问题——地月空间成为深空活动的“基础设施短板” 业内人士指出，地月空间跨度大、动力环境复杂，从近地轨道延伸至月球表面乃至更远区域，是深空探测、科学实验和未来空间应用的重要通道。随着各国政府与商业机构持续推进探月计划，任务数量与类型迅速增加，传统“单任务、单方案”的测控导航组织方式难以适应高频次、多阶段、并行推进的需求。尤其在约40万公里尺度的飞行与作业过程中，探测器面临“缺少连续定位、缺少统一时间、缺少稳定参考”等现实问题，直接影响轨道修正、交会对接、着陆避障和月面巡视等关键环节。 原因——时间、空间与手段三重约束叠加放大难度 首先是时间基准不一致。受引力势差和相对运动影响，地球与月球的时间流逝速率存在细微差别。如果简单沿用地球统一时间体系，长期运行会累积误差，影响测距、测速与事件标定，并更传导至轨道解算与控制指令执行。 其次是空间基准不稳定。地月系统受到多体引力、月球物理形变以及外部扰动等影响，空间参考点并非“固定不变”。在这种动态环境中建立可溯源、高精度、长期稳定的坐标框架，相当于在持续变化的力学背景下保持测量链路连续，技术难度明显提升。 再次是单一手段难以覆盖全程。地面深空测控精度高，但覆盖受限，难以提供连续服务；卫星导航信号向深空延伸受到几何与功率约束；星间链路可增强自主性，但对系统协同、钟差控制和链路可靠性要求很高。探月任务从地球逃逸、转移飞行、环月捕获、下降着陆到月面巡视，导航需求阶段差异明显，亟需体系化解决方案。 影响——导航能力决定任务边界与运行方式 专家认为，导航授时是深空活动基础能力，其精度、连续性与可靠性，直接决定探测器能否按窗口精准变轨、能否在目标区域安全着陆、能否在月面实现长距离巡视与多设备协同作业。更重要的是，稳定的地月导航能力将改变任务组织方式：从高度依赖地面密集保障，逐步转向在轨自主与网络化支撑，推动探测活动从“工程型突破”迈向“常态化运行”。面向未来载人登月、月面科研站建设、资源勘查与样品转运等场景，导航系统的可用性与抗风险能力将成为关键约束之一。 对策——构建“分层网络+多源融合”的地月导航体系 针对上述挑战，我国涉及的研究提出以分层建设实现“可覆盖、可接续、可扩展”的地月导航框架。 一是近地层依托现有卫星导航能力，提供“第一段”高精度定位授时服务。航天器在发射入轨及近地飞行阶段，可利用成熟的导航授时能力快速收敛轨道误差，提高初始状态确定精度，为后续转移段轨道控制奠定基础。 二是在地月转移区域建设专用测量与导航网络，增强“深空空白区”的自主能力。该网络通过配置具备高稳定度时间频率装置、测距与通信载荷的导航卫星，形成多边测量几何；卫星间交换测距信息并结合轨道动力学模型解算，将关键参数生成可播发、可使用的导航信息，从而降低对单一地面测控链路的依赖，提高连续服务能力。 三是近月层推进月面基站建设，补齐“最后一公里”。在着陆点周边布设月面站点，可为巡视器与作业设备提供局部增强定位、时间同步和数据转发，并与月面地形、地质与环境信息融合，支撑路径规划、协同作业与安全避险。业内人士指出，月面基站不仅面向单车单器，更面向未来科研站多装备、多任务并行运行需求，是实现月面“网络化作业”的关键环节。 同时，多源融合是提升可靠性的关键路径。通过地基测控、星间链路、激光测距与高稳定度时间基准等多种手段交叉验证，可在任一链路异常时快速切换备份方案，抑制误差并隔离风险，推动系统从“可用”向“可靠、可控、可持续”升级。 前景——从探月支撑走向深空通道能力塑造 业内普遍认为，地月导航体系的意义不止于服务单次探月任务。随着地月空间活动密度提升，导航授时将像近地卫星导航一样逐步具备公共基础设施属性，支撑月面科研站长期运行、物资转运与载人任务高频实施，并为更远深空任务提供时空基准与交会对接能力储备。面向深空探测集群化、网络化的发展趋势，分层导航网络与多源融合验证机制有望提升任务成功率、降低运行成本、拓展活动半径。
从指南针到北斗卫星，从郑和下西洋到嫦娥奔月，中国不断拓展导航技术的边界；地月空间导航体系的突破，不仅标志着我国深空探测能力迈上新台阶，也为破解人类共同面对的宇宙探索难题提供了新的思路与方案。当未来的月球定居者回望地球时，他们会记得这条由科技创新铺就的“太空丝绸之路”。