“鹊桥”卫星的空间位置固定,能指导“嫦娥四号”探测器的软着陆和月表操作,担任地球和“嫦娥四号”探测器的沟通媒介。“鹊桥”配备了两种特殊的天线:一个伞形天线和多个螺旋天线。伞形天线的直径为4.2米,在X波段(7-8GHz)完成针对着陆器和月球车的信号收发。其尺寸较大的原因与预计噪声水平、地面设备的传输强度低有关。
螺旋天线在S波段(2-4 GHz)与地面站通信,对月表设备进行跟踪、遥测和遥控。所有不同链路均可同时进行数据发送和接收,因此“鹊桥”能同时执行多项任务。该综述也涉及“鹊桥”及未来中继卫星的设计考量,如再生传输模式、多链路数据速率,以及在无地面站接受情况下启用的星上数据存储系统。
在过去两年多的服役时间中,“鹊桥”已经协助完成了月球车和着陆器的大量的数据收发。张立华表示:中国和其他国家的科学家都根据这些数据开展了分析和研究,取得了有价值的科学成果。“鹊桥”运行寿命越长,所能取得的科学成果就越多。目前预计“鹊桥”通信卫星可在任务轨道内服役五年以上。
张立华展望了月球探测任务的前景。针对未来的探月任务,他也指明中继星通信系统的发展方向。月球上仍有许多未被探索的区域,比如处于月球南极的陨石坑。该区域可经由多个中继卫星保持通信稳定,不过此法花费高昂、耗时巨大。对此,张立华认为,应建立可持续的通信系统,使中继通信卫星服务于所有探月任务。该系统应该采用开放可延展的结构,保证服务灵活,实现互通操作、交叉支持和兼容通信。这项规划对未来的探月任务至关重要,而国际合作也有助于未来中继通信系统的开发。