2025年4月15日，在中国科学院空间应用工程与技术中心主办的“地月空间DRO探索研究学术研讨会”上，科研团队介绍了中国科学院A类战略性先导专项“地月空间DRO探索研究”取得的部分重要成果。
专项部署研制的DRO-A/B两颗卫星，在抵达并驻留预定轨道后，已与先前发射的DRO-L近地轨道卫星建立起星间测量通信链路。这标志着我国已成功构建国际首个基于DRO的地月空间三星星座，为我国开发利用地月空间新疆域、空间科学前沿探索奠定了坚实的科技基础。
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▲地月空间三星组网
01
地月空间远距离逆行轨道
地月空间是地球轨道向外拓展的新空域，距离地球最远可达200万千米。相对地球轨道空间，其三维空间范围扩大上千倍。
远距离逆行轨道（DRO）是地月空间中一类十分独特的有界周期轨道族，顺行绕地、逆行绕月。
其位于相对地月的势能高位，是连接地球、月球和深空的交通枢纽，具有低能进入、稳定停泊、低能全域可达等独特属性，是地月空间的天然港湾。
2017年，中国科学院空间应用中心科研团队率先阐明了地月空间DRO的独特属性和战略价值，取得了一系列重要理论突破，刻画了DRO的动力学相空间结构，定量揭示了其低能入轨特性，并启动了预先研究和关键技术攻关。
2022年，中国科学院启动实施A类战略性先导专项“地月空间DRO探索研究”。
02
太空救援，拯救双星
▲DRO入轨
2024年2月3日，首颗试验卫星DRO-L，成功进入太阳同步轨道，并正常开展相关实验。
3月13日， DRO-A/B双星组合体发射升空，但卫星未能准确进入预定轨道。
面对突如其来的变故，中国科学家团队立即开始了一场惊心动魄的太空“卫星极限生死救援”。
根据数据分析判断，DRO-A/B卫星组合体快速翻滚，工程团队迅速制定应急处置措施。
DRO-A/B实际进入的初始轨道远地点高度仅为13.4万千米，低于预先设计的29.2万千米。
面对卫星入轨高度严重不足的难题，3月15日，科研团队决定双星不分离，并迅速制定轨道重构策略，通过双星交替利用燃料抬升轨道高度。
3月18日、23日，工程团队成功实施两次近地点轨道机动补救控制，DRO-A/B卫星高度被相继抬高到24万千米、38万千米，越过“死亡线”。
4月2日，DRO-A/B卫星成功实施关键奔月机动，进入预设低能地月转移轨道。7月15日，DRO-A/B卫星成功实施DRO入轨机动，准确进入预定任务轨道。
DRO-A/B卫星历经123天飞行，航程约850万千米，终于进入预定轨道，为后续的卫星载荷在轨测试，提供了基本保障和有效支撑。
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▲双星低能入轨
03
地月空间探索开启新纪元
2024年8月28日，DRO-A/B卫星组合体成功分离，并双星互相拍照确认。技术指标显示，双星能源平衡，平台及载荷工作正常。
此后成功构建K频段微波星间测量通信链路，验证了三星互联互通的组网模式。
▲DRO组网建链
至此，全球首个基于DRO的地月空间三星星座成功实现在轨部署，并持续在DRO轨道探索、新质能力、地月尺度星间链路及载荷技术等方面，开展了在轨演示验证和预定科学研究。地月空间DRO探索研究取得了一系列实质性突破。
国际上首次实现航天器DRO低能耗入轨。创新性提出以飞行时间换取更大载荷重量和应急处置裕度的设计理念，并得到验证。消耗极少燃料，即完成了地月转移及DRO低能耗入轨，我国航天器首次实现低能耗地月转移。这一突破显著降低了地月空间进入成本，为大规模地月空间开发利用开辟了新路径。
国际上首次验证117万千米K频段星间/星地微波测量通信链路，突破了地月空间大尺度星座构建关键核心技术瓶颈。
国际首次验证地月空间卫星跟踪卫星定轨导航新质能力。随着三星互联组网成功，我国成功验证了卫星跟踪卫星的天基测定轨新体制，在轨卫星3小时星间测量数据，即实现了传统方式2天跟踪测量数据的定轨精度。显著降低了地月空间航天器运行成本，为航天器高效运行开辟了新路径。
来源：中国科学院空间应用工程与技术中心
责任编辑：吴昊 曹旸