全國實時監(jiān)控攝像頭(全國實時監(jiān)控攝像頭直播)
近日,中國成功將首顆SAR高軌衛(wèi)星送上宇宙,領(lǐng)跑世界,在全球航天事業(yè)發(fā)展史上留下了濃墨重彩的一筆。
有意思的是,中國的衛(wèi)星剛發(fā)射成功,美國便坐不住了。在美國看來,這顆衛(wèi)星是最危險的信號,不得不防。
這到底是怎么一回事呢?讓我們先從衛(wèi)星本身聊起。
對于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心而言,8月13日是尤為特殊的一天。
在長征三號乙運載火箭的托舉下,一顆名為“陸地探測01星”的衛(wèi)星緩緩升空,進入了浩渺宇宙。在眾人期盼的目光中,衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道,為這次發(fā)射畫上了圓滿的句號。
隨后,發(fā)射中心爆發(fā)歡呼,這一天,中國航天人又一次創(chuàng)造了奇跡。
據(jù)悉,陸地探測01星是全球首顆SAR高軌衛(wèi)星,意義重大。若想深入了解這顆衛(wèi)星,就必須弄明白兩個概念:SAR與高軌衛(wèi)星。
SAR是英文“Synthetic Aperture Radar”的縮寫,用中文翻譯過來,便是“合成孔徑雷達”。將這種無線電定位技術(shù)應(yīng)用于航天領(lǐng)域,SAR衛(wèi)星便誕生了。
我們可以將SAR衛(wèi)星想象成一臺相機。這臺相機漫游于太空中,將鏡頭對準地球,能夠?qū)Φ厍蛏系那闆r進行實時拍攝。但是,SAR衛(wèi)星與普通相機的成像原理不同。普通相機靠可見光,SAR衛(wèi)星則靠微波。
衛(wèi)星將在地球外發(fā)射微波,這些微波將被地面接收,隨后反射回去。如此一來,位于太空中的衛(wèi)星便能接收到微波信號,經(jīng)過一系列復(fù)雜處理后,信號就成為了圖像。放眼宇宙,SAR衛(wèi)星如同一個忠實的記錄者,刻畫著與地球有關(guān)的點點滴滴。
宇宙廣袤,想要拍出清晰準確的照片,SAR衛(wèi)星應(yīng)當在什么位置上運行呢?這個問題的答案,便與衛(wèi)星軌道高度息息相關(guān)。
顧名思義,軌道是衛(wèi)星在太空中運行的路線,軌道高度是軌道到地球的距離,一般分為低軌、中軌與高軌三種。
不同的軌道上運行著不同的衛(wèi)星,這些衛(wèi)星有著各自的優(yōu)勢與短板,而此次中國率先發(fā)射的陸地探測01星,便是一顆高軌衛(wèi)星。
與低軌與中軌衛(wèi)星不同,高軌衛(wèi)星的軌道周期能達到24小時,與地球的自轉(zhuǎn)周期完全相同。因此,高軌衛(wèi)星是與地球最“合拍”的衛(wèi)星。
俗話說,站得高看得遠,這句話放在宇宙中也同樣適用。
高軌衛(wèi)星的飛行高度超過36000千米,通信覆蓋面積極廣,幾乎能觀察到地球上的每一個角落。
比如,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)里的高軌道衛(wèi)星名叫“吉星”,僅僅需要一顆吉星,就能覆蓋地球40%的面積,只要有三顆吉星,就能將信號覆蓋全球。
不僅如此,高軌衛(wèi)星傳輸容量更大,使用周期更長,在航天事業(yè)中有著不可替代的地位。但是,在所有衛(wèi)星里,高軌衛(wèi)星的發(fā)射成本也是最高的。
由此可見,中國此次發(fā)射的衛(wèi)星,是SAR衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星的完美結(jié)合,既有強悍的圖像生成系統(tǒng),又具備全方位覆蓋的輻射能力,的確是一款足以載入史冊的衛(wèi)星。
那么,這款不平凡的衛(wèi)星,又是如何誕生的呢?
