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未来几年，我国的探月工程将有众多“重头戏”上演，除了嫦娥七号、八号、载人登月和国际月球科研站的建设之外，还有一项很重要的项目也会进入实施阶段，这就是环月球的通信导航卫星星座，简单说，就是要在月球构建一个北斗导航系统。

美国、欧洲、日本也都提出了各自的月球导航计划，在一定程度上将与中国展开竞争，既然有了竞争对手，那么各国的月球导航计划都有什么特点呢？

相对来说，中美无疑是这场竞争中实力最强的选手，中国的月球北斗，具体的实施计划又是怎样的呢？

地球上的定位导航系统大家都很熟悉，无论是北斗还是GPS，都可以精准定位目标在某一时间的准确坐标，现代社会中，无论是日常生活还是各行业的运转，都离不开这一系统。

随着各国对月球探索的不断深入，未来在月球要建立基地，开采资源，进行各项科学研究，这些活动将越来越多的需要即时通信、准确定位以及导航，包括各类航天器往返地月，也需要同样的服务。

2020年，美国NASA的科学家经过计算，确认GPS卫星信号能够到达距离地球38万公里之外的月球，但是信号强度只有地面的1/30，定位精度则是200到300米。

这样的精度，如果想在月球开展大规模的活动，显然是不够用的，同时，由于月球背面总是背对着地球，无法接收到信号，月球表面复杂的地形，如环形山、火山口等等，也会对信号进行遮挡。

为解决这一问题，我国先后发射了鹊桥中继卫星和鹊桥二号卫星，将它们作为通信的中转站，实现地月通信，但这一系统并不能满足人类未来在月球的大规模活动，所以必须构建完整的月球导航系统。

总体来说，中国的目标是以月球为中心，构建一个集通信、导航、遥感以及其他功能的系统，这个系统不仅要为月球表面提供精准的定位导航服务，还要不断向太阳系深空延续，例如火星、金星，以及更遥远的星球，未来都将实现和地球的通信。

与我国其他的月球探索项目同步，月球北斗的构建也将分三步走，首先是要发射两颗通信卫星，进入月球高度椭圆的稳定轨道，对月球南极区域实现信号覆盖，这也是与我国要在月球南极建设科研站的计划相匹配的。

在这两颗卫星的稳定性得到充分验证之后，再陆续发射9颗卫星，初步构建一个可以覆盖整个月球的通信导航系统，相当于整个系统的骨架，一方面可以满足该阶段在月球上更大范围内的科研探测，另一方面为后续工作打好基础。

第三步，则是总共部署20到35颗卫星，常态化需要21颗卫星正常工作，构建出完善的月球北斗系统，将定位精度提升到米级甚至更高，并实现月球表面更全面的信号覆盖。

到这一步，就可以在月球上实现精准的导航定位，以及大容量的信号传输，宇航员在月球上也可以看电视、连wifi、刷视频了，并可以通过四颗卫星信号的重叠覆盖，像在地球上一样，描述出目标在某一时间的准确坐标。

但是构建月球北斗并不容易，可能有人会觉得，地球上的北斗系统更为庞大，我们已经掌握了成熟的技术，搬到月球不就行了。

还真不行，至少目前有一些问题还难以解决，首先就是时间问题，相比地球时间，月球时间在每个地球日要快了57.5微秒，月球表面与月球轨道上的时间也不同步，目前，各个国家没有形成统一的月球时间标准，这个问题就会造成未来的定位导航出现混乱。

如何制定月球时间标准，这又是一场国际上的话语权之争，美欧日计划联合起来提供月球增强导航服务，在此基础上构建国际标准，但如果中国的月球北斗更早投入使用，恐怕就只能由中国制定标准了。

这个道理很简单，就像前些年我国的北斗系统没有上天，只能用GPS，你就必须遵照GPS的标准来做事，万一别人给你断掉信号，你也无可奈何。

此外，月球目前还没有完整的地理坐标系统，这也是一个必须解决的问题，否则即便卫星定位了目标，但却无法准确表述。

就像在地球上，说出经纬度和海拔，目标的位置就会非常准确，但月球上现在还没有这样一个系统，要经过大量的地质测量才能逐步建立起来。

再有就是如何规避月球引力影响的问题，月球外形结构不规则，导致月球的引力也不均匀，卫星在绕月飞行当中，很容易受月球引力时大时小的影响而改变轨道，一旦发生这种情况，定位导航肯定会受到影响。

这些问题没有一个是可以轻松解决的，我国的月球北斗系统还有很多难关需要攻克。

2020年，美国NASA提出了一项叫作“月球网”架构的计划，该计划的核心就是要在月球上建立一套定位导航系统，为实现这一计划，美国在2022年1月正式启动“月球通信中继与导航系统”建设，计划发射多颗通信卫星，围绕月球飞行。

2022年6月28日，美国发射了“顶石”探测器，对外宣称这是“世界上第一颗月球导航卫星”，但在升空不久，顶石号就与地面失去联系，好在NASA不断排除故障，总算在一天以后重新恢复了信号，并让顶石号顺利入轨。

这个探测器的主要任务，是为了进行在轨科学验证，为今后的地月通信做准备，否则美国也不会想要借用中国的鹊桥卫星了。

2021年，欧洲航天局（ESA）公布了“月光”计划，这项计划希望能够在2027年左右构建一个月球定位导航系统，并预计在2025年发射一颗“月球探路者”卫星，和美国一样，这颗卫星的作用也是进行在轨技术验证，目前，欧洲的这项计划还没有具体实施。

2022年，日本也提出要建设“月球导航卫星系统（LNSS）”，打算发射8颗卫星，围绕月球椭圆轨道运行，主要为月球南极提供通信及定位导航服务。

以目前情况来看，美欧日未来或许会进行合作，共同打造月球导航系统，但我国的鹊桥卫星技术已经走在了领先位置，而且我国的太空探索一向都是按照计划步步落实，力求稳扎稳打，所以没必要在意其他国家的计划，只需要做好自己的事就可以了。

参考资料：

湖南日报：《我国正构建月球版北斗导航系统》

环球时报：《多国布局月球导航系统》