近日据香港知名国际媒体《南华早报》消息称，中国发射了两颗试验卫星，这两颗试验卫星是为了测试和验证月球背面探测任务的通信和导航系统名为天都1号和天都2号。
香港观察人士指出，天都卫星将与鹊桥2号中继卫星一起发射到达月球轨道后，利用卫星间微波测距和卫星到月球的激光测距等技术，进行高精度的月球轨道测量和其他技术的验证。
据称，天都卫星由深空探测实验室牵头研制，该实验室是中国国家航天局安徽省和中国科学技术大学在合肥共建的天都卫星的名字则来源于大名鼎鼎的黄山主峰之一——天都峰。
嫦娥六号：人类首次从月球背面获取物质
近日，中国国家航天局宣布，嫦娥六号月球探测器的组件已经运抵海南文昌航天发射场，准备在今年上半年发射。这是中国继 2020 年成功实现嫦娥五号月球采样返回任务后，再次挑战人类探索月球背面的壮举。
嫦娥六号的主要目标是在月球背面的阿波罗环形山降落，收集约 2 公斤的月壤和岩石样本，并将它们送回地球。
这将是人类历史上首次从月球背面获取物质，对于揭示月球的起源和演化，以及太阳系的早期历史，具有重要的科学意义。
月球背面是一个神秘的领域，由于受到月球自身的屏蔽，它没有受到地球的影响，也没有受到太阳风的侵蚀，因此保存了更多的原始信息。月球背面的地形也与正面有很大的差异，它拥有更多的撞击坑和更少的平原，表明它经历了更多的撞击事件和更少的火山活动。月球背面的岩石也可能含有更多的原始物质，如水、氦-3 等，这些物质对于人类的未来探索和利用具有巨大的价值。
嫦娥六号的着陆点，阿波罗环形山，是一个直径约 500 公里的巨大撞击坑，位于月球背面的南半球。它是月球上最古老的地质结构之一，也是最深的撞击坑之一，其深度达到了 13 公里。
阿波罗环形山的内部有许多小型的撞击坑，其中一些可能含有冰或其他物质。嫦娥六号将在这些小型撞击坑中选择一个合适的位置，进行着陆和采样。
嫦娥六号的采样器将使用一个机械臂，从月球表面挖掘约 2 公斤的月壤和岩石，并将它们装入一个密封的容器中。然后，采样器将与轨道器对接，将容器转移到轨道器上。轨道器将携带容器返回地球，预计在年底前将月球样本送达内蒙古的着陆场。
嫦娥六号的月球样本将为科学家提供一个宝贵的研究对象，有助于揭开月球背面的奥秘，增进对月球的认识，为未来的月球探索和开发奠定基础。
鹊桥二号：月球背面的通信桥梁
然而，要实现嫦娥六号的目标，需要解决一个关键的技术难题：如何在月球背面与地球保持通信和导航。
由于月球的自转和公转周期相同，导致月球背面永远无法直接面向地球，因此无法使用常规的无线电信号传输数据。
为了解决这个问题，中国开发了一颗名为鹊桥二号的中继通信卫星，计划在嫦娥六号发射前的几个月，先行发射到月球轨道。
鹊桥二号卫星的设计是在 2018 年发射的鹊桥一号卫星的基础上改进的。
鹊桥一号卫星为嫦娥四号月球探测器提供了通信和导航服务，使其成为了世界上第一个在月球背面软着陆的探测器。
鹊桥二号卫星将沿着一个椭圆形的冻结轨道运行，其远点在月球背面的上空，近点在月球正面的下方。这样，它就可以同时与地球和月球背面的探测器保持视线联系，实现数据的中转和转发。
鹊桥二号卫星的主要任务是为嫦娥六号提供通信和导航支持，使其能够与地面控制中心进行实时的数据交换和指令控制。鹊桥二号卫星还将为嫦娥六号提供精确的轨道参数和位置信息，帮助其进行轨道调整和着陆制导。
此外，鹊桥二号卫星还将携带一些科学载荷，如低频射电天文仪、月球重力场探测仪等，利用月球背面的独特环境，进行一些前沿的科学实验。
鹊桥二号卫星的发射时间预计在今年 3 月左右，整个任务的持续时间约为 5 年。
鹊桥二号卫星不仅是嫦娥六号的重要伙伴，也是中国未来深空探测的重要基础设施，它将为 2026 年的嫦娥七号任务和建立国际月球研究站的嫦娥八号任务提供通信和导航服务。
天都一号和天都二号：月球轨道的实验平台
为了验证鹊桥二号卫星的性能和可靠性，中国还将同时发射两颗名为天都一号和天都二号的实验卫星，与鹊桥二号卫星一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。这两颗实验卫星将利用微波和激光测距等技术，对月球轨道进行高精度的测量和校准，为嫦娥六号的精确着陆提供支持。
此外，它们还将测试一些新型的通信和导航设备，为未来的深空探测任务积累经验。
天都一号和天都二号卫星的研制由中国科学技术大学的深空探测实验室牵头，该实验室是中国国家航天局、安徽省和中国科学技术大学在合肥共建的。
天都卫星的名字来源于安徽黄山的主峰，寓意着中国的航天事业不断攀登新高峰。
天都一号和天都二号卫星的轨道分别为 200 公里 × 4000 公里 和 200 公里 × 9000 公里 的椭圆轨道，与鹊桥二号卫星的轨道相交。
这样，它们就可以与鹊桥二号卫星进行卫星间的通信和测距，以及与地面的通信和测控。天都卫星的主要载荷以测距仪和相机为主，通过微波和激光来实现测量以及通信。
卫星间微波测距仪：利用微波信号，在天都卫星和鹊桥二号卫星之间进行双向的测距，以获取卫星的相对位置和速度信息，从而实现卫星的精密轨道测量和控制。
卫星到月球激光测距仪：利用激光信号，从天都卫星向月球表面发射脉冲，并接收反射回来的信号，以获取卫星到月球的距离信息，从而实现卫星的绝对轨道测量和控制。
卫星间激光通信仪：利用激光信号，在天都卫星和鹊桥二号卫星之间进行双向的通信，以传输高速的数据，从而实现卫星的高速数据传输和处理。
卫星间光学相机：利用可见光信号，在天都卫星和鹊桥二号卫星之间进行双向的成像，以获取卫星的相对姿态和位置信息，从而实现卫星的精密姿态测量和控制。
卫星到地面激光（微波）通信仪：利用激光（微波）信号，在天都卫星和地面站之间进行双向的通信，以传输高速的数据，从而实现卫星的高速数据传输和处理。
天都一号和天都二号卫星的发射时间预计在今年 4 月左右，整个任务的持续时间约为 2 年。
天都卫星不仅是鹊桥二号卫星的重要伙伴，也是中国未来深空探测的重要实验平台，它将为月球轨道的通信、导航和遥感技术提供验证和测试，为未来的火星、小行星等探测任务提供技术支持。
