|
也许从人类窥视的心理上来讲，最相信“眼见为实”，因此光学成像侦察卫星也是衡量军事大国太空军事侦察力量的一个最重要的指标。美国无疑掌握着世界上光学成像侦察卫星最高的技术水平。为什么说美国最先进？这并不是因为有关美国侦察卫星“可以看见报纸标题”“可以分辨车牌号”等耸人听闻的消息，美国军方也从未公布上世纪70年代以后发射光学成像侦察卫星的分辨率。但有一个指标可以算作重要的论据，那就是卫星的重量。 美国的著名KH系列光学成像侦察卫星，从1989年发射的KH-12系列仍然是美国的主力战略光学成像侦察卫星。从NASA当时的卫星发射的简短记录来看，卫星重量高达19.6吨。相比之下，哈勃太空望远镜仅仅11吨左右。之所以这样相比，是因为KH-12和KH-11一部分技术直接应用于哈勃太空望远镜。哈勃太空望远镜的重量更轻，是因为哈勃太空望远镜仅使用了2.4米直径的主透镜，而用于军用卫星的主透镜直径高达3米。再加上KH-12系列卫星平台上要有转移变轨的燃料和其他复杂侦察设备，因此重量攀升到近20吨是完全可能的。 KH-12卫星 光学原理决定了孔径越大（后果是质量越大）的光学成像卫星，其空间分辨率越高。有人计算过，如果用直径2.4米的哈勃太空望远镜看地球，分辨率可达15厘米，可想而知KH-12系列卫星的分辨率有多高。 单纯从分辨率这一指标来衡量，他国确实无法与美国相提并论。法国、日本都号称发射过光学成像侦察卫星。但是法国“太阳神”卫星在4吨左右，日本的“光学星-3”号情报搜集卫星还不到2吨，因此和美国光学成像卫星分辨率有相当的距离。 光学成像卫星一般都处于太阳同步轨道，通过精心设计轨道，就能保证卫星每天在特定的时刻经过指定地区，这当然便于卫星获得最好的太阳光条件，来实现拍摄。而一天侦察卫星可以绕地球好几圈，这就实现了对地球的全面覆盖。这是一种“普查”。这时的分辨率远没有那么高。因为从原理上来说，普查的时候卫星的高度较高，用来实现较大的覆盖面积。而通过不断的普查，发现不同寻常的变化后，才会有目的地对目标地域进行详查。就比如美国侦察卫星，在“普查”发现中国船厂中出现了新的舰艇建造迹象，那么就会在卫星飞临中国船厂时，采用调整轨道和光学设备角度的方法，抵近侦察，获得高分辨率的图像。 “锁眼”这种战略侦察卫星，一般针对的是中国军队的军事基地、军事指挥中心、军工生产企业等小面积的战略价值目标，因为卫星在获取高分辨率照片的时候视场就比较狭窄。但是如果对军事演习或者实际战场部队的调动，这种大范围的战场，光学成像侦察卫星一般难以提供高分辨率照片。尤其在美军几次局部战争中，部队对卫星照片的需求量很大，但美国战略侦察卫星却难以让美军满意，一方面是视场太狭窄，被美军讥刺为“用吸管看世界”；另一方面，“锁眼”卫星有限的数量（4-6颗），就是对战略目标也难以实现有效的“时间覆盖”。 锁眼卫星拍摄画面 在中国一些军事新闻里面，有时会出现采用隐蔽手段来防备“过顶”侦察卫星的描写。这说明，侦察卫星在监测的时候还有时间缺口，地面可以根据侦察卫星对同一地区探测的时间间隔来采取规避手段。此外现在的光学成像卫星，基本上数据通过压缩可以实时地传递到地面情报机构。现在使用的数码相机里面CCD和CMOS成像元器件，就都是侦察卫星十几年前玩剩下的。但熟知摄影的都知道，数码照相对光线的要求很高。