再有五個多月，服務月球探測任務的鵲橋二號中繼通信衛星就將在海南文昌航天發射場由CZ-8火箭實施發射任務，該衛星的發射將標志著嫦娥探月工程四期的持續深入推進。

在圓滿完成嫦娥探月工程繞、落、回三步走規劃任務之后，工程總體適時啟動了探月工程四期任務，包括嫦娥四號、嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號四次任務，其中人類首個月球背面探測任務嫦娥四號是在探月工程四期立項之前就已經完成部署。

接下來的重點任務將是2024年前后的嫦娥六號、2026年前后的嫦娥七號、2028年前后的嫦娥八號，而鵲橋二號對于整個探月工程四期而言，也有著某種程度上的“一發定全局”的意義。

鵲橋二號原本是作為嫦娥七號的組成部分一起發射，而嫦娥七號也原本是規劃在嫦娥六號之前發射。

當初之所以想讓嫦娥七號跳號發射，目的也是顯而易見，就是想用嫦娥七號攜帶的鵲橋二號中繼衛星為嫦娥六號執行我國第二次無人月球采樣返回任務服務。

多次采樣返回可以獲得不同月面區域的樣品，對全面深入認知月球很有助益。既然是二次采樣，當然不能是第一次的簡單重復，比如讓嫦娥六號去月球南極采樣的呼聲一度是很高的。

嫦娥七號主要聚焦月球南極，及全月遙感探測，其中著陸任務的一項重要使命就是找水。為了著陸月球南極狹小的連續光照區，嫦娥七號還將突破月面定點著陸技術。

在過去的一段時間看來，既然嫦娥七號是在嫦娥六號之前發射，那么嫦娥七號突破的月面定點著陸技術，自然也可以移植到嫦娥六號上。這樣一來，嫦娥六號就可以確保降落在嫦娥七號旁邊，從而形成嫦娥七號先行探測，嫦娥六號后至采樣返回的任務協作關系。

想象是美好的，但進行任務設計時還是要考慮具體的實際情況。

首先是嫦娥六號任務的約束，該探測器是嫦娥五號的備份探測器，兩個探測器的器件生產間隔時間并不長，這也意味著嫦娥六號相關器件在地面長期處于貯存狀態，而探測器并不能長期處于貯存狀態。

比如當年由于 CZ-5 遙二火箭發射失敗，嫦娥五號探測器被迫推遲了三年時間，在此期間為了貯存嫦娥五號是做了很多準備的，解除貯存狀態后還要進行各種測試，以確認探測器是否具備執行任務的能力狀態。

就是說，嫦娥六號也不能因為嫦娥七號而長期等待下去，需要盡早發射。

除了發射時間的約束，還有探測器的能力約束。嫦娥六號作為嫦娥五號的備份，其設計可登陸的緯度是月球中低緯度區域，如果登陸高緯度極區，在那里太陽高度角非常低，需要太陽能電池板呈豎直狀布置，加之月面地形阻擋光照，約束條件更多，這就必然導致太陽能電池板的發電功率下降，進而難以支撐包括月表采樣與月表鉆取采樣任務的實施，需要對嫦娥六號進行更大規模的改造。

現在我們都知道了，嫦娥六號并不計劃去月球南極采樣，而是赴月球背面南半球的中緯度區域采樣，這就需要中繼衛星的支持。

目前唯一在軌的鵲橋號中繼衛星早已進入超期服役階段，我們不可能將月球采樣返回這種重大任務寄希望于一顆隨時可能退役的中繼衛星身上，因此必須發射新的中繼衛星——鵲橋二號。

這意味著鵲橋二號必須在嫦娥六號發射之前完成發射與部署，變相要求嫦娥七號也在嫦娥六號之前發射，因為此前鵲橋二號是嫦娥七號的一部分。

但是，嫦娥七號作為一款多器組合的大規模探測器，其研制任務難度是很大的，比如月面定點著陸技術、飛躍探測器、以及眾多的高價值科學探測載荷，需要更長的研制準備時間，客觀上并不能先于嫦娥六號發射，所以，將鵲橋二號與嫦娥七號分離，前者作為一個獨立航天器進行發射就勢在必行。