回看過往,這款SAR高軌衛(wèi)星的誕生要追溯到2008年。
2008年,突如其來的雪災(zāi)與地震摧毀了無數(shù)中國人的生活,曾令整個國家短暫的陷入黑暗。而在抗震救災(zāi)的過程中,中國的科研工作者越發(fā)意識到了發(fā)展衛(wèi)星的重要性。只要有衛(wèi)星,便能在最短的時間內(nèi)掌控全局,明確受災(zāi)情況,救出被困人員。
衛(wèi)星,承載著災(zāi)難來臨時生的希望。而在所有種類的衛(wèi)星里,最適合防災(zāi)減災(zāi)工作的必然是SAR高軌衛(wèi)星。
無論怎樣惡劣的天氣環(huán)境,都不會妨礙SAR衛(wèi)星的監(jiān)測工作。一旦監(jiān)測到災(zāi)害動向,SAR衛(wèi)星會在第一時間向地球發(fā)出預(yù)警,提醒人們及時撤離。發(fā)生災(zāi)害后,SAR衛(wèi)星還能加快搜救進程,減少損失。
因此,早在上世紀70年代,國際上便曾出現(xiàn)過發(fā)射SAR衛(wèi)星的潮流,不少國家都將其視為防災(zāi)的首選。但是,由于技術(shù)限制,這些國家只能發(fā)射低軌SAR衛(wèi)星。
當SAR衛(wèi)星處于低軌道上時,它監(jiān)察災(zāi)害的能力便會大幅度減弱,不僅觀測范圍縮小,就連救災(zāi)的時效性也將大打折扣。
在此背景下,中國科研人員痛下決心,一定要研發(fā)出屬于中國的SAR高軌衛(wèi)星。但是,這無疑是一道難題。
SAR衛(wèi)星對軌道的精度要求極高,低軌道的建設(shè)難度遠小于高軌道。世界各國研究人員絞盡腦汁,都沒能讓SAR衛(wèi)星在高軌道中順利運行。可縱有千難萬險,中國人也絕不會放棄。
2011年,伴隨著國家新政策的出臺,防災(zāi)減災(zāi)成為了全社會共同關(guān)注的話題。于是,SAR高軌衛(wèi)星項目的研發(fā)工作正式啟動。
科研團隊所面臨的第一個問題,就是要讓SAR衛(wèi)星能夠在高軌中成像。
為了解決這個世界級難題,科研人員從理論入手,一步步走向了實踐。他們梳理出了SAR衛(wèi)星成像的關(guān)鍵因素,在不斷的試錯過程中,挖掘出了一套可行的算法。有了算法之后,還需要進行多輪模擬實驗,才能讓這顆衛(wèi)星初具雛形。
隨后,科研團隊又列出了一份清單,這份清單中羅列了12項關(guān)鍵技術(shù),包括熱控、電源、精密定軌等。只有攻克了這重重關(guān)卡,中國的SAR高軌衛(wèi)星才有落地的可能。而這一步,足足耗費了科研團隊十年的光陰。
好在,所有的努力都沒有白費,2018年,衛(wèi)星終于進入了工程研制階段。
在歷經(jīng)零件制造、組合試驗與內(nèi)部調(diào)試等多個階段后,這款備受矚目的衛(wèi)星終于面世,引發(fā)了世界級的討論。
中國SAR高軌衛(wèi)星研制成功,這不光是中國的榮耀,更標志著全球航天事業(yè)的進步,是一件值得慶賀的好事。
然而,美國卻在此時發(fā)出了反對的聲音。美國認為,中國的SAR高軌衛(wèi)星,對美國產(chǎn)生了極大的威脅。
這到底是怎么一回事呢?
其實,美國之所以如此恐慌,是因為SAR高軌衛(wèi)星在軍事上也有著非凡的影響力。
— —只要有了這款衛(wèi)星,美國的航母便無處遁逃。
一直以來,航母都是美國最引以為傲的軍事武器之一。航母是一種大型艦艇,艦艇上可以搭載飛機,進行戰(zhàn)斗。在海上作戰(zhàn)中,航母發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵性作用。
美國的航母遍布世界各地,配合美國的全球戰(zhàn)略而行動,常常游蕩在海上,干擾別國內(nèi)政,仿佛霸權(quán)主義的幽靈。
此前,南海局勢緊張,美國便派出了航母巡邏,悄無聲息潛入南海,試圖威懾中國。美國自以為神不知鬼不覺,在先進技術(shù)的加持下,中國無法追查到美國航母的最新動向。
曾經(jīng),中國只有沿著低軌道飛行的SAR衛(wèi)星,面對美國航母時,處于不利地位。一方面,低軌衛(wèi)星能夠提供的情報有限,另一方面,低軌衛(wèi)星不夠安全,容易被擊落。要知道,美國是一個極其擅長反衛(wèi)星作戰(zhàn)的國家,低軌衛(wèi)星更是美國的頭號攻擊目標。
倘若戰(zhàn)爭打響,中國的SAR低軌衛(wèi)星墜落,那么便會產(chǎn)生空窗期。到時候,美國航母便可以趁此機會隱藏行蹤,增加解放軍的追擊難度。可是,一旦中國配備了高軌衛(wèi)星,那么一切都將發(fā)生逆轉(zhuǎn),中國將在海戰(zhàn)中占據(jù)絕對優(yōu)勢。
據(jù)悉,中國的這顆衛(wèi)星將沿著亞太地區(qū)上空的軌道與地球同步飛行。這意味著,美國航母的一舉一動都將被中國衛(wèi)星盡收眼底。與此同時,衛(wèi)星24小時都處于工作狀態(tài),不會給美國航母留下任何可乘之機。
有了SAR高軌衛(wèi)星,中國便相當于在美國航母上空裝了一個全天候的監(jiān)控攝像頭。這個攝像頭不僅能超長待機,持續(xù)工作,而且反應(yīng)異常靈敏,能夠迅速對美國航母的異動做出反應(yīng)。
只要航母長度超過300米,高軌衛(wèi)星便能輕松搜索到航母的身影,找到航母后,衛(wèi)星還可以利用20米級的成像分辨率,進一步探查敵情。
衛(wèi)星進入軌道后,便成為了中國國防體系中的關(guān)鍵一環(huán)。在高軌衛(wèi)星的幫助下,中國軍隊的反介入能力獲得了質(zhì)的飛躍。目前,中國已經(jīng)具備了阻擋美國航母靠近中國本土的能力。而這種突破,離不開SAR高軌衛(wèi)星所提供的情報。
最讓美國惱火的是,這是一個在短時間內(nèi)無法解決的問題。
美國無法擊落中國的高軌衛(wèi)星,也不能將自己的衛(wèi)星送到同一高度,便只能捶胸頓足。而美國的表現(xiàn),恰恰從側(cè)面印證了中國高軌衛(wèi)星的軍事影響力。
這顆SAR高軌衛(wèi)星影響力巨大,既能提升中國的災(zāi)害預(yù)警能力,又能對美國的軍事戰(zhàn)略造成沖擊,完善我國的國防系統(tǒng)。實際上,SAR高軌衛(wèi)星的能量遠不止于此。相信在不久的將來,它會帶給我們源源不斷的新驚喜。
參考文獻:1、張佳鑫,張興編;鄧中亮總主編. 衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)、架構(gòu)與應(yīng)用[M]. 北京:北京郵電大學出版社, 2021.08.