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中国开创月球轨道新篇章 奠定地月空间基础设施建设新格局

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China lays foundation for cislunar infra with spacecraft in novel lunar orbits

随着探月计划的不断推进,中国通过多颗卫星在新颖月球轨道上的成功运行,开启了地月空间基础设施建设的新纪元。这些卫星不仅验证了关键技术和轨道动力学,更为未来地月通信、导航及遥感网络铺设了坚实基础,推动中国在深空探索领域迈向更高水平。

近年来,中国在月球探测和深空探索领域取得了显著突破,尤其是在地月空间基础设施建设方面取得了令人瞩目的进展。2024年3月发射的DRO-A和DRO-B航天器成功进入月球远距离逆行轨道,虽经历发射高段故障带来的挑战,但通过创新性轨道机动,最终实现了预定轨道的捕获。这些航天器的轨道特性及其后续轨道调整为中国地月空间基础设施的搭建积累了宝贵经验。与此同时,承担未来任务通信支持的天都一号卫星与鹊桥二号中继星一同进入月球轨道,进一步完善了地月通信链路的布局。天都一号随后进入了独特的3:1地月轨道共振轨道,周期长达9天,其运行轨迹与已知的轨道共振模式有所不同,成为全球首颗进入此类轨道的航天器。这种轨道不仅可以测试航天器在复杂引力环境下的自主导航和轨道维护技术,更为未来各种轨道任务提供了技术验证。

来自民间的卫星追踪专家斯科特·蒂利(SCOTT TILLEY)通过对卫星轨道的精准跟踪,证实了天都一号与月球的轨道共振特性,同时发现了DRO-B进入了3:2地月轨道共振,并围绕地月拉格朗日点L3、L4、L5进行了轨道巡游。这些拉格朗日点因其引力稳定性被视为未来搭建月球及地月空间基础设施的战略位置。DROL-A和DROL-B两个远距离逆行轨道卫星由中国科学院相关分支机构研发,虽受到太阳能电池板损伤影响,导致DROL-B的运行呈现间歇性,但其轨道复苏和操作成功证明中国在应对轨道紧急情况和故障处理方面技术实力的提升。与此不同的是,天都二号卫星自发射后轨道异常并出现自身旋转状态,反映出复杂轨道任务的风险性以及在细节管理上的挑战。中国目前还拥有鹊桥一号和鹊桥二号两颗关键中继卫星,作为新一代月球任务的通信枢纽。其中鹊桥二号将支援计划于2026年发射的嫦娥七号和嫦娥八号等南极探测任务,确保月球南极地区的稳定通信,推动未来月球科学探测的深度和广度。

此番创新轨道布局及技术试验不仅为中国建立完善的地月通信、导航和遥感体系打下基础,也充分体现了中国致力于构建具有自主知识产权和安全保障的深空探测体系的战略意图。随着地月空间活动的逐步增多,如何高效利用地月拉格朗日点及新型轨道势必成为未来研究和探测的焦点。业界普遍认为,中国此次在月球轨道设计和运控上的创新探索,不仅推进了自身空间技术的跃升,也为国际深空合作和未来月球经济开发提供了宝贵的技术借鉴。未来,随着嫦娥工程的持续推进及地月通信导航网络的完善,中国将进一步加快构建涵盖多轨道、多节点的空间基础设施布局,提高对长距离空间任务的支持能力。区域多样化的轨道使用将促进航天器导航的自主化,提高任务弹性与安全性,成为深空探测新常态。中国布局的地月基础设施网络,不仅满足科学探测需求,也将支撑月球资源利用、载人月球探险乃至更远深空任务,实现空间商业与科学探测的有机结合。

作为全球新兴月球空间基础设施的重要参与者,中国正凭借持续的技术创新和系统运营能力,引领地月空间经济诞生与扩展,推动人类探月新时代的跨越式发展。总体来看,中国通过将多颗航天器放置于独特的月球及地月轨道,构筑全新的空间运作平台。这些尝试充分展示了在复杂引力环境中的高水平轨道控制能力与自主导航技术,并为未来地月及更深远的空间探索奠定坚实基础。展望未来,随着更多创新轨道和新型空间网络节点的加入,中国的地月空间战略将进一步深化,掀开全球航天领域的新篇章。

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