2025年4月15日，在中國科學院空間應用工程與技術中心主辦的“地月空間DRO探索研究學術研討會”上，科研團隊介紹了中國科學院A類戰略性先導專項“地月空間DRO探索研究”取得的部分重要成果。

專項部署研制的DRO-A/B兩顆衛星，在抵達并駐留預定軌道后，已與先前發射的DRO-L近地軌道衛星建立起星間測量通信鏈路。這標志著我國已成功構建國際首個基于DRO的地月空間三星星座，為我國開發利用地月空間新疆域、空間科學前沿探索奠定了堅實的科技基礎。

▲地月空間三星組網

01

地月空間遠距離逆行軌道

地月空間是地球軌道向外拓展的新空域，距離地球最遠可達200萬千米。相對地球軌道空間，其三維空間范圍擴大上千倍。

遠距離逆行軌道（DRO）是地月空間中一類十分獨特的有界周期軌道族，順行繞地、逆行繞月。

其位于相對地月的勢能高位，是連接地球、月球和深空的交通樞紐，具有低能進入、穩定停泊、低能全域可達等獨特屬性，是地月空間的天然港灣。

2017年，中國科學院空間應用中心科研團隊率先闡明了地月空間DRO的獨特屬性和戰略價值，取得了一系列重要理論突破，刻畫了DRO的動力學相空間結構，定量揭示了其低能入軌特性，并啟動了預先研究和關鍵技術攻關。

2022年，中國科學院啟動實施A類戰略性先導專項“地月空間DRO探索研究”。

02

太空救援，拯救雙星

▲DRO入軌

2024年2月3日，首顆試驗衛星DRO-L，成功進入太陽同步軌道，并正常開展相關實驗。

3月13日， DRO-A/B雙星組合體發射升空，但衛星未能準確進入預定軌道。

面對突如其來的變故，中國科學家團隊立即開始了一場驚心動魄的太空“衛星極限生死救援”。

根據數據分析判斷，DRO-A/B衛星組合體快速翻滾，工程團隊迅速制定應急處置措施。

DRO-A/B實際進入的初始軌道遠地點高度僅為13.4萬千米，低于預先設計的29.2萬千米。

面對衛星入軌高度嚴重不足的難題，3月15日，科研團隊決定雙星不分離，并迅速制定軌道重構策略，通過雙星交替利用燃料抬升軌道高度。

3月18日、23日，工程團隊成功實施兩次近地點軌道機動補救控制，DRO-A/B衛星高度被相繼抬高到24萬千米、38萬千米，越過“死亡線”。

4月2日，DRO-A/B衛星成功實施關鍵奔月機動，進入預設低能地月轉移軌道。7月15日，DRO-A/B衛星成功實施DRO入軌機動，準確進入預定任務軌道。

DRO-A/B衛星歷經123天飛行，航程約850萬千米，終于進入預定軌道，為后續的衛星載荷在軌測試，提供了基本保障和有效支撐。

▲雙星低能入軌

03

地月空間探索開啟新紀元

2024年8月28日，DRO-A/B衛星組合體成功分離，并雙星互相拍照確認。技術指標顯示，雙星能源平衡，平臺及載荷工作正常。

此后成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路，驗證了三星互聯互通的組網模式。

▲DRO組網建鏈

至此，全球首個基于DRO的地月空間三星星座成功實現在軌部署，并持續在DRO軌道探索、新質能力、地月尺度星間鏈路及載荷技術等方面，開展了在軌演示驗證和預定科學研究。地月空間DRO探索研究取得了一系列實質性突破。

國際上首次實現航天器DRO低能耗入軌。創新性提出以飛行時間換取更大載荷重量和應急處置裕度的設計理念，并得到驗證。消耗極少燃料，即完成了地月轉移及DRO低能耗入軌，我國航天器首次實現低能耗地月轉移。這一突破顯著降低了地月空間進入成本，為大規模地月空間開發利用開辟了新路徑。

國際上首次驗證117萬千米K頻段星間/星地微波測量通信鏈路，突破了地月空間大尺度星座構建關鍵核心技術瓶頸。

國際首次驗證地月空間衛星跟蹤衛星定軌導航新質能力。隨著三星互聯組網成功，我國成功驗證了衛星跟蹤衛星的天基測定軌新體制，在軌衛星3小時星間測量數據，即實現了傳統方式2天跟蹤測量數據的定軌精度。顯著降低了地月空間航天器運行成本，為航天器高效運行開辟了新路徑。

來源：中國科學院空間應用工程與技術中心

責任編輯：吳昊 曹旸