成功構建三星星座 我國開啟地月空間探索新紀元

　　近日，在地月空間DRO（遠距離逆行軌道）探索研究學術研討會上，我國宣布成功構建國際首個基于DRO的地月空間三星星座。由我國部署研制的DRO-A/B兩顆衛星在抵達并駐留地月空間遠距離逆行軌道后，與先前發射的DRO-L近地軌道衛星建立起星間測量通信鏈路。這標志我國正式開啟地月空間探索新紀元。

　　地月空間是從地球低軌延伸至月球的新空間，最遠距離地球可達200萬公里，其三維空間范圍比近地軌道空間擴大上千倍。DRO是地月空間中一類獨特的三體動力學軌道，順行繞地、逆行繞月，典型軌道距離地球約31萬至45萬公里，距離月球約7萬至10萬公里。

　　為什么要探索地月空間DRO？中國科學院空間應用工程與技術中心研究員王文彬介紹，DRO軌道具有三大獨特優勢：一是低能入軌，航天器進入DRO軌道，可以利用太陽、地球和月球的引力，大大降低入軌能源，這樣航天器可攜帶更多的科學載荷和有效物資；二是穩定停泊，由于DRO位于地球和月球引力的平衡點，在這里航天器只用很少的燃料，就能穩定停泊幾十年甚至上百年；三是全域可達，DRO就像地月空間的喜馬拉雅山，由于其處于勢能高地，航天器從這里出發去地球、深空和月球，都是俯沖的姿勢，即便沒有太快的飛行速度，也能輕松抵達。

　　“作為連接地球、月球和深空的交通樞紐，DRO是地月空間的天然良港。”王文彬說，就如通過航海發現新大陸、利用空氣動力實現洲際飛行、利用火箭進入太空一樣，地月空間DRO有望成為未來空間科學探索的新空域、部署空間應用基礎設施的新高地、服務支援空間飛行器的新基地、支持載人深空探索的新起點。

　　2022年2月，中國科學院啟動實施A類戰略性先導專項“地月空間DRO探索研究”。2024年2月3日，首顆試驗衛星DRO-L成功進入太陽同步軌道，并正常開展相關實驗。2024年3月13日，DRO-A/B雙星組合體在西昌衛星發射中心發射升空，運載火箭一二級飛行正常，但由于上面級飛行異常，衛星未準確進入預定軌道。面對突如其來的意外，我國科學家處變不驚，立即開始了一場驚心動魄的太空“衛星極限生死救援”，最終DRO-A/B雙星組合體在歷經近850萬公里航程后，準確進入預定軌道。2024年8月30日，三顆衛星兩兩之間成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路，驗證了三星互聯互通的組網模式。至此，全球首個基于DRO的地月空間三星星座成功實現在軌部署。

　　“對兩顆衛星的太空救援，充分展示了我國在復雜航天任務設計及深空衛星應急處置的突破。”中國科學院微小衛星創新研究院正高級工程師張軍說。

　　探索的腳步沒有就此停下。中國科學院空間應用中心副主任、地月空間DRO探索研究先導專項工程副總指揮王強介紹，三星互聯組網成功后，研究團隊持續開展了多項前沿科學實驗及新技術試驗，推動地月空間DRO探索研究取得了一系列實質性突破：在國際上首次實現航天器DRO低能耗入軌；在國際上首次實現百萬公里級星與星、星與地微波建鏈，掌握了地月空間大尺度星座構建核心關鍵技術；在國際上首次驗證了地月空間衛星跟蹤衛星定軌導航新質能力。

　　王強表示，未來，科研團隊將進一步研究地月空間復雜多樣的三體軌道問題，認識和掌握地月空間環境演化規律；利用DRO長期穩定性，部署更高精度的原子光鐘，支持量子力學、原子物理等領域基本科學問題研究，開展廣義相對論更高精度的驗證等。（記者 沈慧）