鏡頭直徑4.3米的大殺器,才是偵查衛(wèi)星之王

現(xiàn)代戰(zhàn)爭,越來越體現(xiàn)發(fā)現(xiàn)既摧毀、居高臨下勢如破竹這2大戰(zhàn)爭的基本規(guī)律。因此居高臨下的對敵衛(wèi)星偵查手段仍然不可替代。由于人眼天然適應(yīng)可見光波段,因此可見光偵查衛(wèi)星仍然是最主要的戰(zhàn)場偵查手段;拍攝可見光的衛(wèi)星圖片和視頻是對敵偵查的最主要方式之一。目前全球最強的低軌道對地光學(xué)偵查衛(wèi)星,在太陽光照合適的情況下,已經(jīng)可以做到0.1米級別的最高分辨率。到了這個程度,已經(jīng)可以分辨地面上的個人,以及家用轎車的型號;自然用來分辨戰(zhàn)區(qū)的坦克、大炮和海上艦船的基本型號、編號都已經(jīng)易如反掌。至于說可看清車牌和報紙頭條還是明顯有所夸張。這種說法忽視了大氣層自帶的擾動效應(yīng)。如果真正達(dá)到看清車牌的程度,大部分是航空偵查成像而不是衛(wèi)星成像為主。有些方面經(jīng)常用航空垂直成像效果來冒充衛(wèi)星成像。

也只不過可以忽悠一下外行而已。衛(wèi)星成像要達(dá)到0.5米以下的分辨率,那么成像的衛(wèi)星的軌道高度大多數(shù)不能超過距離地面250公里,而且成像的視場很小,大多數(shù)情況下最多只有90乘以90公里的寬度。根據(jù)航天常識都知道,200到250公里的軌道高度基本已經(jīng)是最低的安全軌道。此時在太陽風(fēng)的作用下,大氣層經(jīng)常會膨脹,上限達(dá)到300公里左右,因此在200到250公里軌道上的航天器會產(chǎn)生急劇的摩擦減速效應(yīng)。每天軌道下沉幅度都會在100米以上。如果沒有大量的燃料長期抬高軌道。那么這類光學(xué)成像衛(wèi)星最多運行一年半載就會因為速度不足而最終落入大氣層內(nèi)燒毀。而高清晰度成像衛(wèi)星本身的造價都非常高。動輒十億美元一顆起步,這是因為僅僅其反射光學(xué)鏡頭就價值數(shù)億美元。如果僅僅飛行一兩年就墜毀了,豈不是十分可惜?

低軌道偵查衛(wèi)星還會受到地面光線不足,云霧遮擋等概率極大的天然干擾。每天的偵查區(qū)域也有限。于是各大國就想到了地球同步軌道偵查衛(wèi)星和高軌道偵查衛(wèi)星結(jié)合的星座模式。同步軌道光學(xué)偵查衛(wèi)星的視場非常大,只需要一顆就可以看清全球40%以上的地表和海面,3顆布局就可以基本偵查全球80%以上的表面,如果再加上2顆高拋極地觀測衛(wèi)星。5顆組成一個星座,那么全球表面的一行一動都會盡收眼底,是最理想的光學(xué)偵查視角。不過也有非常不完美的地方,這就是這類衛(wèi)星距離地面普遍在3萬公里以上,距離有點過遠(yuǎn)了。而成像的清晰度和距離成反比。在3.6萬公里的高度,過去大多數(shù)光學(xué)成像衛(wèi)星的分辨率只有20米級別,也就是20米一個像素。一艘大甲板的巨型航母也不過15個像素左右,作為軍事偵查,這分辨率顯然是不夠的。至于比航母更小的艦船和坦克車輛,更是無法分辨。

因此同步軌道光學(xué)衛(wèi)星過去只長期作為氣象衛(wèi)星使用。不過隨著技術(shù)進步,特別是直徑越來越大、制造精密度越來越高的碳化硅反射鏡片的技術(shù)突破,目前的同步軌道光學(xué)偵查衛(wèi)星的分辨率已經(jīng)從20米級提高到10米級,個別的試驗型號已經(jīng)提高到5米級,已經(jīng)完全可以在全球跟蹤航母和附屬艦隊。而新興大國研發(fā)成功的4.3米超級反射鏡片這種大殺器制造的同步軌道光學(xué)偵查衛(wèi)星即將發(fā)射。要知道鎖眼系列和哈勃望遠(yuǎn)鏡的鏡片只不過2米級或者稍多一點。4.3米級的反射鏡片看3.6萬公里之外,可對地面和海面獲得1米以下的分辨率。而且對重點區(qū)域可以采取凝視連續(xù)觀察,除了圖片還有實時動態(tài)視頻。這才是一眼總覽全球,不愧為現(xiàn)代偵查衛(wèi)星之王。