馬航失聯飛機MH370看中、美衛星的差別

2020-12-16 快科技

3月17日下午我國就已調動了多顆衛星參與搜救失聯客機,包括高分、資源、風雲和海洋等類型衛星。除中國緊急調動相關衛星支援搜救以外,美國也投入了部分衛星,雖然數量並不太多,但是實際投入的衛星數量和質量都非常高,讓我們來對比一下中美的衛星陣容

中國衛星陣容:

「高分一號」衛星

「高分一號」衛星於2013年4月26日發射,是中國高解析度對地觀測系統的首發星,突破了高空間解析度、多光譜與寬覆蓋相結合的光學遙感等關鍵技術。設計壽命5至8年,是我國首顆考核壽命大於5年的低軌遙感衛星。

「資源三號」衛星

「資源三號」衛星是中國第一顆自主的民用高解析度立體測繪衛星,可對地球南北緯84度以內地區實現無縫影像覆蓋,回歸周期為59天,重訪周期為5天。衛星的設計工作壽命為4年。根據2014年1月消息,「資源三號」被評價為目前國內綜合精度最高、觀測能力最強的遙感測繪衛星。

「風雲三號」衛星

「風雲三號」裝載有眾多探測器,能對地球情況進行全面監視。其中包括:10通道掃描輻射計、20通道紅外分光計、20通道中解析度成像光譜儀(地面解析度0.25~1Km)、臭氧垂直探測儀、臭氧總量探測儀、太陽輻照度監測儀、4通道微波溫度探測輻射計、5通道微波溼度計、微波成像儀、地球輻射探測儀和空間環境監測器。

「海洋二號」衛星

「海洋二號」衛星裝載有雷達高度計、微波散射計、掃描微波輻射計和校正微波輻射計以及DORIS、雙頻GPS和雷射測距儀。2011年8月16日在太原衛星發射中心發射成功,衛星設計壽命為3年。
美國衛星陣容:

GeoEye-1衛星

GeoEye-1 衛星擁有達到0.41米解析度和1.65米彩色解析度搜集圖像,3米的定位精度精確確定目標位置,將能夠辨識地面上16英寸或者更大尺寸的物體。以這個解析度,人們將能夠識別出位於棒球場裡放著的一個盤子或者數出城市街道內的下水道出入孔的個數,據稱是目前解析度最高的商業衛星之一。

LANDSAT8衛星

該衛星攜帶有兩個主要載荷:OLI(陸地成像儀)和TIRS(熱紅外傳感器),OLI包括9個波段,空間解析度為30米。TIRS被認為是有史以來最先進、性能最好的熱紅外傳感器,將收集地球兩個熱區地帶的熱量流失,目標是了解所觀測地帶的水分消耗。

Terra/MODIS衛星

Terra上共有五種裝置,分別是雲與地球輻射能量系統CERES 、中解析度成像光譜儀MODIS、多角度成像光譜儀MISR、先進星載熱輻射與反射輻射計ASTER和對流層汙染測量儀MOPITT。MODIS約1到2天觀看整個地球一次,掃描寬度為2330公裡,具36個光譜頻道,可涵蓋可見光、近紅外光與熱紅外光,並提供三種不同的空間解析度,分別為250米,500米和1000米。

KH-12偵查衛星

KH-12是美國現役的光學成像偵察衛星,它能以與「哈勃」空間望遠鏡一樣的方式進行成像,衛星上的紅外相機可發現地面偽裝物、飛機發動機和大煙囪等有熱源的目標。KH-12的燃料用完之後可由太空梭進行在軌加注,因而該星的機動變軌能力很強,其設計壽命達8年。

「長曲棍球」偵察衛星

「長曲棍球」雷達成像照相偵察衛星是只有美國擁的衛星類型。其主體呈八稜體,長8m,直徑約4m,一對太陽能電池帆板在軌道上展開後跨度為45.1m,可提供10kW以上的電力,用來給衛星上的合成孔徑雷達供電,不論白天還是黑夜都可以隨時對目標成像。而且,合成孔徑雷達還能夠透過雲霧和煙塵「看到」地面目標,這一點是可見光和紅外遙感儀器無法做到的。

美國衛星解析度更高

中國衛星率先發現了3處疑似漂浮物體,尺寸分別約13米×18米、14米×19米、24米×22米。該衛星的解析度最高為2米,並不算高。而美國此次動用的GeoEye-1衛星解析度達到了0.41米,美國軍用偵察衛星更是達到了0.1米,甚至能夠觀測到一頂海上漂浮的帽子。

率先發現疑似物體的中國衛星是「高分一號」衛星,雖然解析度較低,但是覆蓋範圍較廣,16米解析度的相機觀測幅寬可達到800公裡,而2米解析度的觀測幅寬為70公裡。對於客機搜索來說,既要保證解析度,也要保證一定的搜索範圍。

此外,時間解析度也很重要。「高分一號」的時間解析度為4天,這種較高的時間解析度以及可能的變軌讓「高分一號」在事發第二天就拍攝了照片。據專家透露,目前其他國家的同類衛星時間解析度大多為十多天,甚至20天,很可能還未對該地區進行拍照。

衛星圖像判讀同樣重要

衛星解析度、覆蓋範圍等技術指標固然重要,對衛星拍攝圖像進行判讀同樣重要。美國DigitalGlobe公司把拍攝的部分衛星圖像上傳到網絡,請網友共同參與辨認,就是希望獲得更多的辨別支持。而中國「高分一號」能首先發現疑似物體,說明中國在衛星圖像判讀上投入了大量人力與物力。

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