Nécessaire car l'atterrisseur se trouve sur une partie de la Lune qui n'a pas de visibilité directe avec la Terre, Queqiao a été placé en orbite autour du deuxième point de Lagrange du système Terre-Lune.
Les points de Lagrange sont des coïncidences gravitationnelles autour de deux corps en orbite l'un autour de l'autre, où un troisième petit corps peut « planer » par rapport aux deux autres.
Soit dit en passant, les points de Lagrange L4 et L4 sont si inoffensifs du point de vue gravitationnel que des objets spatiaux aléatoires s'y rassemblent.
Queqiao utilise L2, un point au-delà du plus petit objet – la Lune dans ce cas, sur l'axe Terre-Lune, appelé EML2.
À un point L2, un objet est effectivement assis sur un pic gravitationnel et s'éloignera progressivement s'il est laissé à lui-même, de sorte qu'un peu de carburant est nécessaire pour le maintien de la station.
Il est possible d'orbiter L2, encore une fois avec un certain maintien de la station, et c'est ce que fait Queqiao, sur une orbite qui peut voir au-delà de la Lune et jusqu'à la Terre.
Les concepteurs ont choisi une orbite située entre 47,000 79,000 et 14 XNUMX km de la Lune, et prend XNUMX jours – une orbite qui offre une couverture continue avec un seul satellite au détriment des longues distances.
La liaison vers et depuis le rover et l'atterrisseur sur la surface de la Lune fonctionne en bande X (7-8 GHz). Pour alléger la charge de puissance de communication sur l'atterrisseur et le rover, le satellite a été équipé d'une antenne parabolique à gain élevé (44 dBi) de 4.2 m.
Deux amplificateurs de 20 W alimentent la parabole via un diplexeur et trois récepteurs récupèrent les signaux de l'atterrisseur et du rover via un commutateur matriciel.
Toutes les communications : télémétrie, contrôle et données scientifiques utilisent le même lien.
Les communications satellite-Terre fonctionnent en bande S (2-4 GHz) via une antenne spirale (gain 6dBi ±32° faisceau), alimentée par une paire d'amplificateurs 43W.
Pour la sauvegarde, il existe une option pour utiliser la bande X via la parabole pour la liaison terrestre.
La transmission régénérative est utilisée sur Queqiao, plutôt que la transmission transparente (« tuyau courbé »), pour fournir un gain supplémentaire de la Terre à la Lune - jusqu'à ~ 7 dB est disponible via le codage. Le stockage de données sur satellite est fourni pour les moments où aucune station terrienne n'est visible.
Queqiao est basé sur la plate-forme de petit satellite CAST100 de DFH Satellite. Ses cellules solaires GaAs à triple jonction fournissent jusqu'à 780 W, qui peuvent être stockés dans une batterie li-ion de 45 Ah.
Un article de synthèse : « Développement et perspective de la lune chinoise Relais satellite de communication" publié dans Space: Science & Technologie donne un aperçu de l'orbite, de l'atteinte de l'orbite et du système de communication.
L'article discute également des options de liaison pour les futures missions lunaires lointaines et au pôle sud, y compris les défis d'une mission vers le plus grand cratère du pôle sud qui nécessitera probablement plusieurs satellites relais pour maintenir une communication constante.
« Une infrastructure de communication et de navigation durable devrait être établie pour profiter à toutes les missions lunaires plutôt que de traiter chaque mission indépendamment », selon le Dr Lihua Zhang, auteur de l'article et concepteur en chef de DFH Satellite sur Queqiao. «Cette infrastructure devrait adopter une architecture ouverte et extensible et fournir des services de communication flexibles, interopérables, compatibles et compatibles, qui sont essentiels au succès des futures explorations lunaires.»
Parmi ses suggestions figurent le passage à la bande Ka RF ou aux communications optiques pour augmenter la bande passante vers la surface lunaire.