运筹帷幄,决胜千里之外。
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军事卫星的普及,特别是高分辨率光学卫星的出现,对现代军事的发展产生了深远的影响。
敌人的一举一动,再小的动作,也逃不过太空“千里眼”的监视。
一般来说,10米分辨率光学遥感卫星,已具有很强的军事价值。
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美国航空母舰由卫星拍摄
更不用说,今天的高分辨率卫星,已能在250多公里外的太空中看到地面上的车牌号码。
第五代美国最先进的“锁眼”卫星,最高分辨率惊人。0.1米,接近设计理论的极限。
那我们国家的高分辨率卫星又发展到了什么程度呢?与美国的差距有多大?
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美国锁眼卫星“黑科技”
哈勃望远镜也许是最著名的太空光学望远镜。
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哈勃望远镜
但是你知道吗?
哈勃望远镜只是“民用版”。
美国KH-12“锁眼”系列卫星,同样可以观察天体,其基本性能优于哈勃望远镜,而且数量远不止一个…
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事实上,美国有两大航天机构,美国国家航天局(NASA)以及军方的美国国家侦查局(NRO),美国军事侦查卫星负责后者的设计、发射和管理。
著名的“锁眼”卫星将归所有NRO管理。
锁眼卫星并非单独指某一系列卫星,而是美国光学侦查卫星的总称。
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NRO
KH-1系列是最早的系列。1960年在此之后的60多年里,美国的锁眼发射了大约270次,至少进行了5次迭代,发展到今天。KH-12系列。
锁眼卫星改变了最初使用胶卷记录图像的方式,而是采用数字成像技术,通过信号将侦查拍摄的图像传递到地面。
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地面控制台,可以像看电视一样看到调查对象的一举一动。
第一代KH-1分辨率仅为3-6米,设计寿命仅为3-28天;
1962年发射的KH-4分辨率提高到2-3米。
又是这一年,锁眼卫星调查发现古巴正在建造导弹基地,以此为导火索,古巴导弹危机爆发。
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一九七四年,美国使用第四代KH-9,为以色列提供埃及军队的信息,帮助以色列第四次中东战争中国战胜了埃及。
1976年,第五代KH-11该系列投入使用,分辨率达到1.5米;
1989年,KH-12系列发射,也是世界上最先进的摄影侦查卫星。
KH-12最强侦查卫星
KH-与哈勃望远镜相似的12成像原理。
而且还配备了红外线成像仪,所以可以辨别目标的真伪,还可以观察导弹的发射。
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此外,KH-12系列生存性能得到加强,设计考虑到了这一点核心防护,激光防护和防碰撞,还具备移动变轨能力,总重超过17吨,总费用高达15亿美元。
什么概念?
最初哈勃望远镜的设计费用只有2亿美元,实际费用是12亿。
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但是贵有贵的道理。
KH-12的设计寿命也大大延长,从最初的三年增加到8年,更令人惊讶的是,分辨率达到了惊人的效果0.1-0.3米。
据称,最先进的美国锁眼系列型号,大约可以在250公里外拍摄6厘米大小的地面。
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在现有的轨道高度、技术条件下,已接近镜头设计衍射极限,难以进一步发展。
毫无疑问,美国锁眼系列是目前最先进的光学成像侦查卫星。
所以,我们国家的高分辨率卫星水平如何?
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“高分”系列在中国
今年6月24日,薛其坤院士李德仁被授予国家最高科技奖2023年度。
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其中,我国摄影测量与遥感专家李德仁院士。
究竟中国卫星遥感技术的水平如何?
据报道,我国高分11号系列的分辨率已达0.1米,与美国最强的KH-12系列处于同一水平。
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事实上,英国早在2018年,简氏防务周刊关于酸溜溜的报道,与美国“锁眼”相当,中国“高分”系列卫星分辨率正在缩小,两国之间的侦查卫星差距正在缩小。
使用卫星拍摄地面其实很容易,但是要想拍得清楚却很难。
那是因为地球大气层不透明。
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相信大家夏天都看到了柏油路上的“热浪”,大气环流,冷热空气,云层都会干扰光线的传播。
怎样消除这些外部因素对成像的影响是关键。
第二,卫星拍摄清晰,需要更大的镜片。
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但是,以人类现有的手段,研磨大尺寸镜头仍然十分困难。
而且调查卫星常常位于低轨,所以使用寿命往往较短,为了不从轨道上掉下来,需要及时补充燃料。
光学侦查卫星本质上是一种超大望远镜。
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NRO在2012年向NASA“赠送”了两颗备用锁眼卫星,其镜头直径与哈勃望远镜相同,为2.4米,视野为后者100倍。
根据公开信息,我国“高分”系列卫星,不但精度高,而且还能捕捉到美国航空母舰等海上移动目标。
例如,我们国家的商业用途“吉林一号”,包含108颗卫星,可以定期观察世界上任何一个角落35次。
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而且根据网上流传的一段2020年左右的老视频,我国卫星甚至可以实现对战斗机的实时跟踪。
根据视频中的飞机轮廓,许多网友猜测这架飞机可能是美国的F-22。
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由于保密等原因,商业遥感卫星的分辨率一般不低于0.3米。
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怎样处理“锁眼”?
魔法高一尺,道高一尺。
客观地说,美国的“锁眼”卫星仍然是世界上最先进的调查卫星系统。
但是,这并不意味着对策。
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第一,调查卫星的运行时间比较固定,可以对其过顶时间进行伪装;
第二,目前的“锁眼”虽然分辨率很高,但仍然“模糊”。
例如0.3分辨率,即像素代表0.3米*0.3米的范围,成像很容易受到外界环境的影响。
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这个也意味着,锁眼卫星很容易被“欺骗”。
关键,卫星“锁眼”生存能力较弱。
在距离地面265公里至650公里的地轨上,美国锁眼卫星很容易受到反卫星导弹、激光武器的攻击。
例如一九七五年,美国一颗卫星在对苏联核潜艇码头进行调查时,被苏联地面的激光武器“攻击”,失去控制。
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早在2007年,我国就进行了首次反卫星试验,成功摧毁了一颗高度为1000公里的报废气象卫星。
结语
总体而言,我国光学卫星取得了长足的进步,与美国侦查卫星的差距不断缩小。
我们认为,未来我国航天事业将取得更大的成就和突破。
对于这个问题,大家怎么看?请留言讨论…
参考资料来源:
[1]2019-09-1019中国军网《从泄密照片到神秘卫星-揭秘美国“锁眼”间谍卫星》
[2]2014-07-05-05新闻《高分档案-高分一号:开启对地观测新篇章》
[3]2019-04-02新华网《反卫星武器,上天摘星》
但是为了提高文章的可读性,细节可能会有润色,请理性阅读,仅供参考!
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