為了給“鵲橋”延壽，我們操作“兔二”在原地作業了2個月_風聞

來源：我們的太空

星點點，月團團，無論是闔家團圓共賞秋月，還是孤影一人對月思鄉，每每大家在抬頭看夜空時，是否會想起帶我們首次領略月球背面的玉兔二號，是否會思考當月圓之時它在幹什麼呢？

這個問題來自地面的駕駛員們可以回答：“玉兔此時正在睡覺，每一次滿月都是玉兔二號休眠的階段，因為此時正是月背的月夜期間，玉兔需要休眠來避免極低的温度對車體和隨身攜帶的科學載荷造成傷害。”原地休息的玉兔二號其實已經有2個月沒有移動了，所為何事，還要從“鵲橋”説起。

月背作為人類通信禁區，2019年以前從未有人類航天器涉足，直到玉兔二號月球車邁出了登陸月背的第一步，拉開了探索月背的精彩征程……

而打破通信障礙、架起唯一通道的，便是**“鵲橋”中繼星**。

“鵲橋”中繼星軌道示意圖

“鵲橋”中繼星從2018年5月21日發射後部署於地月L2點，為玉兔二號的月背征途保駕護航，已經完成了四年的在軌通信服務，早已邁入了超壽命服役的隊列。在確保玉兔二號月背巡視安全的同時，駕駛員們還傾盡心力研究如何延長“鵲橋”的壽命，為玉兔的月背工作提供可靠的通信保障。這其中，所有深空航天器的“阿喀琉斯之踵”——推進劑的使用方法，成為駕駛員們研究的重中之重。

“鵲橋”中繼星所在的Halo軌道是一個不穩定軌道，在這裏長期飛行會發生軌道逐步擴散，因此**為保持軌道構型需要定期進行維持控制，在軌四年來已經實施了超過150次軌道維持。**每次軌道維持消耗的推進劑雖然少，但日積月累卻造成了不可小覷的消耗。而且隨着在軌服役時間的延長，幾個推力器的性能出現了不同程度的下降，加之高壓氣體壓力的降低及傳感器精度限制，在此情況下剩餘和消耗推進劑的精準計算是公認的世界性難題。

而深空航天器的推進劑又是無法補充的，那麼如何在現有情況下實現科學節流，成為駕駛員們研究的重要課題。

北京航天飛行控制中心的駕駛員們發現，中繼星在動量輪飽和後會進行噴氣卸載，從而造成現有軌道的非預期擾動，該擾動大部分情況下會加劇軌道的發散，但極個別時候反而能夠減緩軌道的發散，結果的不同取決於卸載噴氣時姿態的不同。

如果能夠在卸載噴氣前將姿態調整到有利於軌道收斂的方向，那麼就可以通過動量輪卸載減小軌道維持時所需的控制增量，大大延長維持的週期，將推進劑的消耗降低至原先的幾分之一。駕駛員們已經在前期實施了這個策略，取得了相當可觀的收益。

最近經過對在軌四年數據的進一步分析，駕駛員們發現受光壓等因素影響，“鵲橋”在不同的姿態下角動量的累積速度存在一定規律，如果能夠摸索出規律併為我所用，合理切換“鵲橋”的姿態，一定條件下甚至可能利用動量輪噴氣卸載來維持軌道構型，實現長時間的無軌控運行，大大降低推進劑的消耗。因此，從第44月晝開始，駕駛員們決定讓玉兔二號保持原地不動，驗證“鵲橋”不同姿態下角動量累積規律。

苦心鑽研為“鵲橋”延壽的駕駛員

經過近2個月晝的測試，駕駛員們終於掌握了相關規律，設計出了一套能夠兼顧玉兔月晝工作的“鵲橋”角動量管理模式，明確了角動量管理模式下各類姿態的切換原則和預期收益。“鵲橋”在軌壽命得到了大大延續，玉兔二號又可以再次啓程，去探索月背更多未知領域。

西南方向的碎石堆成為了玉兔探險旅程重啓後的第一站。隨着向碎石坑的靠近，沿途的坑窪和碎石也逐漸多了起來。**在第46月晝上午，玉兔二號目標前路的西北方向出現了過曝的現象，**出於安全考慮，駕駛員們謹慎地控制着玉兔小步折線前行，繞過了星羅棋佈的坑窪地帶。

月晝下午駕駛員們得到消息，有一個深空測控站將要進行長時間的退網維護，造成下月晝喚醒時的可用測控弧段減少，意味着本月晝玉兔二號的休眠姿態滾動角控制慾度僅有2度，這給駕駛員們帶來了極大的挑戰。大家精心挑選休眠地點，反覆演算規劃前往碎石堆的行進路線，在月晝下午大膽設計了2步接近10米的休眠之路。當滾動角顯示為-0.2度時，駕駛員們高超的“車技”再次被驗證，玉兔二號姿態完美地落在了預期的設計區間內。

隨後，駕駛員們控制着玉兔二號對10米開外的碎石堆進行了彩色成像，最終窺得了碎石堆的近景全貌。在強烈的陽光下，諸多碎石閃爍着彩色的光芒，如鑽石般散落在一個高聳的平台上，平台的對側似乎有一個深邃的巨坑，這般“天女散花”的旖旎之景不斷吸引着駕駛員們，期待下一個月晝對它的探索，也期待更多未知的月背征途……

 “天女散花”