近日,中國高分七號亞米級對地觀測衛星正式投入使用,可以獲得解析度為0.65米的觀測圖片和高精度測高數據,是中國首顆突破亞米級的立體測繪技術衛星。高分七號最大的特色是能夠拍攝「3D圖像」,可以看清楚地面物體的色彩、大小、高度等豐富的信息,能測繪出1:10000比例的立體圖,代表著中國對地觀測衛星的最高水平,公布的照片顯示高分七號拍攝效果令人驚嘆。不過,高分七號的解析度仍然要比印度衛星差了近3倍,這又是怎麼回事呢?
印度衛星拍攝的照片
早在2019年5月,印度宣布以每個月一顆的速度發射8顆軍用衛星,其中包括解析度達到0.25米的高解析度全色、多光譜和高光譜地球觀測衛星cartosat-3。cartosat-3是印度cartosat-2系列衛星的後續產品,在地球公轉軌道450公裡高度運轉,可以在全色模式下拍出長16公裡的解析度為0.25米的照片,在多光譜模式下的解析度為1 米,在高光譜模式下的解析度為12米。全色模式解析度達0.25米是一個極高的技術水平,比高分七號要多出近3倍,與美國最好的偵察衛星相比也不落後太多。印度軍隊表示,cartosat-3可以在太空中看到地面任何軍事裝備調動和人員活動情況,甚至能看清楚車牌號。
cartosat-3衛星的解析度為什麼能領先中國,甚至能達到世界一流水平呢?內幕並不簡單,有印度從事光學衛星研究時間更長的原因,有印度可以引進更先進核心元器件的原因,還有印度過於追求解析度的原因。
首先,印度研製對地觀測衛星要比中國時間長,技術積累也更多。印度在1978年開始發展遙感衛星,到1988年利用蘇聯運載火箭成功發射,在1995年又利用俄羅斯火箭發射了第二代遙感衛星,解析度為5.8米。中國在1999年發射第一顆遙感衛星—資源衛星一號,要比印度遲了11年,解析度為20米。印度遙感衛星壽命超過12年,而中國第一代遙感衛星壽命只有5年。印度cartosat-3衛星的解析度是0.25,目前在全球能排名第二,僅次於美國KH11星0.1米的解析度。
其次,印度可以在國際上輕鬆購買航天級電子元器件,研製高解析度衛星更容易。印度只有兩個航天級電子元器件和光學器件實驗室,負責研製衛星內光纖連接器、光電陀螺、加速傳感器、航天專用處理器和射頻器件等,並不具備雄厚的技術實力。cartosat-3有來自俄羅斯、法國、德國、美國、白俄羅斯和以色列等國的元器件,對地觀測衛星技術先進更準確的理解是技術整合實力很強,嚴重依賴國外供應商。印度在2020年幾乎沒有發射過衛星,一個最重要的原因是疫情導致供應鏈中斷,非常尷尬。相比來說,中國航天系統幾乎可以生產衛星所用的一切電子元器件,甚至還能對法國和俄羅斯出口,對地觀測衛星的國產率更高。
最後,印度高分衛星過於追求解析度,在應用層面並不領先。雖然說對地觀測衛星的解析度是越小越好,但是並不代表衛星的全部實力。實際上,各國不允許出售小於0.3米解析度的衛星,因此商業遙感衛星的解析度不追求太高。民用衛星大多軌道更高,壽命更長。各國處於低軌道的軍用衛星往往秘而不宣,只有印度在高調炫耀衛星解析度。
另外,衛星能不能穩定的運行,處理圖片的速度等都是重要指標。從印度對遙感衛星利用的情況來看,解析度更高的衛星並不見得能發揮出更好的效果,很可能就是面子工程。中國衛星有全球最先進的圖片處理能力,延時十幾分鐘就能獲得最新觀測影像,這是印度衛星無法相比的。一般情況下,衛星拍攝的大量照片需要處理幾天才能找到可用的信息,想要應用到軍事和民用領域並不容易。
總之,印度衛星解析度的確超過了中國,但是並不意味著實際應用層面更領先。對地觀測衛星解析度達到亞米級以後差別就不太大了,再過幾年解析度都可能達到0.1米的物理極限,更重要的是如何提升衛星數據的利用率,印度在這方面仍然差得遠。當然,中國也要正視與印度在衛星解析度上的差距,爭取儘快能趕上。