Necessário porque o módulo de pouso está em uma parte da Lua que não tem linha de visão direta com a Terra, Queqiao foi colocado em órbita ao redor do segundo ponto de Lagrange no sistema Terra-Lua.
Os pontos de Lagrange são coincidências gravitacionais em torno de dois corpos que orbitam um ao outro, onde um terceiro pequeno corpo pode 'pairar' em relação aos outros dois.
Como um aparte, os pontos de Lagrange L4 e L4 são tão benignos gravitacionalmente que objetos espaciais aleatórios se acumulam lá.
Queqiao usa L2, um ponto além do objeto menor - a Lua, neste caso, no eixo Terra-Lua, chamado EML2.
Em um ponto L2, um objeto está efetivamente sentado em um pico gravitacional e irá gradualmente se afastar se deixado por conta própria, então algum combustível é necessário para mantê-lo.
É possível orbitar L2, novamente com alguma manutenção de estação, e é isso que Queqiao faz, em uma órbita que pode ver além da Lua e para a Terra.
Os projetistas escolheram uma órbita que fica entre 47,000 e 79,000 km da Lua e leva 14 dias - uma órbita que dá cobertura contínua com um satélite à custa de longas distâncias.
O link de e para o rover e o módulo de pouso na superfície da Lua operam na banda X (7-8 GHz). Para aliviar a carga de energia de comunicação no módulo de pouso e rover, o satélite foi equipado com uma antena parabólica de alto ganho (44dBi) de 4.2 m.
Dois amplificadores de 20 W alimentam a antena por meio de um diplexer e três receptores recuperam os sinais do lander e do rover por meio de um switch de matriz.
Todas as comunicações: telemetria, controle e dados científicos usam o mesmo link.
As comunicações satélite-terra operam na banda S (2-4GHz) através de uma antena espiral (ganho de 6dBi ± feixe de 32 °), alimentada por um par de amplificadores de 43W.
Para backup, há uma opção de usar a banda X através da antena para o link da Terra.
O encaminhamento regenerativo é usado no Queqiao, ao invés do encaminhamento transparente ('tubo curvo'), para fornecer ganho extra da Terra para a Lua - até ~ 7dB está disponível através da codificação. O armazenamento de dados no satélite é fornecido quando nenhuma estação terrestre estiver visível.
O Queqiao é baseado na pequena plataforma de satélite CAST100 da DFH Satellite. Suas células solares de GaAs de junção tripla fornecem até 780W, que podem ser armazenados em uma bateria de íon-lítio de 45Ah.
Um artigo de revisão: 'Desenvolvimento e perspectiva do lunar chinês Retransmissão satélite de comunicação' publicado em Space: Science & Equipar dá uma visão geral da órbita, alcance da órbita e do sistema de comunicações.
O documento também discute opções de conexão para futuras missões lunares do lado distante e do pólo sul - incluindo os desafios de uma missão à maior cratera do pólo sul, que provavelmente precisará de vários satélites de retransmissão para manter a comunicação constante.
“Uma infraestrutura de comunicação e navegação sustentável deve ser estabelecida para beneficiar todas as missões lunares ao invés de lidar com cada missão de forma independente”, de acordo com o Dr. Lihua Zhang, autor do artigo e designer-chefe do satélite DFH em Queqiao. “Esta infraestrutura deve adotar uma arquitetura aberta e extensível e fornecer serviços de comunicações flexíveis, interoperáveis, com suporte cruzado e compatíveis, que são essenciais para o sucesso de futuras explorações lunares.”
Entre suas sugestões está a mudança para a banda Ka RF ou comunicações ópticas para aumentar a largura de banda para a superfície lunar.