近日據香港知名國際媒體《南華早報》訊息稱，中國發射了兩顆試驗衛星，這兩顆試驗衛星是為了測試和驗證月球背面探測任務的通訊和導航系統名為天都1號和天都2號。
香港觀察人士指出，天都衛星將與鵲橋2號中繼衛星一起發射到達月球軌道後，利用衛星間微波測距和衛星到月球的鐳射測距等技術，進行高精度的月球軌道測量和其他技術的驗證。
據稱，天都衛星由深空探測實驗室牽頭研製，該實驗室是中國國家航天局安徽省和中國科學技術大學在合肥共建的天都衛星的名字則來源於大名鼎鼎的黃山主峰之一——天都峰。
嫦娥六號：人類首次從月球背面獲取物質
近日，中國國家航天局宣佈，嫦娥六號月球探測器的元件已經運抵海南文昌航天發射場，準備在今年上半年發射。這是中國繼 2020 年成功實現嫦娥五號月球取樣返回任務後，再次挑戰人類探索月球背面的壯舉。
嫦娥六號的主要目標是在月球背面的阿波羅環形山降落，收集約 2 公斤的月壤和岩石樣本，並將它們送回地球。
這將是人類歷史上首次從月球背面獲取物質，對於揭示月球的起源和演化，以及太陽系的早期歷史，具有重要的科學意義。
月球背面是一個神秘的領域，由於受到月球自身的遮蔽，它沒有受到地球的影響，也沒有受到太陽風的侵蝕，因此儲存了更多的原始資訊。月球背面的地形也與正面有很大的差異，它擁有更多的撞擊坑和更少的平原，表明它經歷了更多的撞擊事件和更少的火山活動。月球背面的岩石也可能含有更多的原始物質，如水、氦-3 等，這些物質對於人類的未來探索和利用具有巨大的價值。
嫦娥六號的著陸點，阿波羅環形山，是一個直徑約 500 公里的巨大撞擊坑，位於月球背面的南半球。它是月球上最古老的地質結構之一，也是最深的撞擊坑之一，其深度達到了 13 公里。
阿波羅環形山的內部有許多小型的撞擊坑，其中一些可能含有冰或其他物質。嫦娥六號將在這些小型撞擊坑中選擇一個合適的位置，進行著陸和取樣。
嫦娥六號的取樣器將使用一個機械臂，從月球表面挖掘約 2 公斤的月壤和岩石，並將它們裝入一個密封的容器中。然後，取樣器將與軌道器對接，將容器轉移到軌道器上。軌道器將攜帶容器返回地球，預計在年底前將月球樣本送達內蒙古的著陸場。
嫦娥六號的月球樣本將為科學家提供一個寶貴的研究物件，有助於揭開月球背面的奧秘，增進對月球的認識，為未來的月球探索和開發奠定基礎。
鵲橋二號：月球背面的通訊橋樑
然而，要實現嫦娥六號的目標，需要解決一個關鍵的技術難題：如何在月球背面與地球保持通訊和導航。
由於月球的自轉和公轉週期相同，導致月球背面永遠無法直接面向地球，因此無法使用常規的無線電訊號傳輸資料。
為了解決這個問題，中國開發了一顆名為鵲橋二號的中繼通訊衛星，計劃在嫦娥六號發射前的幾個月，先行發射到月球軌道。
鵲橋二號衛星的設計是在 2018 年發射的鵲橋一號衛星的基礎上改進的。
鵲橋一號衛星為嫦娥四號月球探測器提供了通訊和導航服務，使其成為了世界上第一個在月球背面軟著陸的探測器。
鵲橋二號衛星將沿著一個橢圓形的凍結軌道執行，其遠點在月球背面的上空，近點在月球正面的下方。這樣，它就可以同時與地球和月球背面的探測器保持視線聯絡，實現資料的中轉和轉發。
鵲橋二號衛星的主要任務是為嫦娥六號提供通訊和導航支援，使其能夠與地面控制中心進行實時的資料交換和指令控制。鵲橋二號衛星還將為嫦娥六號提供精確的軌道引數和位置資訊，幫助其進行軌道調整和著陸制導。
此外，鵲橋二號衛星還將攜帶一些科學載荷，如低頻射電天文儀、月球重力場探測儀等，利用月球背面的獨特環境，進行一些前沿的科學實驗。
鵲橋二號衛星的發射時間預計在今年 3 月左右，整個任務的持續時間約為 5 年。
鵲橋二號衛星不僅是嫦娥六號的重要夥伴，也是中國未來深空探測的重要基礎設施，它將為 2026 年的嫦娥七號任務和建立國際月球研究站的嫦娥八號任務提供通訊和導航服務。
天都一號和天都二號：月球軌道的實驗平臺
為了驗證鵲橋二號衛星的效能和可靠性，中國還將同時發射兩顆名為天都一號和天都二號的實驗衛星，與鵲橋二號衛星一起組成一個月球通訊、導航和遙感網路。這兩顆實驗衛星將利用微波和鐳射測距等技術，對月球軌道進行高精度的測量和校準，為嫦娥六號的精確著陸提供支援。
此外，它們還將測試一些新型的通訊和導航裝置，為未來的深空探測任務積累經驗。
天都一號和天都二號衛星的研製由中國科學技術大學的深空探測實驗室牽頭，該實驗室是中國國家航天局、安徽省和中國科學技術大學在合肥共建的。
天都衛星的名字來源於安徽黃山的主峰，寓意著中國的航天事業不斷攀登新高峰。
天都一號和天都二號衛星的軌道分別為 200 公里 × 4000 公里 和 200 公里 × 9000 公里 的橢圓軌道，與鵲橋二號衛星的軌道相交。
這樣，它們就可以與鵲橋二號衛星進行衛星間的通訊和測距，以及與地面的通訊和測控。天都衛星的主要載荷以測距儀和相機為主，透過微波和鐳射來實現測量以及通訊。
衛星間微波測距儀：利用微波訊號，在天都衛星和鵲橋二號衛星之間進行雙向的測距，以獲取衛星的相對位置和速度資訊，從而實現衛星的精密軌道測量和控制。
衛星到月球鐳射測距儀：利用鐳射訊號，從天都衛星向月球表面發射脈衝，並接收反射回來的訊號，以獲取衛星到月球的距離資訊，從而實現衛星的絕對軌道測量和控制。
衛星間鐳射通訊儀：利用鐳射訊號，在天都衛星和鵲橋二號衛星之間進行雙向的通訊，以傳輸高速的資料，從而實現衛星的高速資料傳輸和處理。
衛星間光學相機：利用可見光訊號，在天都衛星和鵲橋二號衛星之間進行雙向的成像，以獲取衛星的相對姿態和位置資訊，從而實現衛星的精密姿態測量和控制。
衛星到地面鐳射（微波）通訊儀：利用鐳射（微波）訊號，在天都衛星和地面站之間進行雙向的通訊，以傳輸高速的資料，從而實現衛星的高速資料傳輸和處理。
天都一號和天都二號衛星的發射時間預計在今年 4 月左右，整個任務的持續時間約為 2 年。
天都衛星不僅是鵲橋二號衛星的重要夥伴，也是中國未來深空探測的重要實驗平臺，它將為月球軌道的通訊、導航和遙感技術提供驗證和測試，為未來的火星、小行星等探測任務提供技術支援。
