美国又着急了！总被抢先，中国又要建“双中继卫星”，打通地月

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说起航天强国，必定少不了美国。毕竟，当年阿波罗登月时的辉煌，至今无人能及。然而，曾经的“头号玩家”如今却时不时被“卡脖子”。

美国原本一心要重返月球、延续辉煌，却不想中国抢先一步实现了月背软着陆。这个全球首创的壮举，靠的就是“鹊桥”中继星的有力支持。

而接下来，中国又打算打造“双中继卫星”系统，则让美国更加望尘莫及，到底发生了什么呢？

2024年6月，我国嫦娥六号月球探测器成功着陆月球背面，传回了大量宝贵的科学数据和清晰的月表影像，而这一切都离不开“鹊桥二号”中继星的鼎力相助。

要知道，在此之前，尽管人类多次成功登陆月球，但都局限在月球正面。月背对地面测控形成天然屏障，通信难度极大。而“鹊桥二号”的出现，彻底打通了这个“盲区”。

作为嫦娥六号任务的“总开关”，“鹊桥二号”不仅为探测器提供了稳定可靠的中继通信，还通过星载设备获取了地球等离子体全景成像，为进一步揭示地月空间环境奥秘提供了新的研究视角。

与中国探月工程稳步推进形成鲜明对比的是，美国的“阿耳忒弥斯”登月计划却深陷泥潭，进度严重滞后。

根据此前规划，美国原本要在2024年实施首次载人绕月飞行，并于2025年底前重返月球。但受技术难题和高昂成本的影响，这一宏伟计划不得不一再推迟。

目前的最新方案是，绕月飞行要等到2025年下半年，登月时间则推迟到2026年下半年。而就连研制登月器的计划，完成时间都很难确定。

与此同时，中国的载人登月目标已经明确，那就是最迟在2030年前实现。如果美国再不加把劲，说不定真有可能被中国反超。

我国虽然起步较晚，但发展速度惊人。嫦娥系列探测器不断刷新纪录，圆满完成了月球绕飞、落月、采样返回等一系列任务。

加上美国在登月进程中接连受挫，中美在月球赛道上“会师”的可能性越来越大。一旦中国真率先重返月球，那将创造人类探月的新奇迹。

为了进一步增强月球及深空探测能力，中国正着眼打造一个功能更强大、覆盖更广泛的“双中继星”系统，这一设想由《中国空间科学学报》披露，引发了科技界广泛关注。

根据构想，未来中国将整合“鹊桥”和“天链”两大卫星星座，建立一个地月信息高速公路，并最终延伸至更广袤的深空。

届时，环月运行的鹊桥系列中继星，将与环地轨道的天链卫星群形成天地协同，通过星间链路，实现地月之间高速、不间断的数据传输。

具体来看，“双中继星”项目包含两大部分：一是作为月球轨道中继的“鹊桥”系列；二是侧重地球轨道中继的新一代“天链”卫星。

两者通过星间链路实现数据“接力”，从而在地月之间架起一座全天候、高速率的信息之桥。

这一“双星联袂”的方案极大地弥补了此前单一中继卫星的不足。

一方面，多星组网带来了显著的系统增益。“鹊桥”负责收发月球端信号，“天链”负责传输地面段数据，两者分工协作，互为备份，将大大提升整个通信链路的可靠性和稳定性。

另一方面，星间链路较传统的地月链路，具有高带宽、低时延的优势。“双中继”网络可实现更大容量、更高速率的数据传输，为未来探月任务搜集海量科学数据提供有力支撑。

不过，要实现这个宏伟构想，仍需攻克一系列技术难题。

首先，月球距地球较远，平均距离约38万公里，是地球同步轨道高度的100倍。因此，要在地月之间实现稳定可靠的通信链路，中继卫星必须具备超远距离、大容量、高速率的通信能力。

其次，地月空间环境比近地轨道复杂得多。月球没有大气层和磁场保护，经常受到太阳风、宇宙射线的强烈辐照，电磁环境多变。

中继星不仅要具备较强的抗辐照能力，还要能适应复杂多变的空间环境。

此外，地球和月球都在不停运动，中继星的轨道设计和星间链路的动态重构也面临巨大挑战。

设想中的“双中继”体系需要在地月转移轨道、环月轨道部署多颗卫星，并通过精密编队、智能组网。

确保随时有卫星可见，从而实现全时全域覆盖。这对轨道设计、测控通信、自主管理等能力都提出了很高要求。

为了突破这些瓶颈，中国的科研人员开展了大量卓有成效的工作。

“鹊桥”团队成功研制出天线口径达4.2米的定向天线网，突破了大型柔性天线设计、制造、在轨展开等多项关键技术，使中继星通信能力较前一代提升了近10倍。

“天链”团队则着力发展空间激光链路技术，成功实现了高速率、大容量的星间激光通信，为未来中继星组网提供了新的手段。

同时，中国还着眼中继星的智能化升级。通过搭载智能信息处理平台，赋予中继星更强的自主管控能力，使之能够根据任务需求动态优化数传方式、灵活调配信道资源、智能规划数据路由，从而显著提升系统运行效率和服务质量。

届时，地面科学家们可以通过中继卫星与月面车、月球基地实现“天地通话”，及时掌握探测进展，远程“问诊”设备故障，大大提升探测控制的实时性和准确性。

月面航天员也可以通过高速数据链，传回大量现场影像资料，甚至开展天地视频连线，第一时间与世界分享探月成果。

中继星还可以作为信息枢纽，实现不同探测器之间数据的实时中转共享。例如，环月中继星接收到月面车采集的样本信息，可迅速传送至月球轨道飞行器，指导其优化采样策略。

反之，轨道飞行器获得的月表地形数据，也可及时发送给月面车，帮助其规避障碍、选择最优路径。

同时，以月球为中继节点，还可以为探测更遥远的深空天体提供支持。相比地球，月球背面几乎没有电磁干扰，非常适合布设射电望远镜。

未来这些望远镜采集的海量数据，都可以通过月球中继星高速回传。

在肯定成绩的同时，我们也要清醒地认识到，与美国等传统航天强国相比，中国在许多领域还存在不小差距，这其中既有技术积累的差距，也有工程经验的差距。

拿中继卫星来说，美国早在上世纪60年代就发射了全球第一颗中继星，建成了覆盖全球的空间数据中继系统。

而我们直到2008年才发射了首颗中继星，虽然此后我国中继卫星建设进程明显加快，但与美国相比，在系统稳定性、组网规模等方面还有一定差距。

但差距不可怕，可怕的是不愿直面差距而奋起直追的决心。中国航天事业能有今天的成就，靠的就是脚踏实地、迎难而上的精神。

参考资料：

1.新华网.2024-04-13《星空有约｜硬核浪漫！鹊桥二号在太空撑起一把“金色大伞”》

2.中国航天科技集团.2024-08-22《大国航天器2024巡礼｜地月最强“传话筒”！鹊桥二号中继星打造“一对多”通信服务》

3.环球网.2024-04-12《任务圆满成功！鹊桥二号中继星有哪些本领？》