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2023-01-31
中美衛(wèi)星對焦烏克蘭，中國黑白照美國彩色照，中國衛(wèi)星技術(shù)不行？
更新時間：2022-10-30 17:10:54作者：智慧百科
文| 影中紀(jì)實
編輯| 影中紀(jì)實
前言
放眼當(dāng)下，俄烏戰(zhàn)爭無疑是整個國際社會的焦點。
就在今年2月末，中美兩國衛(wèi)星各自對準(zhǔn)烏克蘭境內(nèi)戰(zhàn)區(qū)進(jìn)行實時抓拍，沒想到發(fā)布的照片卻一度引起激烈的討論。
美方鮮亮清晰和衛(wèi)星照片和我國黑白模糊的衛(wèi)星照片，形成了鮮明的對比。
這不禁讓人感慨：“中國衛(wèi)星技術(shù)還是不行，至少落后美國二十年?！?/strong>
難道我國的衛(wèi)星技術(shù)真的“技不如人”？中美兩國衛(wèi)星的區(qū)別又在哪里呢？
資料圖
一、美國所用衛(wèi)星
既然要將兩國的衛(wèi)星技術(shù)拿出來分個高低，那咱們就先來仔細(xì)研究一下美國的衛(wèi)星。
一切都要先從美國公布的這些衛(wèi)星圖開始說起。
美國的衛(wèi)星照片主要來自于其本土一家商業(yè)公司，這家公司的主要業(yè)務(wù)就是租賃衛(wèi)星，并給買家提供衛(wèi)星監(jiān)測地球變化情報。
雖然我方?jīng)]有辦法獲取更多有關(guān)拍攝這些照片衛(wèi)星的信息，但是從照片中依舊可以看出來一些“端倪”。
不得不說，美國衛(wèi)星拍攝的照片看起來確實“高端”。
照片里的樹木、道路、基建以及軍隊都看得一清二楚，各個地點的形狀和顏色都有著明顯的區(qū)分，就像是近距離高清攝像頭拍出來的。
這正是光學(xué)衛(wèi)星所能夠呈現(xiàn)出來的效果。
美國衛(wèi)星照片
光學(xué)衛(wèi)星是主流遙感衛(wèi)星的一種，它的成像原理和照相機是一樣的。
萬事萬物之所以有顏色，是因為不同的自然物對于光波的吸收譜不同，吸收反射的差異造成了不同物體觀察結(jié)果的差異，也就是所謂的色彩差異。
而光學(xué)衛(wèi)星就像人體的眼睛一樣，依靠光照射在地球表面物體的反射來獲取影像，這就也就是它拍的照片能夠呈現(xiàn)出鮮亮色彩、比較清晰的原因。
讀到這里可能有人會問了，我國是不是沒有這種技術(shù)的光學(xué)衛(wèi)星。
其實不是，我國也同樣有光學(xué)衛(wèi)星。
資料圖
長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司，是我國的第一家遙感衛(wèi)星商業(yè)公司。
早在2015年，該公司已經(jīng)自主研制出了高分辨率遙感衛(wèi)星“吉林一號”，并將其成功送入太空。
短短三年的時間內(nèi)，吉林一號的布局?jǐn)?shù)量已經(jīng)達(dá)到10顆。
2020年9月，吉林一號衛(wèi)星在運行過程中，疑似拍攝到了一架高速飛行的F22戰(zhàn)斗機。
可以看到，吉林一號所拍攝的照片同樣是彩色的，也有明暗對比的區(qū)分，其中F22戰(zhàn)機的形狀也清晰可見。
在戰(zhàn)機高速飛行的情況進(jìn)行抓拍，這無疑能夠看出我國光學(xué)衛(wèi)星的“技術(shù)高超”。
視頻截圖
2021年4月，日本宣稱要將福島核電站的廢水排入大海。
國際社會對于日本的舉動進(jìn)行了熱烈討論，并對日本的想法提出嚴(yán)正抗議。
同一時間，吉林一號將拍攝到的福島核電站的核廢水儲存罐迅速傳回到我國。
