古時鵲橋
多愁善感的古人,每當遇到「金風玉露」的時節(秋風白露,即牛郎織女相逢的時節氣候),總會在內心翻江倒海出一番牛郎與織女,想而不得見而不久的場面來。或許是這個故事太過於悲情,不忍之情使然下,為了讓牛郎和織女能夠相會,相傳在每年農曆七月七日,即七夕,會有飛鵲在銀河上架起橋梁,讓牛郎和織女得以相見,稱作鵲橋。
古時的鵲橋,連接起的是真摯不渝的愛情,連接起的是從古至今的浪漫情懷,它不存在於現實,卻活在人們心裡。
今之鵲橋
2018年5月21日長徵四號丙運載火箭在我國西昌衛星發射中心發射
如今真的有一座鵲橋,就架在地球與「廣寒宮」(月球)之間,它就是嫦娥四號中繼星——鵲橋。
2018年5月21日5時28分,長徵四號丙運載火箭在我國西昌衛星發射中心成功發射,這次任務是將嫦娥四號的中繼衛星「鵲橋」發射升空。
我們知道,嫦娥四號探測器於2018年12月8日發射升空,那作為它的中繼衛星為什麼要先於它發射呢?
由於地球和月球之間存在著「潮汐鎖定」,發生在重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體,月球的自轉和公轉周期都大約是4個星期,因此無論何時從地球觀察月球,都只能看到永遠固定的那一面半球。
這種神秘感正像《古詩十九首·迢迢牽牛星》中描寫銀河時的詩句「盈盈一水間,脈脈不得語。」這種距離好似並不遠,但是卻一直沒有辦法跨越的好奇與求知慾一直在吸引著人們想要去月球的背面一探究竟,畢竟數百萬年來,人類都只能看到月球的「正臉」,卻絲毫看不到月球背面。
此次嫦娥四號探測器要想在月球背面軟著陸並向地球傳回信號,如果沒有中繼衛星的幫助幾乎是不可能的。因為,不管是嫦娥四號著陸時與地面測控中心的通信、遙控,還是地面接收嫦娥四號傳輸回來的數據信號,都不可能穿透整個月球。
既然如此,那中繼衛星應該放到什麼地方,什麼軌道上才合適呢?
200多年前,瑞士科學家歐拉和法國科學家拉格朗日用高超的智慧,計算出拉格朗日L1-L5點。部署在這5個點的小衛星或小天體相對兩個大天體基本保持靜止,這也是航天人一直追求的地月引力平衡點。
這一次,中國航天人為「嫦娥奔月」架起的「鵲橋」,選擇的地點是地月拉格朗日L2點。
之所以選擇地月拉格朗日L2點,主要是出於三點考慮:
——這個點是地球與月球做頂點的相連接的延長線上。在這裡,「鵲橋」能夠做到同時進行地月之間的信息和數據交換;
——光照充足,且被地球或月球遮擋的時間較少;
——受到地球和月球的重力影響較小,能夠節省燃料。
今天「鵲橋」怎麼樣了?
自2018年5月21日5時28分發射後,經歷了24天的跋涉,「鵲橋」於2018年6月14日11:06成功進入預定的Halo軌道。
2018年「鵲橋」拍攝的地月合影
中繼星總設計師張立華談到「鵲橋」時說:「嫦娥四號探測器中繼星「鵲橋」在軌運行良好,當前需定期進行在軌維護,每次維護需要消耗80克燃料,現在衛星還剩近50千克燃料,預計還有10年壽命。」
今天,當我們在地球上想起傳說中那座為牛郎與織女所架起的鵲橋時,也不能忘記在遙遠的太空之中為我們架起探月之旅橋梁的中繼星——「鵲橋」。