4月15日，記者從在北京舉辦的“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”上獲悉，由中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“地月空間DRO探索研究”部署研制的DRO-A/B兩顆衛(wèi)星，在抵達(dá)并駐留地月空間“遠(yuǎn)距離逆行軌道（Distant Retrograde Orbit，簡稱DRO）”后,已與先前發(fā)射的DRO-L近地軌道衛(wèi)星建立起星間測量通信鏈路，這標(biāo)志著我國已成功構(gòu)建國際首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座，并取得多項(xiàng)原創(chuàng)性重要成果，為我國開發(fā)利用地月空間，引領(lǐng)空間科學(xué)前沿探索奠定了堅(jiān)實(shí)的科技基礎(chǔ)。
該研討會(huì)由專項(xiàng)工程總體單位中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心（以下簡稱“中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心”）主辦。
戰(zhàn)略新疆域：地月空間遠(yuǎn)距離逆行軌道
地月空間是從近地軌道、近月軌道向外拓展的新空域，距離地球最遠(yuǎn)可達(dá)200萬千米；相對近地軌道空間，其三維空間范圍擴(kuò)大上千倍。
遠(yuǎn)距離逆行軌道（DRO）是地月空間中一類十分獨(dú)特的有界周期軌道族，順行繞地、逆行繞月。其中位于相對地月的勢能高位軌道族，是連接地球、月球和深空的交通樞紐，具有低能進(jìn)入、穩(wěn)定停泊、低能全域可達(dá)等獨(dú)特屬性，是地月空間的天然港灣。
就如通過航海發(fā)現(xiàn)新大陸、利用空氣動(dòng)力實(shí)現(xiàn)洲際飛行、利用火箭進(jìn)入太空一樣，地月空間DRO有望成為空間科學(xué)探索的新疆域、部署空間應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施的新高地、支持載人深空探索的新起點(diǎn)，因此已經(jīng)受到各航天大國的高度關(guān)注。對此，中國科學(xué)家同樣在密切關(guān)注、積極探索并迎難而上。
2017年，中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心科研團(tuán)隊(duì)通過多年應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究，率先闡明了地月空間DRO的獨(dú)特屬性和戰(zhàn)略價(jià)值，取得了一系列重要理論突破，刻畫了DRO的動(dòng)力學(xué)相空間結(jié)構(gòu)，定量揭示了其低能入軌特性，并啟動(dòng)了預(yù)先研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；
2022年2月，中國科學(xué)院啟動(dòng)實(shí)施A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“地月空間DRO探索研究”，提出自主創(chuàng)新、新穎獨(dú)特、簡潔可行的地月空間大尺度三星星座規(guī)劃；
2024年2月3日，經(jīng)奮力攻關(guān)，該先導(dǎo)專項(xiàng)首顆試驗(yàn)衛(wèi)星DRO-L，成功進(jìn)入太陽同步軌道，并正常開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)；
2024年3月13日，DRO-A/B雙星組合體在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。運(yùn)載火箭一二級飛行正常，但由于上面級飛行異常，衛(wèi)星未能準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。面對突如其來的變故，中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)處變不驚，立即開始了一場驚心動(dòng)魄的太空“衛(wèi)星極限生死救援”。
跨越“死亡線”：衛(wèi)星應(yīng)急機(jī)動(dòng)入軌
根據(jù)地面測控站捕獲到時(shí)斷時(shí)續(xù)的衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)分析判斷，DRO-A/B衛(wèi)星組合體正在以200°/S的速度快速翻滾。工程團(tuán)隊(duì)迅速制定應(yīng)急處置措施：緊急上注姿態(tài)控制命令、有效實(shí)現(xiàn)速率阻尼、建立太陽翼對日姿態(tài)、成功實(shí)現(xiàn)星上蓄電池充放電平衡……
7個(gè)小時(shí)后，經(jīng)衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)分析判斷：DRO-A衛(wèi)星太陽翼可轉(zhuǎn)動(dòng)但無法鎖定，DRO-B衛(wèi)星太陽翼既無法轉(zhuǎn)動(dòng)，也無法鎖定；只能通過定期調(diào)整衛(wèi)星組合體姿態(tài)，維持衛(wèi)星能源安全。
衛(wèi)星能源安全問題解決后，科研團(tuán)隊(duì)又開始直面衛(wèi)星入軌高度嚴(yán)重不足的難題。經(jīng)遙測分析，DRO-A/B實(shí)際進(jìn)入的初始軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度僅為13.4萬千米，遠(yuǎn)低于預(yù)先設(shè)計(jì)的30萬千米。
3月15日，工程團(tuán)隊(duì)果斷做出決策：雙星不分離，并迅速制定軌道重構(gòu)策略，通過雙星交替利用燃料抬升軌道高度，全力保障衛(wèi)星組合體飛抵DRO。
3月18日和23日，工程團(tuán)隊(duì)成功實(shí)施兩次近地點(diǎn)軌道機(jī)動(dòng)補(bǔ)救控制，DRO-A/B衛(wèi)星高度被相繼抬高到24萬千米、38萬千米，越過“死亡線”。
