中國超級天眼來了

航空航天 遙感 地球 武器 聽風雨下 聽風雨下 2017-10-20

2015年我國發射的首顆地球同步軌道遙感衛星,實現了可見光條件對我國及周邊地區50米範圍的高分辨率觀測。但這個50米的分辨率還是不夠的,還不能滿足我們的需要。

最近,中科院長春光機所研製的分辨率達2.5米的地球靜止軌道高分辨率相機已經進入設備聯調階段,預計在2020年前後實現這項技術的突破。

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這種“地球靜止軌道高分辨率相機”的研製難度巨大,其中的穩像控制技術、可見光拼接焦面更在是國內首次使用。它的焦面規模是高分四號可見光焦面的9倍,分辨率可達2.5米。

2.5米分辨率是一個什麼概念呢?1米的分辨率可以看清家用汽車級別的目標,10米的分辨率可以看清楚飛機級別的目標,50米的分辨率就能看清楚航母或者大型油輪級別的目標。有朋友聽說過分辨率更高,甚至小於米級的遙感衛星,這個2.5米又算的了什麼呢?

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不過那種衛星大都運行於數百公里高度的太空低軌道上,因為離地球近,所有看的更清晰。但是這種低軌道衛星在對某地首次拍攝後,需要間隔數小時甚至數天,才能再次對同一地點進行拍攝。

對於需要實時監控的某些重大事件或者軍事用途而言,這就遠不能滿足需要。而地球靜止軌道衛星運行在地球同步軌道上,相對地面保持靜止,就如同懸停在太空中可以對固定區域長時間凝視,源源不斷地獲取目標區域的動態變化。

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而且地球靜止軌道衛星衛星成像覆蓋範圍非常巨大,比如高分四號衛星能夠覆蓋東至新西蘭,西到馬達加斯加,南到南極,北到勘察加半島的廣闊海域,這就完全可以用來監視第一、二島鏈附近的任何國家的兵力調動、還有航母這類的大型水面艦艇活動。

相比低軌道的偵察衛星離地球只有幾百公里遠,地球靜止軌道衛星離地球三萬五千公里以上,發射難度非常大,這麼遠的距離還能看得這麼清楚,能做到2.5米分辨率,這個是非常了不起的。

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別說是航母了,就是你的普通軍艦我都可以分清是伯克級還是提康級。

可以把美軍在第一、第二島鏈的海空軍基地24小時監控起來,就連機場停放的是F-35還是F-22都能給你辨清楚,除非有云層遮擋,美軍有任何風吹草動都別想逃過我們的法眼,可以說這個東西一旦我們搞成了,絕對是美國的眼中釘。

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據長春光機所介紹,根據我國科研水平的實際情況,這次的高分辨率相機為滿足靜止軌道遙感成像的需求選擇了更為成熟的大型輕質碳化硅鏡片和高性能的CCD探測器的技術路徑。

作為中國光學領域的龍頭——長春光機所已經成功自主研製出直徑4.03米的單體碳化硅反射鏡坯,將其應用於太空望遠鏡或光學衛星上成像,將極大地提高分辨率。

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碳化硅具有較高的彈性模量,適中的密度,較高的導熱係數,高比剛度和較低的熱變形係數等一系列優秀的物理性質。

中國在地球靜止軌道衛星領域的進步讓美國人不安起來,世界航天頭號強國的美國又怎麼會樂意眼睜睜地看著被中國超越呢?美國航天部門早在七年前就開始實施了名為薄膜型光學即時成像器技術的科研項目。

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所謂的薄膜型光學即時成像器就是一種可展開光學技術,衛星入軌後展開一個直徑為20米的衍射光學薄膜,衛星的視野範圍超過100平方千米,凝視視場超過1000平方千米,分辨率也將達到2.5米。

不過,美國人要想實現這些高大上的指標,要克服的技術難關還有很多,無論是大型低成本的輕型衍射光學薄膜技術、還是地球靜止軌道上大型結構的動力學性能即便是以美國雄厚的科技實力,也不是想來就會有的事情。

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美國人看到不能一口吃成個胖子,也開始打算分三階段進行這個項目的研製,單就是這分開走也不順利。他們原計劃在2015年發射原型驗證系統,但目前遲遲不射,項目進度還是要明顯落後於預期。

如今,地球靜止軌道遙感衛星已經成為一種基礎性、戰略性的國家資源,世界各主要航天國家要想佔據新的天基偵察制高點,就必須下大力氣開展相關研究。

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之前巨大的精力投入研究,已經讓我國處於世界第一陣營。而與之相匹配的地球靜止軌道高分辨率相機技術一但實現突破,將會大大提高我國海洋監視體系的可靠性和有效性,從而更有效地服務於國家經濟建設、軍事偵察、科學研究等諸多領域。

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