“最复杂的任务”有“上海力量”守护

嫦娥六号此次探月之旅，被称为我国航天史上“最复杂的任务”之一。上海多个科研机构，为嫦娥六号探索月球保驾护航。

护航

深空最长寿卫星

今年3月发射的鹊桥二号中继星，在圆满完成嫦娥六号任务后，将择机开展科学探测任务，其携带的极紫外相机、阵列中性原子成像仪和地月甚长基线干涉测量（VLBI）试验系统，将收集来自月球和深空的科学数据。

“作为探月工程四期任务实施的关键一环，鹊桥二号将在轨运行8年，是我国深空领域最长寿的卫星。”中国航天科技集团八院811所鹊桥二号中继星指挥许祺峰介绍，鹊桥二号中继星选择了一条特殊使命轨道，其带来的极低温、长地影、高辐照等问题，给承担电源分系统研制任务的八院811所研制人员带来了挑战。

中继星处于绕月冰冻轨道，空间环境很恶劣，每年卫星将经历两次地球和月球同时遮挡的情况，最长阴影期近5小时，期间蓄电池将开展高达90%的深度放电，这对蓄电池的寿命相当不利。另外，长时间处于阴影期时，卫星表面温度下降到零下207℃，这是目前为止国内卫星电源遇到的最低温度，对裸露在星体外的太阳翼也将造成极大冲击。研制人员直面挑战，改进锂电池的配方，优化电池结构，量身打造了可以长时间高荷电态贮存的长寿命型锂离子电池单体，并开展了地面一比一模拟试验检验锂电池性能。团队还首次提出长阴影充电终压升档和温度唤醒等新技术，有效延长了蓄电池在轨寿命；制定了蓄电池三防“过放、过充、短路”保护策略，确保锂电池8年在轨可靠使用。

为了保证安装在中继星舱外的太阳翼能够保持稳定运行，811所研制团队在元器件、原材料和工艺等三方面开展了技术攻关：首次选用了具备抗疲劳性能更好、强度更大的合金材料作为电池互连片，采取了耐温度交变范围更宽的电阻焊接工艺，合成了耐极温型底片胶，并根据该底片胶制定了太阳电池片贴片新工艺。

实时

为探月之旅“导航”

在嫦娥六号任务中，我国甚长基线干涉（VLBI）测轨分系统在地月通信方面发挥着重要作用，它就像一双眼睛，实时为嫦娥六号“导航”。

VLBI测轨分系统包括了“四站一中心”，即上海天马站、北京密云站、新疆南山站、云南昆明站和上海VLBI数据处理中心，最高分辨率可等效为一台直径为3200千米的单口径望远镜。

“自嫦娥一号开始，我们就将实时VLBI技术成功应用于月球探测器的测定轨，构成了现有的‘测距测速+VLBI测角’深空高精度测定轨体制。”中国科学院上海天文台研究员郑为民说。

记者了解到，在嫦娥六号任务中，VLBI测轨分系统面临着不同以往的难点和挑战：地面观测站在近月制动、月地入射过程中对探测器的位置部分不可见，在动力下降段、月面工作段、月面上升段则均不可见，需要鹊桥二号中继星支持。相较于“嫦娥五号”任务，对定时定点着陆要求更高，且推进剂余量更少；由于嫦娥六号任务采用新型的逆行轨道，环月飞行时间大大增加，实时任务周期更长，由23天延长到53天，对VLBI设备的稳定性和人员持续工作都是很大的考验。

郑为民介绍，嫦娥六号任务实施过程中，VLBI测轨分系统主要承担全任务11个飞行段中共9个飞行段的实时测定轨任务，“在嫦娥六号任务中，VLBI测轨分系统可以对四器组合体、四器分离后的轨道器和上升器进行实时测定轨，还能分时对鹊桥二号中继星进行实时测定轨，支持对月球背面的测控通信。此外，它还可以完成双目标观测的快速切换与测定轨，确保嫦娥六号探测器与中继星之间的切换能在50分钟内完成，后续轨道器和上升器切换时间更短。”