4月2日，DRO-A/B衛(wèi)星成功實(shí)施關(guān)鍵奔月機(jī)動(dòng)，進(jìn)入預(yù)設(shè)低能地月轉(zhuǎn)移軌道；
7月15日，DRO-A/B衛(wèi)星成功實(shí)施DRO入軌機(jī)動(dòng)，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定任務(wù)軌道。在發(fā)射出現(xiàn)異常情況下，DRO-A/B衛(wèi)星歷經(jīng)123天飛行，航程超過800萬千米，終于進(jìn)入預(yù)定軌道，為后續(xù)的衛(wèi)星載荷在軌測試，提供了基本保障和有效撐。
開啟新紀(jì)元：地月空間探索未來可期
2024年8月28日，工程團(tuán)隊(duì)開展了大膽細(xì)致的遠(yuǎn)程操控，使DRO-A/B衛(wèi)星組合體成功分離，且處于同軌編隊(duì)伴飛狀態(tài)。分離30分鐘內(nèi)，雙星互相拍照，科研人員對衛(wèi)星太陽翼受損情況有了清晰了解。更為重要的是，技術(shù)指標(biāo)顯示，分離后，雙星能源平衡，平臺(tái)及載荷工作正常。測控大廳內(nèi)頓時(shí)響起一片歡呼！
8月30日，工程團(tuán)隊(duì)一鼓作氣，三顆衛(wèi)星兩兩之間成功構(gòu)建K頻段微波星間測量通信鏈路，驗(yàn)證了三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)模式。至此，全球首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座成功實(shí)現(xiàn)在軌部署，并持續(xù)在DRO軌道探索、新質(zhì)能力、地月尺度星間鏈路及載荷技術(shù)等方面，開展在軌演示驗(yàn)證和預(yù)定科學(xué)研究。
據(jù)中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心副主任王強(qiáng)研究員介紹，該先導(dǎo)專項(xiàng)已經(jīng)推動(dòng)地月空間DRO探索研究取得了一系列實(shí)質(zhì)性突破。
國際上首次實(shí)現(xiàn)航天器DRO低能耗入軌。中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心科研團(tuán)隊(duì)在多年地月空間航天動(dòng)力學(xué)與空間探索研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性提出以飛行時(shí)間換取更大載荷重量和應(yīng)急處置裕度的設(shè)計(jì)理念，并在該先導(dǎo)專項(xiàng)中得到驗(yàn)證，最終消耗傳統(tǒng)手段五分之一的極少燃料，即完成了地月轉(zhuǎn)移及DRO低能耗入軌，這是我國航天器首次實(shí)現(xiàn)低能耗地月轉(zhuǎn)移。這一突破顯著降低了地月空間進(jìn)入成本，為大規(guī)模地月空間開發(fā)利用開辟了新路徑。
國際上首次驗(yàn)證117萬公里 K頻段星間/星地微波測量通信鏈路，突破了地月空間大尺度星座構(gòu)建核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
國際首次驗(yàn)證地月空間衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星定軌導(dǎo)航新質(zhì)能力。此前，月球及深空探測任務(wù)地基測控手段存在定軌精度不足、實(shí)施代價(jià)高、效率低等突出問題。隨著三星互聯(lián)組網(wǎng)成功，我國成功驗(yàn)證了衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星的天基測定軌新體制，在軌衛(wèi)星3小時(shí)星間測量數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)方式2天跟蹤測量數(shù)據(jù)的定軌精度。這一突破顯著降低了地月空間航天器運(yùn)行成本、大幅提升了運(yùn)行效率，為航天器高效運(yùn)行開辟了新路徑。
據(jù)與會(huì)科研人員披露，DRO-B衛(wèi)星已于2025年3月底開始實(shí)施地月巡航機(jī)動(dòng)任務(wù)，正在向共振軌道可控轉(zhuǎn)移。中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心副主任王強(qiáng)表示，在地月空間DRO探索研究專項(xiàng)中，科研團(tuán)隊(duì)在工程強(qiáng)約束和發(fā)射異常的情況下，獲得了低能地月軌道設(shè)計(jì)、軌道重構(gòu)、衛(wèi)星能源風(fēng)險(xiǎn)管控等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為我國發(fā)射部署更多的地月空間航天器，積累了寶貴的理論方法和工程經(jīng)驗(yàn)。
未來，我國科研團(tuán)隊(duì)將秉持和平利用太空的理念，進(jìn)一步研究地月空間復(fù)雜多樣的三體軌道問題，認(rèn)識(shí)和掌握地月空間環(huán)境演化規(guī)律；利用DRO長期穩(wěn)定性，部署E-18量級的原子光鐘，支持量子力學(xué)、原子物理等領(lǐng)域基本科學(xué)問題研究，開展廣義相對論更高精度的驗(yàn)證等。
據(jù)悉，中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心作為本先導(dǎo)專項(xiàng)工程總體單位，負(fù)責(zé)DRO低能入軌飛行任務(wù)總體設(shè)計(jì)、載荷系統(tǒng)及地面應(yīng)用系統(tǒng)研制建設(shè)，中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星研制，北京航天飛行控制中心負(fù)責(zé)衛(wèi)星測控。
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