔h(yuǎn)，衛(wèi)星受到地球引力影響大過月球引力對(duì)它的束縛，沒辦法和月球保持同步靜止。

于是，另一個(gè)相對(duì)靜止點(diǎn)出現(xiàn)了：拉格朗日點(diǎn)。拉格朗日點(diǎn)是指在宇宙空間里，一個(gè)小天體在兩個(gè)大天體的引力作用下，在該點(diǎn)能相對(duì)于兩大天體基本保持靜止。也就是說，在這個(gè)點(diǎn)上，中繼衛(wèi)星能同時(shí)相對(duì)于地球和月球基本靜止，讓觀測(cè)和信息傳遞達(dá)到最佳狀態(tài)。

拉格朗日點(diǎn)有5個(gè)位置，最穩(wěn)定的是第二個(gè)位置，又稱為L(zhǎng)2，即在兩個(gè)大天體的連線的延長(zhǎng)線上，且在較小天體一側(cè)。在這個(gè)位置上，衛(wèi)星消耗很少且可長(zhǎng)期駐留。所以?！谤o橋號(hào)”就被“分配”到地球和月球的L2軌道上。軌道距離地球40萬千米，離月球6.5萬千米。

因此，最后形成的畫面是：月球在中間，被地球和“鵲橋號(hào)”夾擊。而“鵲橋號(hào)”始終能看到地球和月球，完成兩大任務(wù)：一是遙測(cè)與遙控航天器，二是為探月航天器的地月通信進(jìn)行中繼?？梢哉f，“鵲橋號(hào)”既是在替“嫦娥四號(hào)”探路，也是在為其鋪路。

我們?yōu)槭裁匆@么大費(fèi)周折去看月球的背面呢？其實(shí)，那里有一個(gè)神秘的“大坑”——艾托肯盆地。它直徑約2240千米，深13千米，是太陽系內(nèi)已知最大的環(huán)形山。這個(gè)盆地是個(gè)古老的區(qū)域，含有許多月球初始信息。因此，科學(xué)家認(rèn)為。深入了解月球背面，對(duì)研究月球的起源和演變、調(diào)查月球地質(zhì)和資源情況等有重要意義。同時(shí)，月球背面可屏蔽各種來自地球的無線電干擾信號(hào)，能監(jiān)測(cè)到地球附近的太空無法分辨的電磁信號(hào)，對(duì)人類的宇宙探索有一定價(jià)值。

希望到年底，有“鵲橋”相助?！版隙稹蹦茼樌议_月亮的神秘面紗，帶我們看看月亮的另一面。