從當(dāng)時吉林一號拍攝到的照片，我們可以清楚地看見日本福島核電站廢水儲存罐的布局和位置，眾多廢水儲存罐所具有的不同顏色都呈現(xiàn)得非常鮮亮。
可以說，我國商用吉林一號的成像效果和美國商用光學(xué)衛(wèi)星的成像效果差距不大。
那么肯定會有讀者問，既然我國有這樣的技術(shù)，為何不用光學(xué)衛(wèi)星來拍俄烏戰(zhàn)區(qū)？
這要提到光學(xué)衛(wèi)星所具有的一個缺點。
資料圖
前文說過，光學(xué)衛(wèi)星和照相機的成像原理一樣，這照相機也有失效的時候。
光學(xué)衛(wèi)星本身并沒有安裝合成孔徑雷達(dá)，故而只能拍攝可見光圖像、多光譜圖像以及紅外圖像。
這也就是說，光學(xué)衛(wèi)星只能拍攝有光到達(dá)的地方。
就像我們拿照相機無法在云層的遮擋下拍照一樣，但凡是在云層厚重和多霧天氣，光學(xué)衛(wèi)星的成像效果就大打折扣。
它們甚至無法在夜間工作，因此不能提供全天候的照片。
然而戰(zhàn)場上是注定充滿著硝煙的地方，到了真正開戰(zhàn)的時候，光學(xué)衛(wèi)星也只能歇菜。
既然美國的光學(xué)衛(wèi)星有缺點，那么我國在拍攝俄烏戰(zhàn)區(qū)時采用的又是哪種衛(wèi)星呢？
資料圖
二、我國所用衛(wèi)星
從我國公布的衛(wèi)星照片可以清晰地看到，拍攝衛(wèi)星叫做“海絲一號”。
“海絲一號” 是國內(nèi)首顆商業(yè)SAR遙感衛(wèi)星，它屬于微小衛(wèi)星，重量還不到185公斤。
“SAR”是英文的縮寫，即為合成孔徑雷達(dá)，它所采用的拍攝原理與美國光學(xué)衛(wèi)星不同，采用的是主動遙感成像方式，也可以說是聚束模式。
美國光學(xué)衛(wèi)星成像主要靠光的反射，而我國的“海絲一號”憑借的則是主動多次地發(fā)送電磁波脈沖。
資料圖
這些電磁波脈沖在碰到地球表面物體時，會向監(jiān)測站進(jìn)行彈射反饋。
就像盲人摸到什么東西會主動地縮回手，將感知告訴給大腦一樣。
監(jiān)測站會收到各式各樣的電磁波脈沖回饋。
當(dāng)電腦對這些信息進(jìn)行仔細(xì)處理后，就能順利地形成圖像。
資料圖
簡單地來說，美國的光學(xué)衛(wèi)星就像人在用眼睛觀察，而我國的“海絲一號”就像盲人用手在感觸。
正是因為SAR遙感衛(wèi)星成像靠的是電磁波，而電磁波沒有所謂“顏色”的概念，所以我們所看到的照片才會僅有黑白兩種顏色。
然而相比光學(xué)衛(wèi)星，“SAR遙感衛(wèi)星”具有顯著的優(yōu)點。
電磁波脈沖并不會受到云層煙霧的干擾，能夠在任何天氣、全天候地對觀測物體進(jìn)行觀測。
也正是因為這個優(yōu)點，當(dāng)惡劣天氣和嚴(yán)重自然災(zāi)害發(fā)生時，地面無法及時掌握信息，SAR遙感衛(wèi)星的優(yōu)勢自然就彰顯了出來。
現(xiàn)在我國“SAR遙感衛(wèi)星”的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并被廣泛用于自然環(huán)境監(jiān)測與抗災(zāi)搶險救援之中。
資料圖
除此之外，SAR遙感衛(wèi)星的觀測范圍更廣，甚至可以看到更多的細(xì)節(jié)。
衛(wèi)星接收電磁波的范圍，可以劃分為L、S、C、X四種不同頻率的波段。
其中L是低頻段，意味它在這個頻段看到的范圍更廣，只要運行正常，它可以幫助人們獲取整個地球的信息。
而X是高頻段，雖然看到的范圍沒有其他段位廣，但是能夠看到最微端的細(xì)節(jié)。