鵲橋二號現如今已經是一個獨立的航天發射任務，與鵲橋號部署于地月拉格朗日L2點環繞軌道不同，鵲橋二號的目標軌道是繞月大橢圓傾斜凍結軌道，特點是有更大的軌道傾角，同時遠月點在月球南極一側，這樣就能確保衛星過頂月球南極時有更長的中繼通信時間，這條軌道還有一個好處就是燃料消耗極少，使得鵲橋二號的設計壽命可以長達8至10年。

按照計劃，明年3月，鵲橋二號將率先發射，其第一個任務就是為嫦娥六號月背采樣返回任務進行中繼通信服務，所以它會先進入有利于延長與嫦娥六號月背通信時間的軌道，之后再調整至目標軌道，以服務后續的嫦娥七號月球極區探測任務。

即便進入服務月球極區探測的目標中繼通信軌道之后，鵲橋二號也具備月背中繼通信能力，從而可以接棒鵲橋號，以延長目前正在月球背面馮·卡門撞擊坑內執行原位與巡視探測任務的嫦娥四號探測器的工作壽命。

鵲橋二號與嫦娥七號分開各自奔月，還有一個利好，就是解放了嫦娥七號著陸器頂部空間。

先來看看嫦娥七號的詳細任務介紹：中國探月工程四期嫦娥七號任務將開展月球南極的環境與資源勘查，包括月球南極月表環境、月壤水冰和揮發組分等探測任務，獲取全月球、著陸區與巡視區域的遙感和就位科學數據，并為月球科研站建設奠定基礎。

要完成這么多任務，自然就需要更多不同分工的探測器。

按照老構型，嫦娥七號是由軌道器、著陸器、月球車、中繼星、飛躍探測器組成，整體構型延續了嫦娥五號的總體布置。所不同的是，軌道器支撐艙里沒有了返回器，著陸器上方的上升器換成了中繼星與飛躍探測器，月球車則布置在著陸器的側壁，這與此前玉兔號、玉兔二號兩輛月球車布置于著陸器頂部不同。

在嫦娥七號老構型中可以看到，由于受中繼星的位置擠占，飛躍探測器整體規模非常小，在老構型中，飛躍探測器真的最多就只能搭載一臺科學探測載荷，工作能力有限。

而在嫦娥七號新構型中，沒有了中繼星，著陸器頂部空間就可以完全留給飛躍探測器，這就使得“飛躍探測器”這個小家伙一下子長大了很多。

飛躍探測器是做什么用的？

飛躍探測器可以視作是一款具備反復起飛與反復著陸功能的著陸器，隨嫦娥七號著陸器登月之后，飛躍探測器從著陸器頂部起飛并著陸月面。

話說自天問一號火星探測任務開始，航天人在提高探測任務面向公眾的工程展示度方面就有了很多玩法，比如利用分離相機拍攝天問一號整器深空自拍、分離相機拍攝祝融號火星車與著陸平臺合影、分離相機拍攝環繞器與火星合影等等。

