中国科学家提出设计方案：建造21颗卫星组成的近月空间导航星座
【文/东方军事 严珊珊】据香港英文媒体《南华早报》7月14日报道，中国科学家近日提出了一项设计方案，拟建立一个类似于北斗导航系统的能够服务于全月面的通信导航星座。
报道援引6月在《中国空间科学技术》上发表的论文《近月空间星座轨道设计方法》介绍了这一研究进展，该文作者为来自北京空间飞行器总体设计部的陈诗雨、倪彦硕以及中国航天科技集团五院嫦娥八号探测器系统总设计师彭兢。
中国研究团队综合考虑了中继通信、月面导航、星座建设及维护成本三个方面的各项指标，提出了由21颗卫星组成的近月空间导航星座设想方案，旨在采用可持续和成本效益好的方式，为人类在月球长期、高密度的探测活动提供长时间的高精度导航。
《南华早报》提到，虽然该论文没有给出具体建设时间表，但中国探月工程的初步方案和国际月球科研站的规划已经公布：中国计划在2030年之前将航天员送上月球，并在2035年前以月球南极为核心，建成功能基本齐备、要素基本配套的国际月球科研站，2045年前建成拓展型。
论文截图
据该论文介绍，月球南极对地球仰角极小，易被月面环形山遮挡，难以保证直接对地的测控通信链路。而月球背面由于被月球遮挡，也无法通过地基测控系统实现测控通信。因此，需要在包括地月L1、L2平动点的近月空间部署中继卫星，辅助月球南极极区和背面对地测控通信。
地月拉格朗日点，鹊桥一号中继星就在L2点的晕轨道，而鹊桥二号则在绕月轨道澎湃新闻
“近月空间导航星座可为月面移动、着陆和起飞等任务提供实时高精度导航定位，是支持人类在月球长期、高密度的探测活动所必要的基础保障。”文章写道。
《南华早报》在梳理该论文的研究方案时提到，目前在地球表面或近地空间，全球导航卫星系统正在被广泛运用，比如美国的全球定位系统（GPS）和中国的北斗卫星导航系统（BDS）应用都很广，为用户提供全天候、高精度的定位、导航等服务。
报道介绍称，全球导航卫星系统通常由20-35颗卫星组成，精度通常达到几米，用户能够利用至少四颗卫星的信号组合来定位和获取时间信息。北京空间飞行器总体设计部研究团队的月面导航方案也与此类似，导航时要求至少4颗卫星同时对目标可见。
2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，实现世界首次月球背面采样返回。视觉中国
该研究提出一种近月空间星座建设路线，分三个阶段逐步实现全月的100%四重覆盖（四重覆盖率指星座中至少存在4颗星同时对目标可见的时间占比），三阶段分别如下：
第一阶段，部署2颗椭圆冻结轨道卫星，可为月球南极极区提供全时对地中继通信，实现月球南极极区100%一重覆盖；
第二阶段，部署6颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L2晕轨道卫星，可为月球南极极区提供全时导航定位，同时实现月球极区及月球背面100%一重覆盖，使全月任一位置的探测器或人类均可全时对地通信；
第三阶段，部署4颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L1晕轨道卫星、3颗远距离逆行轨道卫星，实现全月100%四重覆盖，可为全月任一位置的探测器或人类提供全时导航定位。
研究团队表示，后续研究中将结合轨道参数优化技术，形成更加系统的近月空间星座优化方法，对轨道类型等离散变量和轨道参数等连续变量进行全局优化，从而得到理论上最优的星座构型。
近年来，近月空间星座建设正在成为航天研究的热点方向。中国先后于2018年和2024年发射了“鹊桥一号”和“鹊桥二号”中继星，为多项探月任务提供中继通信支持。
据微信公众号“中国的航天”此前介绍，“鹊桥二号”中继星采用环月大椭圆冻结轨道作为使命轨道。由于月球外形结构不规则，靠近月球飞行的航天器受到月球引力等因素作用，飞行轨道易产生偏差。环月大椭圆冻结轨道是处于稳定状态的环月轨道，航天器在该轨道飞行，能够使飞行轨道的偏差最小化。
2024年3月20日，海南文昌，搭载探月工程四期鹊桥二号中继星的长征八号遥三运载火箭在文昌航天发射场点火升空。视觉中国
与此同时，美国、欧洲和日本也纷纷提出了建设月球通信导航星座的计划。
2020年，美国国家航空航天局（NASA）为支撑“阿尔忒弥斯”计划提出了“月球网”（LunaNet）架构，用于短期内满足月球南极探测和月球背面探测的通信需求，由2-3颗椭圆冻结轨道上的中继星和近直线晕轨道上的Gateway空间站提供中继通信服务。
当地时间2022年11月16日，美国佛罗里达州，阿尔忒弥斯1号空间发射系统火箭，连同猎户座太空舱，在卡纳维尔角的美国宇航局肯尼迪航天中心发射。阿尔忒弥斯1号任务将发射无人航天器绕月飞行，以测试航天器的推进、导航和动力系统，为之后的月球表面载人任务做准备。视觉中国
欧洲也在全面推进月球通信服务计划。2021年，欧洲航天局（ESA） 发布“月光”计划，提出将在2027年前后建成可持续服务的月球共享通信与导航系统（LCNS），并计划于2025年发射首发“月球探路者”（Lunar Pathfinder）卫星，在椭圆冻结轨道上开展技术验证。
2022年，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）提出了月球导航卫星系统（LNSS），计划在椭圆轨道上部署8颗卫星，可为月球南极探测器提供中继通信和导航定位服务。
本文系东方军事独家稿件，转载请注明出处。
相关文章
-
陈都灵一袭绿色抹胸长裙 站在柳树下宛若自然精灵
近日，陈都灵最新造型美照释出，她身着一袭绿色抹胸长裙，站在柳树下宛若自然精灵，神秘而又清新。...