在阴天或者室内拍照的效果，明显不如晴天，那么侦察卫星也是如此。尽管轨道的设计可以尽可能使侦察卫星找到最佳的阳光射入角度，但可保证不了地面上的气象条件。尤其是中国由于工业化的快速推进，粉尘、雾霭再加上糟糕的天气，足可以成为光学成像卫星的最大障碍物，任你是多高的分辨率也难见真晓。此外，中国的很多国防工程都处于深山和地下，很多导弹阵地都采用了多种伪装措施，光学成像卫星就更没辙了。因此，另外一种成像卫星就要登场了，这就是雷达成像卫星。 雷达成像卫星主要是利用星载SAR合成孔径雷达进行成像。SAR合成孔径雷达成像的原理比较复杂，但其特点相对于光学成像卫星十分明显，就是可以全天候、全天时进行侦察，甚至可以穿透地表几十米进行侦察。而且由于雷达成像卫星明显缩小了卫星的体积和重量，减低了系统的复杂程度，因此成为美国以外航天国家获得太空侦察手段的重要途径。例如日本发射的“情报搜集卫星”从2003年到2009年已经发射了8颗卫星，其中就有3颗是SAR雷达成像卫星。德国首先发射的侦察卫星“放大镜”也是SAR雷达成像卫星。当然，以美国“长曲棍球”为代表的雷达成像侦察卫星代表了现在的最高水平。 “长曲棍球”雷达成像侦察卫星 根据太空爱好者的观测，目前美国“长曲棍球”雷达成像侦察卫星有四颗星在轨运行（2、3、4、5号，新发射的型号有资料称之为“缟玛瑙”），都在轨道倾角小于90度的近地轨道上。和光学成像侦察卫星不同，雷达成像侦察卫星不需要苛刻的阳光照射和晴朗天气，因此多采用近地轨道。 “长曲棍球”卫星主体长约8米，直径4米，重量超过16吨，太阳能电池板展开后长度达45.1米。这种庞然大物的出现完全是因为雷达成像侦察卫星需要大量的能量，来实现对地面发射微波进行侦察观测。由于轨道和成像的原理和光学成像卫星不同，“长曲棍球”可以全天候实现对地面高分辨率观测。 为什么美国的侦察卫星会这么重？这主要是美国为了实现全球称霸，要把世界“管起来”的要求所决定。这就促使美国成像侦察卫星（包括雷达成像卫星），走的都是“大而全”极端复杂系统的例子。例如“长曲棍球”卫星本来是雷达成像卫星，还携带了光学探测设备，以向“锁眼”卫星提供“详查”的信息。 然而这么重而复杂的侦察卫星，美国也感觉玩不起。第一，极端复杂的卫星系统，必然带来生产周期的延长和造价升高，一不小心发射失败损失惨重。第二，尽管“长曲棍球”卫星避免了光学成像卫星的一些弊端，但想要监视中国这样有世界影响力同时具备较强科研实力的国家来说，面临的风险还是很大的。且不说对光学卫星的干扰，就是对雷达成像侦察卫星的有源干扰，也都是在中国公开学术期刊内存在的设计。而且中国已经具备了反卫星能力，“长曲棍球”这类如此庞大的卫星，在近地轨道上待着，不明显是靶子吗？ 因此，随着技术和理论的进步，即使像美国也开始放弃原有的做法，转而像日本、德国、法国这些开发雷达成像侦察卫星的新兴国家一样，开发小型的雷达成像卫星。小型雷达侦察卫星造价相对低廉，可以用数量的增加来缩短对特定目标的时间间隔。更奇妙的事，如果使用2-3颗卫星来组成“编队”，那么可以用卫星的天线的组合，来组合成更大的“虚拟”天线阵面，从而实现更大的探测分辨率。当然，卫星数量上增多也提升了整个侦察系统的抗“打击”能力，即使1-2颗卫星失效或者被击毁，都不会造成系统“伤筋动骨”。 |
|
|