嫦娥七號在提高工程展示度方面也可以有很多有意思的操作，比如飛躍探測器著陸月面后，會與著陸器、玉兔三號月球車實現三器互拍，這畫面一定是相當震撼。

再比如NASA的毅力號火星車，它可以拍攝機智號火星無人機的飛行畫面，我們的著陸器或者月球車同樣也可以拍攝飛躍探測器在月面上空的飛行畫面。

完成三器互拍后，飛躍探測器將擇機飛入一個永久陰影坑著陸，直接獲取水冰資源存在與否的證據。

飛躍探測器還將配置鉆進采樣裝置，利用回傳沖擊鉆在永久陰影區坑底鉆取月壤，鉆進深度可達1米量級，并通過樣品轉移機構將月壤傳遞至水分子分析儀進行分析研究。

月球是無大氣真空環境，飛躍探測器是如何跳躍飛行的呢？

肯定是不能像火星上的機智號無人直升機那樣使用旋翼，飛躍探測器的動力是基于燃料消耗的火箭發動機。它不僅能飛，還能基于著陸腿的差動運行實現月面爬行機動。

降落至永久陰影區坑底后，飛躍探測器可以利用月面爬行功能離開反推發動機羽流影響區域，移動至一塊比較干凈的月面進行采樣分析研究，從而獲得更為真實的水冰探測數據。

完成永久陰影區探測任務后，飛躍探測器再次起飛至陽照區著陸。

飛躍探測器總共要完成三次起飛與著陸，分別是，飛離著陸器至月面、飛赴永久陰影區、永久陰影區坑底起飛。

三次飛行任務完成后，飛躍探測器的燃料也將消耗殆盡，之后它還可以利用月面爬行功能實現在陽照區的廣域移動與采樣分析任務。月球極區的陽照區通常有很長的連續光照時間，所以即便飛躍探測器沒有配置月夜保溫裝置，也可以有兩三個月的設計壽命。（除飛躍探測器外，嫦娥七號其它各器設計壽命均不低于8年，是典型的長壽命設計。）

話說，越長越大的飛躍探測器究竟有多重呢？

這個問題可以從嫦娥五號身上找到線索，因為嫦娥七號的著陸能力其實與嫦娥五號的著陸器與上升器組合體的著陸能力一致。

嫦娥五號發射質量8.2噸，其中軌道器4噸、返回器0.3噸、著陸器2.931噸、上升器0.769噸、軌道器與返回器組合體的支撐艙約0.2噸。

嫦娥五號著陸月面的著陸器與上升器組合體的發射質量約3.7噸，這也意味著嫦娥七號執行登月任務的探測器發射質量也會在3.7噸左右。

嫦娥五號著陸器攜帶的上升器發射質量基本可以與嫦娥七號著陸器攜帶的月球車+飛躍探測器的總和畫等號，也就是說，玉兔三號月球車+飛躍探測器的總噸位也大致會在0.769噸左右。

以玉兔二號月球車為例，其重量是0.14噸，嫦娥七號攜帶的玉兔三號會略重，但總體設計方案基本繼承，重量估計有0.15噸，那么飛躍探測器的重量就是0.6噸左右。

也就是說，飛躍探測器比玉兔三號月球車重得多，而且外觀尺寸從公開的構型圖看，也要大一些。

之所以飛躍探測器更大更重，也是因為三次月面飛行任務需要消耗大量的燃料，加上探測器規模的擴大，需要布置鉆進采樣裝置。

飛躍探測器可能還要繼承嫦娥五號的一個減重設計

嫦娥五號的著陸能力其實是繼承于嫦娥三號，嫦娥五號著陸器攜帶的0.769噸重的上升器相較于嫦娥三號攜帶的0.14噸重的月球車，其實已經是超重。

嫦娥五號著上組合體解決超重問題的辦法主要有兩個，首先是優化著陸程序設計。

嫦娥系列登月著陸任務一般分為主減速段、快速調整段、接近段、粗避障段、懸停段、精避障段、緩速下降段，其中主減速段行程最長，此階段主要依靠反推發動機滿功率運行，承擔大部分的減速任務。

嫦娥三號動力減速段的終點高度是距月面約3公里，嫦娥五號則是將此段的終點高度下調至2.5公里，從而讓動力減速段承擔更多的減速任務，減輕后續階段的減速壓力。

再就是嫦娥五號著陸器與上升器共用一套飛控設備，著陸器不再單獨配置飛控設備，這樣一來著陸器就實現了減重，上升器還可以繼續用這套飛控設備服務月面起飛任務。

嫦娥七號也完全可以沿用嫦娥五號的這兩個辦法，尤其是飛躍探測器與嫦娥五號上升器一樣，都有著陸月球后的再起飛任務，都要用到飛控設備。

隨著時間的推移，探測器搭載的各類器件的小型化設計制造能力也會進一步提高，省下來的重量都可以轉化為載荷搭載能力。

越來越多的深空探測實戰任務讓我們的探測器設計制造水平不斷迭代，而這正是我們中國航天永遠值得期待的底氣所在。