中國(guó)成功構(gòu)建地月空間三星星座 創(chuàng)造三個(gè)國(guó)際首次

　　中新網(wǎng)北京4月16日電 (記者 孫自法)地月空間的遠(yuǎn)距離逆行軌道(DRO)被譽(yù)為連接地球、月球和深空的交通樞紐，在空間科學(xué)、空間應(yīng)用領(lǐng)域長(zhǎng)期以來備受關(guān)注。

　　創(chuàng)造三個(gè)國(guó)際首次

　　中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心(空間應(yīng)用中心)4月15日下午在北京舉行的“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”透露，中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“地月空間DRO探索研究”已取得包括創(chuàng)造三個(gè)國(guó)際首次在內(nèi)的重要建設(shè)進(jìn)展：

　　成功構(gòu)建國(guó)際首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座，并實(shí)現(xiàn)航天器DRO低能耗入軌、驗(yàn)證117萬公里K頻段星間微波測(cè)量通信鏈路、驗(yàn)證地月空間衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星定軌導(dǎo)航新質(zhì)能力等三個(gè)國(guó)際首次。

　　在航天器DRO低能耗入軌方面，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心科研團(tuán)隊(duì)在多年地月空間航天動(dòng)力學(xué)與空間探索研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性提出以飛行時(shí)間換取更大載荷重量和應(yīng)急處置裕度的設(shè)計(jì)理念，并在先導(dǎo)專項(xiàng)中得到驗(yàn)證，最終消耗傳統(tǒng)手段五分之一的極少燃料，即完成了地月轉(zhuǎn)移及DRO低能耗入軌，這是中國(guó)航天器首次實(shí)現(xiàn)低能耗地月轉(zhuǎn)移。該突破顯著降低地月空間進(jìn)入成本，為大規(guī)模地月空間開發(fā)利用開辟了新路徑。

　　在驗(yàn)證117萬公里相關(guān)通信鏈路方面，取得地月空間大尺度星座構(gòu)建核心關(guān)鍵技術(shù)。

　　在驗(yàn)證地月空間衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星定軌導(dǎo)航新質(zhì)能力方面，該先導(dǎo)專項(xiàng)成功驗(yàn)證衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星的天基測(cè)定軌新體制，通過在軌衛(wèi)星3小時(shí)星間測(cè)量數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)2天地基跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)的定軌精度。這一突破顯著降低地月空間航天器運(yùn)行成本、大幅提升運(yùn)行效率，為航天器高效運(yùn)行開辟了新路徑。

　　三星互聯(lián)組網(wǎng)成功

　　專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)介紹說，2017年，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心科研團(tuán)隊(duì)率先啟動(dòng)地月空間DRO的獨(dú)特屬性和戰(zhàn)略價(jià)值預(yù)先研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；2022年2月，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)��?dòng)實(shí)施“地月空間DRO探索研究”專項(xiàng)，提出自主創(chuàng)新地月空間大尺度三星星座規(guī)劃。

　　中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心作為該先導(dǎo)專項(xiàng)工程總體單位，負(fù)責(zé)DRO低能入軌飛行任務(wù)總體設(shè)計(jì)、抓總載荷研制系統(tǒng)及地面應(yīng)用系統(tǒng)研制建設(shè)，中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)抓總衛(wèi)星研制，北京航天飛行控制中心負(fù)責(zé)衛(wèi)星測(cè)控。

　　2024年2月，專項(xiàng)首顆試驗(yàn)衛(wèi)星DRO-L成功進(jìn)入太陽(yáng)同步軌道，并正常開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)；2024年3月，DRO-A/B雙星組合體在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由于運(yùn)載火箭上面級(jí)飛行異常，衛(wèi)星未準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。

　　在發(fā)射出現(xiàn)異常情況下，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功緊急實(shí)施多次近地點(diǎn)軌道機(jī)動(dòng)補(bǔ)救控制，DRO-A/B雙星組合體在歷經(jīng)近850萬公里航程、歷時(shí)123天太空救援后，最終準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，為后續(xù)的衛(wèi)星載荷在軌測(cè)試提供了基本保障和有效支撐。

　　2024年8月下旬，DRO-A/B衛(wèi)星組合體成功分離，并分別與先前發(fā)射的DRO-L近地軌道衛(wèi)星成功建立起星間測(cè)量通信鏈路，驗(yàn)證了三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)模式，這標(biāo)志著全球首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座成功實(shí)現(xiàn)在軌部署。

　　中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心副主任、“地月空間DRO探索研究”先導(dǎo)專項(xiàng)工程副總指揮王強(qiáng)研究員表示，三星互聯(lián)組網(wǎng)成功后，已持續(xù)開展多項(xiàng)前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)及新技術(shù)試驗(yàn)，推動(dòng)地月空間DRO探索研究取得一系列實(shí)質(zhì)性突破，收獲多項(xiàng)原創(chuàng)性重要成果，為中國(guó)開發(fā)利用地月空間，引領(lǐng)空間科學(xué)前沿探索奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　空間科學(xué)探索新空域

　　學(xué)術(shù)研討會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心研究員王文彬、張皓和中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院正高級(jí)工程師張軍等分別介紹“地月空間DRO探索研究”專項(xiàng)相關(guān)進(jìn)展情況。

　　他們科普稱，DRO是地月空間中一類十分獨(dú)特的有界周期軌道族，順行繞地、逆行繞月，其中位于相對(duì)地月的勢(shì)能高位軌道族，具有低能進(jìn)入、穩(wěn)定停泊、低能全域可達(dá)等獨(dú)特屬性，是地月空間的天然良港，有望成為空間科學(xué)探索的新空域、部署空間應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施的新高地、服務(wù)支援空間飛行器的新基地、支持載人深空探索的新起點(diǎn)。

　　與會(huì)專家還披露，三星星座中的DRO-B衛(wèi)星，已于2025年3月底開始實(shí)施地月巡航機(jī)動(dòng)任務(wù)，正在向共振軌道可控轉(zhuǎn)移。

　　王強(qiáng)指出，在“地月空間DRO探索研究”專項(xiàng)中，科研團(tuán)隊(duì)在工程強(qiáng)約束和發(fā)射異常的情況下，已獲得低能地月軌道設(shè)計(jì)、軌道重構(gòu)、衛(wèi)星能源風(fēng)險(xiǎn)管控等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為中國(guó)后續(xù)發(fā)射部署更多的地月空間航天器，積累了寶貴的理論方法和工程經(jīng)驗(yàn)。

　　他強(qiáng)調(diào)，未來，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)將秉持和平利用太空的理念，進(jìn)一步研究地月空間復(fù)雜多樣的三體軌道問題，認(rèn)識(shí)和掌握地月空間環(huán)境演化規(guī)律。同時(shí)，利用地月空間DRO長(zhǎng)期穩(wěn)定性，部署70億年誤差1秒的原子光鐘，支持量子力學(xué)、原子物理等領(lǐng)域基本科學(xué)問題研究，開展廣義相對(duì)論更高精度的驗(yàn)證等。(完)