月球卫星(月球上也有GPS了？美国发射世界首颗月球导航卫星我国也要建造)

地球上已经有了多套卫星导航系统，比如我国的北斗卫星导航系统，美国的GPS，俄罗斯的格罗纳斯和欧洲的伽利略卫星导航系统等，每个世界大国都想拥有自己能完全自主的卫星导航系统，就连日本和印度这样的国家也都在构建自己的卫星导航系统。而对航天大国来说，卫星导航系统的竞争已经延伸到了月球上。

在今年4月24日的“中国航天日”上，国家航天局副局长吴艳华表示目前我国正在论证构建“环月球通信导航卫星星座”，它就是个类似于北斗导航的月球导航定位卫星系统。

但我国并非是世界上第一个提出构建月球卫星导航系统的国家，去年的5月份，欧洲航天局(ESA)就启动了在绕月轨道上建立一个卫星导航和通信卫星网络的计划，比我国早了近一年。

​但这方面走得最快的还是美国，就在今年的6月28日，美国向月球轨道成功发射了一枚月球探测器CAPSTONE（“顶点”或“顶石”），这个只有微波炉大小的卫星被认为是世界上第一台月球导航卫星，这说明美国在月球导航系统方面已经进入了实质性的实施阶段，打造月球GPS美国又领先。

​“顶点”只有25公斤重，美国火箭实验室的电子号火箭以及其光子号上面级把它送到了弹道式月球转移轨道，速度每秒接近11公里，先将“顶点”带到150万里之外，然后再返回月球，接下来再进入月球NRHO轨道（近直线晕轨道），整个入轨过程将长达4个月左右，该轨道位是地球和月球引力的精确平衡点连线，稳定性极强，轨道位置所需的能量也较少，被认为是执行月球及其他任务的理想中转区，之前从未被尝试过，卫星入轨后，它将在该轨道上运行两个月，之后将进入导航轨道。

​这颗卫星也是美国近十年来第一次成功发射月球探测器，作为美国阿尔忒弥斯“重返月球”计划的探路者，在其飞行期间，它将不依赖地面给出指令导航，而是根据目前月球轨道飞行的一颗卫星以及地月球位置自行导航，它将验证航天器到航天器的导航技术和单向测距能力，帮助未来的探测器或载人飞船在月球附近飞行。

可能很多朋友都很纳闷，月球上没有人居住，也没有汽车行驶，对导航的应用需求极少，为什么还非要打着一个复杂的卫星导航系统呢？这不是有点浪费吗？

实际上如果只探测月球正面的话，那么在地球周围运行的导航卫星就足以满足导航需求了，但是在月球两极和背面却无法使用地球导航卫星，而人类正在迈入月球探索与开发的时代，今后人类的月球活动将越来越多，我国下一步将实施嫦娥六号、七号、八号探月活动，已知嫦娥七号上将携带一架跳跃式探测器，其在月球表面行进的时候也是需要导航定位的。

我国还已提出载人登月和与俄罗斯共同建设月球科研站的计划，也需要较为精准的月球导航功能，欧美也都有各自的月球探测计划，也都有导航方面的需求。

​不过现阶段人类对月球的仍然处于先期的探索阶段，对导航精度的要求并不高，用得着它的地方也不算多，所以不同的月球导航卫星系统可能多由1~3颗卫星组成，而三颗卫星就能做到较为准确的定位，也能不间断地向地球传输月表通信信号，但随着将来人类对月球的广泛开发利用甚至移民时代的到来，就需要更高的精度标准和信号传输功能了，这需要更多的导航卫星来完成。

​参考资料：

《科学网》6月30日文章《美国发射“顶石”卫星为登月计划探路》

《央广网》4月24日文章《国家航天局：正在论证构建环月球通信导航卫星星座》