Da sich der Lander auf einem Teil des Mondes befindet, der keine direkte Sichtlinie zur Erde hat, wurde Queqiao in eine Umlaufbahn um den zweiten Lagrange-Punkt im Erde-Mond-System gebracht.
Lagrange-Punkte sind gravitative Koinzidenzen um zwei umeinander kreisende Körper, wobei ein dritter kleiner Körper in Bezug auf die anderen beiden „schweben“ kann.
Abgesehen davon sind die Lagrange-Punkte L4 und L4 so gravitativ gutartig, dass sich dort zufällige Raumobjekte sammeln.
Queqiao verwendet L2, einen Punkt jenseits des kleineren Objekts – in diesem Fall der Mond, auf der Erde-Mond-Achse, genannt EML2.
An einem L2-Punkt sitzt ein Objekt effektiv auf einem Gravitationsgipfel und wird allmählich wegdriften, wenn es sich selbst überlassen wird, sodass etwas Treibstoff für die Stationshaltung benötigt wird.
Es ist möglich, L2 zu umkreisen, wiederum mit etwas Stationshaltung, und genau das tut Queqiao, in einer Umlaufbahn, die über den Mond hinaus zur Erde sehen kann.
Die Designer wählten eine Umlaufbahn, die zwischen 47,000 und 79,000 km vom Mond entfernt ist und 14 Tage dauert – eine Umlaufbahn, die eine kontinuierliche Abdeckung mit einem Satelliten auf Kosten großer Entfernungen ermöglicht.
Die Verbindung zum und vom Rover und Lander auf der Mondoberfläche arbeitet im X-Band (7-8 GHz). Um die Kommunikationsleistung von Lander und Rover zu verringern, wurde der Satellit mit einer 44-m-Parabolantenne mit hohem Gewinn (4.2 dBi) ausgestattet.
Zwei 20-W-Verstärker speisen die Schüssel über einen Diplexer und drei Empfänger empfangen Lander- und Rover-Signale über einen Matrixschalter.
Die gesamte Kommunikation: Telemetrie, Kontroll- und Wissenschaftsdaten verwenden dieselbe Verbindung.
Satellit-zu-Erde-Kommunikation arbeitet im S-Band (2-4 GHz) über eine Spiralantenne (6 dBi Verstärkung ±32 ° Strahl), die von einem Paar 43-W-Verstärker gespeist wird.
Zur Sicherung besteht die Möglichkeit, das X-Band durch die Schüssel für die Erdverbindung zu verwenden.
Regenerative Weiterleitung wird auf Queqiao anstelle einer transparenten Weiterleitung ('bent pipe') verwendet, um zusätzlichen Erde-Mond-Gewinn zu erzielen – bis zu ~7 dB sind durch Codierung verfügbar. Für Zeiten, in denen keine Erdstation sichtbar ist, wird eine Datenspeicherung auf dem Satelliten bereitgestellt.
Queqiao basiert auf der Kleinsatellitenplattform CAST100 von DFH Satellite. Seine Triple-Junction-GaAs-Solarzellen liefern bis zu 780 W, die in einem 45-Ah-Lithium-Ionen-Akku gespeichert werden können.
Eine Übersichtsarbeit: "Entwicklung und Aussichten des chinesischen Mondes" Relais Kommunikationssatellit“, veröffentlicht in Space: Science & Technologie gibt einen Überblick über die Umlaufbahn, das Erreichen der Umlaufbahn und das Kommunikationssystem.
Das Papier diskutiert auch Verbindungsoptionen für zukünftige Mondfern- und Südpolmissionen – einschließlich der Herausforderungen einer Mission zum größten Krater des Südpols, für die wahrscheinlich mehrere Relaissatelliten erforderlich sind, um eine ständige Kommunikation aufrechtzuerhalten.
„Eine nachhaltige Kommunikations- und Navigationsinfrastruktur sollte zum Nutzen aller Mondmissionen aufgebaut werden, anstatt jede Mission einzeln zu behandeln“, so Dr. Lihua Zhang, Autor des Artikels und DFH-Satelliten-Chefdesigner auf Queqiao. „Diese Infrastruktur sollte eine offene und erweiterbare Architektur annehmen und flexible, interoperable, übergreifende und kompatible Kommunikationsdienste bereitstellen, die für den Erfolg zukünftiger Mondforschungen entscheidend sind.“
Zu seinen Vorschlägen gehört die Umstellung auf Ka-Band-HF oder optische Kommunikation, um die Bandbreite zur Mondoberfläche zu erhöhen.