2025-04-24 09:21:51 都灵站在抹胸 -
梁朝伟刘嘉玲周润发齐聚 为杜琪峰庆生掀起回忆杀
4月22日晚，刘嘉玲于社交账号上发布了与梁朝伟、周润发、张叔平等好友为杜琪峰庆生的合影，画面中众人笑容满面，多年情谊尽显。刘嘉玲周润发同框合影，刘嘉玲微卷的利落短发造型十分吸睛。...
2025-04-24 09:21:44 刘嘉玲梁朝伟杜琪 -
林心如就黄子佼事件强硬表态：对虐待及影片持有行为零容忍
台媒消息显示，林心如于近期就黄子佼藏匿未成年人性影像一事再度发声。她郑重表明立场，明确表示对虐待未成年人以及持有相关影像的行为绝无妥协余地。...
2025-04-24 09:21:41 强硬影片行为 -
-
董璇泳池旁喝椰子水好惬意 穿优雅礼裙身姿曼妙
近日，董璇在社交平台上晒出一组写真美照，并配文称：“提前在广州感受了夏日赛道。”照片中，她身着一袭优雅礼裙在游泳池旁喝椰子水，面露明媚笑容，十分惬意。...
2025-04-24 09:21:14 椰子泳池曼妙 -
-
形势比人强，特朗普关税战打不下去了！
原创： 后沙来源微信公众号：后沙已获转载授权昨天在短短不到6个小时之内，特朗普发动的关税战又变调了。北京时间0时左右，美国财政部长贝森特在摩根大通的闭门会议上，放风称，中美之间的高关税是不可持续的，预计会降温。预计什么，预料到中国的态度？自己信吗？1点左右，白宫发言人莱维特在新闻发布会上也表达了类似的态度。5点左右，特朗普亲自确认，针对中国进口商品的关税税率不会维持在当前水平（145%），“它会大幅下降，但也不会降至零，中国将对最终的关税税率非常满意”。特朗普还说了些肉麻的话，要和中国幸福地生活在一起（v...
2025-04-24 09:21:03 关税不下去了形势 -
-
怂是真认怂，事是真没完！
作者：码头整薯条的海鸥来源：码薯学人今天我们来聊聊服软的特朗普。在美国时间4月22号发生了4件事：特朗普公开说开始考虑降低对华关税税率（强调不是0）；特朗普放出消息说中美贸易谈判进展顺利；特朗普表示无意解雇美联储主席鲍威尔，但是还是要求美联储降息；特朗普的财长贝森特在22号摩根大通的闭门投资会上明确表示中美贸易战不能长期持续。这4条消息合在一起，我们可以明确一点，特朗普在释放善意。但是，善意不代表胜利。果然，就在4月23日，美国媒体突然传出消息说中美芬太尼谈判陷入僵局。22号的宣传口径表明特朗普确实在认怂...
2025-04-24 09:21:01 怂是真认怂事是真 -
特朗普不想打关税战了，想和中国幸福地生活在一起！
原创： 一棵青木来源公众号：远方青木已获转载授权特朗普发动的关税战又进入新阶段了，以一种你想都不敢想的方式。4月23日，特朗普公开发言称对中国的145%关税太高了，自己很快会大幅度降低，但不会降低到零。特朗普还说，中国将对最终的关税税率非常满意，但他们必须跟美国达成协议。还有更离谱的，特朗普说：“我认为中国会很高兴，我们会幸福地生活在一起”。没错，真的是这么说的。中文翻译看起来非常肉麻，但原文其实更肉麻，特朗普使用的英文单词原文是“very happily”。不仅要在一起（live together），还...
2025-04-24 09:20:59 关税中国幸福