此次我國“海絲一號”所用的是C波段，它正好處于波段的中間位置，監(jiān)測的范圍適中，細(xì)節(jié)也較為清晰。
那么既然“海絲一號” SAR遙感衛(wèi)星的優(yōu)點如此顯著，為何呈現(xiàn)出來的圖像是黑白的不說，還看起來那么模糊，就像是上世紀(jì)的老照片。
難道它除了不能彩色成像外，還有著其他致命缺點？
資料圖
實際上，發(fā)布出來的圖像的呈現(xiàn)，并不能作為衛(wèi)星技術(shù)到底如何的評判標(biāo)準(zhǔn)。
“海絲一號”拍攝的照片之所以看起來模糊，并不是因為它的技術(shù)落后，拍不了那么仔細(xì)，而偏偏是因為它拍得太過仔細(xì)！
上文說過，SAR遙感衛(wèi)星不能直接成像。
而是將接收到的電磁波脈沖傳回地面，由檢測處的電腦進(jìn)行處理之后，才呈現(xiàn)出最終的圖像的。
它監(jiān)測的范圍也很廣，同時也具有很多的細(xì)節(jié)，這就使得這種衛(wèi)星的最終成像需要一定的時間。
在完成處理之后，監(jiān)測站得到的將會是衛(wèi)星傳回的一張巨大的成像。
但是要注意的是，衛(wèi)星拍攝的照片是要通過媒體的排版與公布的。
資料圖
媒體自然不會將巨大的圖像直接放在版面上，而是要對圖像進(jìn)行一定的處理。
新聞媒體又不具備專業(yè)的處理能力，為了成功發(fā)布新聞，就不得不以將圖像做裁剪以及降低分辨率進(jìn)行處理。
這也就是說，觀眾們看到的并不是“SAR”遙感衛(wèi)星所傳回的原圖，而是經(jīng)過新聞媒體人士處理過的照片。
這就使得這些圖片看起來有些“模糊”，甚至有些地方因為像素的壓縮，不得不黑乎乎地積壓在一起。
此后專業(yè)人員會對圖像進(jìn)一步專業(yè)的處理，在后期專門進(jìn)行公布。
這些最終呈現(xiàn)給觀眾的圖像雖然依舊沒有色彩，但是能夠清楚地看見細(xì)節(jié)。
就比如“海絲一號”最終公布出來的湯加火山照片，火山的各種紋路都清晰可見。
資料圖
三、持之以恒的較量
在詳細(xì)地分析過中美兩國的衛(wèi)星之后，相信各位已然對最初的問題有了答案。
雖然我國的衛(wèi)星技術(shù)起步較晚，但經(jīng)過幾十年的追趕與進(jìn)步之后，我們衛(wèi)星技術(shù)與美國相比并不落后。
他國所擁有的技術(shù)我國也有，所以我們也不必妄自菲薄。
與此同時，我國也一直走在研制新型衛(wèi)星、技術(shù)革新的堅定道路上。
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就在今年4月份，我國自主研制的世界首顆二氧化碳激光探測衛(wèi)星“大氣一號”，已經(jīng)搭乘金牌“太空專列”升入太空。
在“大氣一號”到崗就職之前，國際上對全球碳排放的監(jiān)控都采用的是光學(xué)衛(wèi)星的技術(shù)，全程需要陽光的參與，非常地被動和麻煩。
而“大氣一號”采用的是主動監(jiān)測技術(shù)，憑靠裝載的激光雷達(dá)進(jìn)行監(jiān)測。
這無疑意味著我國大氣遙感技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，更關(guān)于世界人民的身體健康，是利國利民的壯舉。
資料圖
當(dāng)然我國發(fā)射衛(wèi)星絕不僅僅是為了監(jiān)測環(huán)境和大氣，更是為打贏將來的太空空間站做全面的準(zhǔn)備。
據(jù)有關(guān)報道顯示，中國在過去幾年的時間里密集發(fā)射了大量偵察衛(wèi)星，僅是負(fù)責(zé)太平洋方向的衛(wèi)星，就達(dá)到了驚人的260顆。
