“鵲橋號”，到月亮背面看一看

陸晨曦

5月21日凌晨5時28分，一枚“長征四號”丙火箭從西昌衛星發射中心升空，搭載的是中國探月軍團的新武器——“鵲橋號”。“鵲橋號”是人類歷史上第一個地月L2暈軌道的中繼星，用于實現月球背面和地球站之間的遙測通信。可以說，它就是今年年底將登月的“嫦娥四號”探測器的先鋒軍。

要了解“鵲橋號”的工作，我們就得先從“嫦娥四號”說起。眾所周知，月球的自轉和公轉周期都是27.32天，導致它只有一面對著地球，因此，我們在地球上永遠沒法直接看到月球背面。上世紀60年代以后，人類進行過各種月球探測。美國阿波羅登月計劃更是6次載人登上月球，可仍未有國家探索過月球背面。“嫦娥四號”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器無法直接實現與地球的測控通信和數據傳輸，這就需要中繼衛星對信息進行“轉播”，而“鵲橋號”就是這樣一顆中繼衛星。形象點說，它就像一面反射鏡，把月球背面的信號反射到地球，讓原本互不相見的兩個平面得以聯系，也算是名副其實的“鵲橋”了。

“鵲橋”搭在哪兒呢？一般來說，人造衛星應該是在觀測天體的同步軌道上，但這在“地月系統”中有些難辦：月球的同步軌道高度約為8.8萬千米，這個位置距離月球實在太遠，衛星受到地球引力影響大過月球引力對它的束縛，沒辦法和月球保持同步靜止。

于是，另一個相對靜止點出現了：拉格朗日點。拉格朗日點是指在宇宙空間里，一個小天體在兩個大天體的引力作用下，在該點能相對于兩大天體基本保持靜止。也就是說，在這個點上，中繼衛星能同時相對于地球和月球基本靜止，讓觀測和信息傳遞達到最佳狀態。

拉格朗日點有5個位置，最穩定的是第二個位置，又稱為L2，即在兩個大天體的連線的延長線上，且在較小天體一側。在這個位置上，衛星消耗很少且可長期駐留。所以。“鵲橋號”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”夾擊。而“鵲橋號”始終能看到地球和月球，完成兩大任務：一是遙測與遙控航天器，二是為探月航天器的地月通信進行中繼。可以說，“鵲橋號”既是在替“嫦娥四號”探路，也是在為其鋪路。

我們為什么要這么大費周折去看月球的背面呢？其實，那里有一個神秘的“大坑”——艾托肯盆地。它直徑約2240千米，深13千米，是太陽系內已知最大的環形山。這個盆地是個古老的區域，含有許多月球初始信息。因此，科學家認為。深入了解月球背面，對研究月球的起源和演變、調查月球地質和資源情況等有重要意義。同時，月球背面可屏蔽各種來自地球的無線電干擾信號，能監測到地球附近的太空無法分辨的電磁信號，對人類的宇宙探索有一定價值。

希望到年底，有“鵲橋”相助。“嫦娥”能順利揭開月亮的神秘面紗，帶我們看看月亮的另一面。