中国研发新型轨道高分光学卫星:800米外能看清一根头发丝

我们都知道光学成像的卫星为了保持高清晰度亚米级的空间分辨率,大多都是运行在离地球几百公里的低轨上。这些运行在太阳同步低轨道的卫星还是绕着地球做规律运动,做不到对目标的持续性观测。

而在地球同步静止轨道运行的卫星就能在距地球3.6万公里的太空中,以相对于地球静止的姿态对需要被观测的目标进行持续不间断的观测,同时视场相当宽广,通过对静止轨道光学成像卫星姿态的调整就能对地球三分之一面积内的地区的快速机动观测。

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我国目前已经开发出一系列运行在低轨的新型光学成像和雷达成像卫星,其中有的空间分辨率已经在高清晰度亚米级,而且有的还能实时高清视频。有了这些低轨高清成像卫星弥补了我国在军事侦察方面的缺憾。

我们还研发并发射了高轨道地球静止光学成像卫星-高分四号,它是我国第一颗地球同步轨道遥感卫星,搭载了一台可见光50米/中波红外400米分辨率、大于400公里幅宽的凝视相机,采用面阵凝视方式成像,具备可见光、多光谱和红外成像能力,设计寿命8年,通过指向控制,实现对中国及周边地区的观测。但是这个可见光50米的空间分辨率还是不高的,关键还是镜体直径等性能被限制了。

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▲长春光机所制造团队成员与4.03米单体碳化硅反射镜坯合影

近日传来一个好消息,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所负责的“静止轨道高分辨率成像相机系统技术”项目得到国家重点研发计划支持,中国正加快对地球静止轨道高分辨率相机的攻关研发。

作为中国光学领域的龙头-中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称长春光机所)已经成功自主研制出直径4.03米的单体碳化硅反射镜坯,将其应用于太空望远镜或光学卫星上成像,将极大地提高分辨率。碳化硅具有较高的弹性模量,适中的密度,较高的导热系数,高比刚度和较低的热变形系数等一系列优秀的物理性质。碳化硅反射镜还可以最大程度地降低镜体重量,降低发射成本。

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美国哈勃太空望远镜的主镜口径是2.4米,我们长春光机所研制的这个4.03米碳化硅反射镜坯经过加工后估计直径要大于哈勃望远镜。

据长春光机所介绍,未来我国新型地球同步静止轨道卫星搭载的高分辨率成像相机的分辨率高达2.5米,这意味着相机在距离地球3.6万公里的地球静止轨道上,可以看到地面上轿车大小的目标,就像在800米外看清楚一根头发丝,更别说航母之类的大型机动目标,理论上只要三颗这样的高分光学卫星盯着,美军2.5米方格以上的目标全球轨迹都能无所遁形。可以说我国在这一领域与美国相比已经是不相上下了。

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(文章来源:IT之家)

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