這些衛(wèi)星在太空里進(jìn)行全天候運行，將美國軍隊在太平洋上的一切作為盡收眼底。
我軍不出國門，便直接在天上搜集到了一手情報。
要論衛(wèi)星偵查站的建立，美國在過去曾占據(jù)一枝獨秀的地位。
美國在海灣戰(zhàn)爭以及科索沃戰(zhàn)爭中的占據(jù)上風(fēng)，離不開太空衛(wèi)星精準(zhǔn)監(jiān)測的功勞。
但是隨著美國經(jīng)濟形勢的無限下滑，美國在軍事技術(shù)上可投入的經(jīng)費已經(jīng)嚴(yán)重不足。
如今美國的實力，已經(jīng)不能夠支撐該國衛(wèi)星投放數(shù)量的無限增長與技術(shù)發(fā)展。
美國相關(guān)軍事人員表示，中國衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展使得美國充滿了擔(dān)憂。
資料圖
然而我國軍事力量的發(fā)展，初衷在于保障人民安全以及維護(hù)世界和平。
擁有武器不一定要時刻亮劍，而在于達(dá)到一種平衡。
2022年6月17日，我國第三艘航母福建號正式下水。
這艘航母的性能相較于我國之前的航母已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步，甚至無限接近于美國的福特級航母。
福建號
美國向來對我國航母的發(fā)展充滿關(guān)注，在我國航母的發(fā)展歷程中還曾對我國進(jìn)行過數(shù)次阻撓。
就在福建號航母下水當(dāng)日，美國網(wǎng)站第一時間發(fā)布了福建號航母的衛(wèi)星照片。
美國衛(wèi)星拍攝的照片還是依舊清晰，就連航母上的彩旗都看得一清二楚。
美國發(fā)布我國航母的衛(wèi)星照片肯定不是為了幫著做宣傳，而是某種意義上的直接示威，借此來展現(xiàn)自家的衛(wèi)星技術(shù)。
那么中國對此又是如何回應(yīng)的呢？
美國衛(wèi)星拍攝
很快，我國媒體就發(fā)布了，停泊在美國諾福克港的尼米茲級航母的圖像。
這張照片是由中國衛(wèi)星“齊魯一號”拍攝的，“齊魯一號”是我國的商用雷達(dá)衛(wèi)星。
美國核動力航母不僅被中國衛(wèi)星拍攝得一清二楚，甚至連甲板縫都在中國發(fā)布的照片上清晰可見，可見我國的衛(wèi)星技術(shù)也不是空有虛名。
中方的反應(yīng)被眾多網(wǎng)友戲稱為“教科書般的回禮”。
這種點到為止的高妙回?fù)糁阅軌虍a(chǎn)生，當(dāng)然首先要通過實力做基礎(chǔ)。
資料圖
尾聲
中國從來不是盲目自信的國家，而是謙虛進(jìn)取的國家。
我們并不害怕嘲諷和批評，甚至能夠大方地接受來自外界的批評。
其中客觀的批評能夠使我國進(jìn)行自我審視，找出自己的不足，并成為今后努力彌補、進(jìn)步的方向以及源源不斷的動力。
人無完人，這個世界上并不存在絕對的完美，但是存在不斷的向前發(fā)展。
中國在努力向前的過程中，最需要的是在于民眾集體的自信心。
資料圖
現(xiàn)在外界有太多的聲音在詆毀我們的國家，在妄圖用輿論來發(fā)動“進(jìn)攻”。
然而身為中國人的我們，要始終做一個眼明心亮的人。
為國家做力所能及的貢獻(xiàn)固然是重要的事情，而對國家和民族有信心同樣很有必要。
身為中國人，我們不畏懼人言，也不畏懼差距，我們要做黑暗里的星星之火，更要做大漠之中的不懈行者。
中華民族的偉大復(fù)興是每位國人肩負(fù)的使命，國家的富強需要每位國人的努力。
望諸君勤勉踏實共奮進(jìn)，熱血奮斗筑未來。