中國長征火箭失利后，DRO-A和B衛(wèi)星受困近地軌道，歷經(jīng)167天、巧用引力彈弓，終入月球逆行軌道。

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　　去年3月13日，中國用長征二號丙火箭發(fā)射了DRO-A和B兩顆衛(wèi)星，本想讓它們飛向月球周圍的遙遠(yuǎn)逆行軌道?？上?，火箭的上級“遠(yuǎn)征一號S”沒能點(diǎn)火，未能將衛(wèi)星送入預(yù)定的轉(zhuǎn)移軌道，結(jié)果這兩顆小家伙被困在了低地軌道上。關(guān)于這些衛(wèi)星，外界知之甚少?？紤]到火箭的載重能力，它們個頭不大，可能是用來測試技術(shù)和探索這種獨(dú)特逆行軌道的用途。關(guān)鍵是，它們?nèi)剂嫌邢蓿霃牡偷剀壍雷粤Ωw到月球，難度堪比登天。然而，中國科學(xué)院下屬的微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院Microsat沒有放棄，著手策劃一場救援。

　　這場努力整整持續(xù)了167天。先是讓衛(wèi)星飛到遠(yuǎn)超月球的距離，再通過五次軌道機(jī)動、五次微調(diào)航線，加上地球和月球的三次引力助推，終于把它們送進(jìn)了目標(biāo)軌道。起初，團(tuán)隊在衛(wèi)星離地球最近的近地點(diǎn)進(jìn)行小規(guī)模引擎點(diǎn)火，一點(diǎn)點(diǎn)抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)。等到遠(yuǎn)點(diǎn)足夠高時，一次較大的點(diǎn)火把衛(wèi)星推上了前往月球的非典型路線。最終，DRO-A和B成功分離，進(jìn)入了預(yù)想的逆行軌道。據(jù)美國太空軍的觀測，它們的軌道遠(yuǎn)點(diǎn)距地球約58萬公里，近點(diǎn)約29萬公里，而月球平均距地球38.5萬公里，說明它們在月球上方很高的地方繞行。

　　通常，飛向月球的航天器會走最簡單的霍曼轉(zhuǎn)移軌道：猛燒燃料起飛，三四天后抵達(dá)時再大燒一次進(jìn)入軌道?？芍袊@次另辟蹊徑，利用地球-月球系統(tǒng)間的混亂引力區(qū)省燃料。日本的Hiten探測器1990年也用過類似方法獲救，但它進(jìn)入的是普通月球軌道。而DRO是個高空、長期穩(wěn)定、逆向繞月飛行的軌道，計算起來格外費(fèi)勁。哈佛-史密森天體物理中心的Jonathan McDowell感嘆：“稍有差錯，就會偏離目標(biāo)很遠(yuǎn)?！彼f，月球航行的天體動力學(xué)本就比地球軌道任務(wù)復(fù)雜得多，還要涉及“弱捕獲”和遠(yuǎn)距離逆行軌道，臨時重做計劃簡直是噩夢，能做到真了不起。

　　所謂“弱捕獲”，是指靠天體的引力抓住航天器，不需太多推進(jìn)。這招省燃料，但需要精準(zhǔn)時機(jī)和微調(diào)軌跡。McDowell解釋，這種現(xiàn)代花哨的軌道策略是用時間換燃料。雖然耗時長，但燃料用得少?！暗搅宿D(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)(但猜測超過百萬公里)輕輕一噴就能大幅調(diào)整終點(diǎn)?？赏瑯拥牡览?，小失誤也會讓你錯得離譜?！鄙缃幻襟w上流傳著疑似Microsat展示的幻燈片，畫出了衛(wèi)星曲折的旅程，可惜研究院沒回應(yīng)置評請求。

　　這場救援的意義不僅在于救回了衛(wèi)星。DRO-A和B如今在測試這種獨(dú)特軌道的特性，還帶了些技術(shù)活兒，比如跟一個月前發(fā)射到低地軌道的DRO-L衛(wèi)星通信。雖然不是中國月球計劃的主角，但國家正籌劃月球?qū)Ш胶屯ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，這些衛(wèi)星或許能提供參考。更別提DRO-A還帶了個全天監(jiān)視器，專探伽馬射線爆發(fā)，像黑洞碰撞、中子星相撞、超新星這樣的天文大戲都能逮個正著。這儀器基于中國早先的GECAM任務(wù)，但在深空視野開闊，沒啥干擾。

　　167天的努力，既為中國月球計劃添彩，也展現(xiàn)了航天計算的精妙。McDowell拿它跟1997年的Asiasat 3救援比，當(dāng)時那顆衛(wèi)星被困橢圓軌道，后用月球飛越兩次送入GEO，還剩四年燃料。他直言：“這證明中國在復(fù)雜天體動力學(xué)上已跟美國平起平坐?！比ツ?，中國還搞定了月球背面采樣返回任務(wù)，涉及五艘航天器；明年計劃在月南極著陸找水。這些都離不開深空導(dǎo)航和軌道救援的本事。到了2030年代，要建永久月球基地，這種能耐更是不可或缺。

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