月球的公转周期与自转周期相同，因为潮汐锁定，月球始终保持一面对着地球，导致我们看不到它的背面。航天器登陆月球背面，信号就会被月球遮挡，就像两个人“隔山喊话”无法听到。所以，当年在嫦娥四号奔赴月背之前，要先把一颗中继卫星送到既能看到月球背面又能看到地球的地方，架起地月通信的“桥梁”。

担当这个“桥梁”的就是鹊桥号中继星，它是第一颗地球轨道外专用中继通信卫星，也是第一颗连通地月的中继卫星。鹊桥号的工位是地月拉格朗日L2点附近的Halo轨道，它张开直径4.2米的像“大伞”一样的天线，帮助探测器和地球互相传话，为在月球背面工作的嫦娥四号做好通信服务。

此次发射的鹊桥二号，是鹊桥号的升级版。与体重只有449公斤左右的鹊桥号相比，鹊桥二号“增重”到了将近1200公斤。鹊桥号的设计寿命是5年，目前正在超期服役中；鹊桥二号设计寿命为8年，后续将接过重任，继续为嫦娥们保驾护航。

之前的鹊桥号运行在地月拉格朗日L2点，主要盯住月球背面。而探月工程四期任务主要瞄准月球南极和月球背面地区。从地球上看，这片地区在月球的南方边缘。反过来，站在月球的这个位置，则会看到地球低悬在天边。但月球南极对鹊桥来说视线太偏了，因此我们派出了鹊桥二号选手，它的工作重点就是要覆盖月球南极地区。

鹊桥二号出发后，将按两段式开展工作，首先是要在一条周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道上运行一段时间，为马上就到月球背面南极-艾特肯盆地附近“挖土”的嫦娥六号提供中继服务。而后，鹊桥二号将变轨进入一条周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道。

在这两条轨道上，找到了一个地球引力作用的震荡平衡点，使航天器能够长期稳定运行，而不用消耗太多推进剂，所以称为“冻结轨道”。

执行“传情达意”任务时，两代鹊桥采用的都是“再生转发 ”的模式，不但能够“左手进右手出”，帮两位小情人传纸条，也提供一部分“代写书信”的功能。“再生转发”相对于“透明转发”而言，相当于在卫星上放了个通信基站，它能在中继通信的基础上对信号进行编码处理，提高通信效率。此外，鹊桥二号的“再生转发”模式还能同时支持多个探测任务的协同合作。

两代鹊桥的外形，猛一看不好区分，细看就能发现一处标志性差异。鹊桥号的“大伞”状天线后面是三根“辫子”，那是用于科学观测的低频射电天线。而鹊桥二号的相应位置则从三根辫子变成了一根，并搭配了一口“小锅”。

初代鹊桥号因为在地月L2点工作，“大伞”状天线能够一直同时指向地球和月球，确保信号覆盖。而鹊桥二号由于在环月轨道工作，相当于一直在做空翻大筋斗，那么要想始终保持有同时指向地球和月球的信号，除了“大伞”状天线指向月球，还需要一个“小锅”天线来指向地球，“小锅”就靠那一根“辫子”在环月轨道过程中不断调整方向，保持实时对地通信。

而鹊桥二号体型更大、研制难度更高、功能更多、任务时间跨度更大，也担负着更为重要的责任。它将继续支持还在辛勤工作的嫦娥四号任务，还要为即将到月球背面南极-艾特肯盆地附近“挖土”的嫦娥六号和建设国际月球科研站基本型的嫦娥七号、八号提供中继通信服务，同时又要开展地球磁尾观测等科学探测任务。

来源：中国探月工程微信公号