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由於潮汐鎖定的原因，月球一直以同一面對著地球，因此我們把對著我們的叫月球正面，把永遠看不到的那一面叫做月球背面，而美國人叫做月球遠端。我國想探測月球背面，準備把嫦娥四號月球探測器軟著陸於月球背面。但有一個難題，那就是通信問題。月球不是籃球，月球巨大的身體阻擋了月球背面的探測器與地球的通信，嫦娥四號月球探測器的軟著陸月背和探測離不開地球的指揮控制，它們之間的通信必須暢通。為了解決這一難題，決定任務分兩次發射，先發射中繼星，隨後再發射嫦娥四號。

如果往這些點上發射中繼星，不但相對於地月靜止，有利於永久穩固通信，而且還省不少燃料，更重要的是隻需發射一顆。我國選擇在L2點放置中繼星是因為5個點中只有L2長久在月球的背面，這在圖中可以看出。但L2點和地球、月球在一條直線上，L2點被月球擋住了，根本看不到地球，這樣是無法與地球進行通信的，所以我國科學家為“鵲橋”中繼星設計了Z向振幅約1.3萬公里圍繞L2轉動的Halo暈軌道，軌道形狀是一個非共面的三維非規則曲線，不同於普通衛星的橢圓軌道，象日暈月暈。

從以上的圖片和敘述可知，“鵲橋”中繼星並沒有圍著月球轉，說起來它是地球的衛星，它相對靜止於月球並一直伴隨著月球繞著地球轉，只不過它在繞地球的公轉軌道上翩翩起舞。

2018年12月8日，我國在西昌成功發射了嫦娥四號月球探測器，

器箭分離後，嫦娥四號與“鵲橋”中繼星成功建立雙向通信鏈路，經過近一個月的飛行，於2019年1月3日成功軟著陸於月球南極附近艾特肯盆地的馮.卡門撞擊坑，

物原愛牛毛1

先說答案

中繼星並不是圍繞月球在轉，雖然它自己也有軌道（Halo軌道），但它基本上是一直都在嫦娥四號頂上的，基本上可以一直開展中繼工作。下面我發出來兩個動圖（來自網絡），應該可以比較形象的說明中繼星的運轉和工作情況。圖一中的綠色圈圈就是中繼星的運轉軌道，星體是月球。

以下詳解

首先，我們來了解一下拉格朗日點

拉格朗日點即為兩個天體的引力平衡點，我們不必去管拗口的術語，大致明白，在兩個天體的引力影響下，其周圍會出現像圖中標誌的5個特殊的位置（L1.L2.L3.L4.L5）,衛星在這些點上收到的引力大致平衡。

為了維持中繼衛星穩定工作，將衛星發射在這五個點顯然是比較合適的，而考慮到具體科研需求、信號中繼效率、成本、運轉穩定性等綜合因素，最終，我國選擇了L2點作為鵲橋中繼星的位置。

不過，鵲橋並不是在L2點靜止的，而是在繞著Halo軌道運行

因為仔細看看上圖，M1是地球的話，M2當然就是月球，L2點仍然在地月連線上，一樣會被月球遮擋，無法傳遞信號，這怎麼辦？

所以，我們需要讓鵲橋中繼星離開L2一定距離，與地月連線形成一定夾角，這樣就可以同時連線地球和月球，幸好，由於地球和月球的質量都不算小，其L2可以看做一個區域，而並不是一個很小的點，這樣，我們可以讓中繼星在相當大的範圍內開展工作，如下圖所示。

同時，由於引力只是近似平衡，而不是絕對平衡，這就導致中繼星需要在L2處尋找一個穩定的運轉軌道，此前，有兩種方案，一為李薩如軌道，一為Halo軌道。李薩如軌道由於並不是封閉性的週期軌道，所以被科研人員放棄，最終，確定下來了沿Halo軌道運轉的方案，也就是在本答案一開頭，我放的動圖上演示的軌道了。

這樣，中繼星可以保持同時聯絡地球和月球的能力，從而保證了嫦娥四號和地球的通訊能力。

另外，中繼星在Halo軌道上運行也並非永久性的，而是需要調整軌道避免在受到擾動時距離太遠而飛離L2點的範圍！不過這個軌道調整非常節省燃料，據估算，以鵲橋約400KG的質量計算，每年維持這個軌道的燃料不過數千克，可見這個方案也是非常經濟實惠了。

最後，附上隨著地球自轉、月球公轉過程中，鵲橋中繼星的軌跡圖，是不是像個花兒一樣？需要注意的是，雖然看起來軌跡線與月球軌道不斷的交疊，但是由於雙方並不在同一“高度”上，所以是不會出現鵲橋被月球擋住的情況的。

酔語

高維腦洞

不是這樣，他是在一個地月延長線上的一個平面區域，地球與月球同時可以接收到中繼星的信號。

關鍵字: 中繼 月球 科學