記者15日從中國科學院獲悉，由中國科學院A類戰(zhàn)略性先導專項“地月空間DRO探索研究”部署研制的三顆衛(wèi)星目前已經在地月空間穩(wěn)定建立百萬公里級星間測量通信鏈路，標志著我國已成功構建國際首個地月空間三星星座，并取得多項原創(chuàng)性科技成果，為我國開發(fā)利用地月空間、引領空間科學前沿探索奠定了堅實基礎。
地月空間是從地球軌道向外拓展的新空域，距離地球最遠可達200萬公里，相對地球軌道空間，其三維空間范圍擴大了上千倍。開拓與利用地月空間對于月球資源開發(fā)利用、人類地外長期駐留與跨行星活動、可持續(xù)發(fā)展的太陽系探索等均具有重大戰(zhàn)略意義。中國科學院在2017年啟動了相關預先研究及關鍵技術攻關。2022年2月，先導專項啟動，計劃研制并發(fā)射三顆衛(wèi)星，構建一個地月空間大尺度衛(wèi)星星座，探索DRO（遠距離逆行軌道的英文縮寫）獨特性質及應用價值。
專項選取的DRO是一類距離地球約31到45萬公里、距離月球約7到10萬公里的軌道，可以看作連接地球、月球和深空的交通樞紐，具有衛(wèi)星可以低能耗進入、穩(wěn)定停泊、低能耗全域可達等優(yōu)點。
構成地月空間三星星座的DRO-L星于2024年2月發(fā)射，并成功進入太陽同步軌道。 DRO-A星和B星于2024年3月發(fā)射，7月15日成功進入DRO任務軌道。當年8月首次實現三星組網。
按計劃，A星將長期停泊在DRO軌道，也就是靠近月球的遠距逆行軌道，B星已于近期離開DRO軌道，飛向共振軌道。
從2024年地月空間三星星座構建以來，我國科學家已經利用它在諸多方面實現地月空間研究的重要突破。
科研團隊在多年地月空間航天動力學與空間探索研究基礎上，創(chuàng)新性提出以飛行時間換取更大載荷重量和應急處置裕度的設計理念，最終僅消耗傳統手段五分之一的燃料就完成了衛(wèi)星地月轉移及DRO低能耗入軌，這是國際上首次實現航天器DRO低能耗入軌。這一突破顯著降低了地月空間進入成本，為大規(guī)模地月空間開發(fā)利用開辟了新路徑。
科研團隊還在國際上首次驗證了117萬公里K頻段星間微波測量通信鏈路，突破了地月空間大尺度星座構建核心關鍵技術瓶頸。在空間科學方面，科研人員開展了探測伽馬射線暴等天文物理研究，并在地月空間嘗試了運行原子鐘等一系列新技術試驗項目。
除此以外，科研人員還成功驗證了衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星的天基測定軌新體制，利用3小時星間測量數據就實現了傳統方式2天以上跟蹤測量數據的定軌精度。這一突破顯著降低了地月空間航天器測定軌成本，為航天器高效運行開辟了新路徑。
據中國科學院空間應用工程與技術中心研究員王文彬介紹，這項成果在國際上首次驗證了利用衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星，而不是地面去跟蹤衛(wèi)星，相當于是把傳統的地面站變成了一顆衛(wèi)星，放到了一個低軌的軌道上，為我國未來的地月空間探索，包括深空探索開辟了一個新的技術途徑，更多地去服務于地月空間的各種各樣軌道的定軌、導航、授時，為我國將來開展大規(guī)模地月空間商業(yè)活動提供了一個高效的解決方案。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 李峻）
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