据报,遥感41号卫星是我国最新研制的高轨道空间观测卫星,将用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预报等领域,为我国国民经济发展提供信息协助。抛开遥感41号卫星本身不提(毕竟该卫星到目前为止一没图,二连火箭发射的照片都没有,起码大伊万没有),咱们来谈谈大家比较感兴趣的话题,目前这种遥感卫星,尤其是光学/视频遥感卫星,所能达到的最高分辨率好了,卫星所能达到的最高分辨率受到几个因素的影响:其一是大气的气流扰动,我们都知道狙击手在射击远距离目标时,除了需要考虑风偏量,还需要考虑大气本身的热气流扰动等。说的再简单一些,你在夏天的时候用手机或者相机拉个长焦距拍远处的景色,会不会看到接近地表的区域出现热浪,这就是典型的热气流扰动。
距离这么近,扰动都已经很明显,可想而知位于数百千米轨道上的卫星,在拍摄时受到气流扰动影响会多严重,遥感卫星要拍地面目标,首先要解决的就是气流扰动影响。
其二卫星自己设计的物理学极限,简单来讲就是距离越近,拍到的目标分辨率就越高,卫星使用的镜片孔径越大,拍摄到的目标分辨率就越高。望远镜的衍射是有极限数据的,通过相关的公式,在得知遥感卫星部分技术参数的情况下,是可以明确该卫星最大的分辨率可能是多少的。
目前,世界上使用侦察卫星拍摄分辨率最高的国家当然是美国,美国的光学侦察卫星主要分为两类,其一是军用星,其二是民用星。民用星不用说了,我们平时都喜欢看的谷歌地图,里面的绝大多数图像,都是美国最为著名的商业遥感卫星服务商Maxar Technologies所有的Worldview卫星拍摄的。
这款卫星使用的据说是孔径1.24米的镜头,在低轨道上运行时可以确保0.3米的分辨率,这也是谷歌地球绝大多数图像的分辨率,而根据美国有关部门的规定,商业遥感卫星所能提供的卫星图像,不得低于30厘米分辨率。军用星的门道就多了,美国国家侦察局下属的、最为著名的光学遥感卫星当属大名鼎鼎的“锁眼”(Keyhole)系列。“锁眼”系列卫星从上世纪六十年代开始,到现在已经发展了十多个型号,其中KH-11到KH-15当属目前最为先进的几个型号。
这些型号虽然有先后顺序,但事实上可以算作是同一代产品,只不过技术路线不同,甚至有消息称KH-12开始到KH-15都算KH-11,只不过是Block2-Block5之间的差别。但是不管怎么说,2019年伊朗火箭发射失败、火箭在发射台上爆炸,隔壁美国“大统领川宝”得意洋洋地在推特上PO出了一张高度机密的、由美国国家侦察局拍摄到的伊朗火箭发射台卫星图像,嘲笑了伊朗人一番。
他这随便一发不要紧,把国家侦察局下属的光学侦察卫星的分辨率也给曝光了,外界经过图像判断和技术研判后认为,美军的KH-11比较新的型号,使用可见光波段拍摄时,最大分辨率大概是0.1米。这也是目前我们能接触到的,美军分辨率最高的侦察卫星了。总之,科技在发展,侦察卫星的图像分辨率也在不断提高,比如美军,现在也在发展KH系列的后续型号。对此,我们将持续关注。
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