中国首次验证用卫星跟踪卫星 实现三个“首次”

“一场惊心动魄的太空救援，一次深空探索新的突破！” 4月15日，记者从在北京举办的“地月空间DRO探索研究学术研讨会”上获悉，我国已成功构建国际首个基于DRO的地月空间三星星座，并取得多项原创性重要成果，为我国开发利用地月空间，引领空间科学前沿探索奠定了坚实的科技基础。

地月空间DRO，空间科学探索的新疆域

地月空间是从近地轨道、近月轨道向外拓展的新空域，距离地球最远可达200万千米；相对近地轨道空间，其三维空间范围扩大上千倍。

远距离逆行轨道（DRO）是地月空间中一类十分独特的有界周期轨道族，顺行绕地、逆行绕月。其中位于相对地月的势能高位轨道族，是连接地球、月球和深空的交通枢纽，具有低能进入、稳定停泊、低能全域可达等独特属性，是地月空间的天然太空港。

就如通过航海发现新大陆、利用空气动力实现洲际飞行、利用火箭进入太空一样，地月空间DRO有望成为空间科学探索的新疆域、部署空间应用基础设施的新高地、支持载人深空探索的新起点，因此已经受到各航天大国的高度关注。对此，中国科学家同样在密切关注、积极探索并迎难而上。

2017年，中国科学院空间应用中心科研团队通过多年应用基础理论研究，率先阐明了地月空间DRO的独特属性和战略价值，取得了一系列重要理论突破，刻画了DRO的动力学相空间结构，定量揭示了其低能入轨特性，并启动了预先研究和关键技术攻关；

2022年2月，中国科学院启动实施A类战略性先导专项“地月空间DRO探索研究”，提出自主创新、新颖独特、简洁可行的地月空间大尺度三星星座规划；

2024年2月3日，经奋力攻关，该先导专项首颗试验卫星DRO-L，成功进入太阳同步轨道，并正常开展相关实验；

2024年3月13日，DRO-A/B双星组合体在西昌卫星发射中心发射升空。运载火箭一二级飞行正常，但由于上面级飞行异常，卫星未能准确进入预定轨道。面对突如其来的变故，中国科学家团队处变不惊，立即开始了一场惊心动魄的太空“卫星极限生死救援”。在发射出现异常情况下，我国科研团队成功紧急实施了多次近地点轨道机动补救控制，DRO-A/B双星组合体在历经近850万公里航程后，最终准确进入预定轨道，为后续的卫星载荷在轨测试提供了基本保障和有效支撑。

三星组网，实现三个“首次”

2024年8月28日，DRO-A/B卫星组合体成功分离。8月30日，DRO-A/B卫星分别与DRO-L卫星成功构建K频段微波星间测量通信链路，验证了三星互联互通的组网模式，这标志着全球首个基于DRO的地月空间三星星座成功实现在轨部署。

中国科学院空间应用中心副主任、地月空间DRO探索研究先导专项工程副总指挥王强研究员介绍，三星互联组网成功后，已持续开展了多项前沿科学实验及新技术试验，推动地月空间DRO探索研究取得了一系列实质性突破。

国际上首次实现航天器DRO低能耗入轨。中国科学院空间应用中心科研团队在多年地月空间航天动力学与空间探索研究基础上，创新性提出以飞行时间换取更大载荷重量和应急处置裕度的设计理念，并在先导专项中得到验证，最终消耗了传统手段五分之一的极少燃料，即完成了地月转移及DRO低能耗入轨，这是我国航天器首次实现低能耗地月转移。这一突破显著降低了地月空间进入成本，为大规模地月空间开发利用开辟了新路径。

国际上首次验证117万公里K频段星间/星地微波测量通信链路，取得了地月空间大尺度星座构建核心关键技术。

国际首次验证地月空间卫星跟踪卫星定轨导航新质能力。面对月球及深空探测任务中地基测控手段定轨精度不足、实施代价高、效率低等突出问题，中国科学院先导专项成功验证了卫星跟踪卫星的天基测定轨新体制，通过在轨卫星3小时星间测量数据，即实现了2天地基跟踪测量数据的定轨精度。这一突破显著降低了地月空间航天器运行成本、大幅提升了运行效率，为航天器高效运行开辟了新路径。

据悉，中国科学院空间应用中心作为该先导专项工程总体单位，负责DRO低能入轨飞行任务总体设计、抓总载荷研制系统及地面应用系统研制建设，中国科学院微小卫星创新研究院负责抓总卫星研制，北京航天飞行控制中心负责卫星测控。（光明网记者宋雅娟）

来源：光明网