奋斗多年不敌欧美？中国卫星曝富士山照，网友争论激烈：难以置信

南藏 · 发表于 2023-11-25 23:13:42

奋斗多年不敌欧美？中国航天近二十年的飞速发展有目共睹，就世界范围内来看，我们从过去的第二梯队中下游水平，硬生生挤进了世界第一梯队，不论是年发射数量还是质量都已经稳居世界第二，建成了当今世界唯一由一国承建的大型载人空间站，完成了嫦娥探月工程三步走计划，在别国摩拳擦掌多年之后，我们实打实地取回了月球样本，还实现了火星登陆任务的成功，成为世界唯二在火星表面成功部署火星车的国家。

这些成就中的任何一个单拎出来，世界上能玩得转的，除我们以外，也就只还有一个，其他国家大多只能望天兴叹。
就这样，还是免不了听到一些质疑声音。比如，近日，长光卫星官宣发布了由吉林一号高分03D24遥感卫星拍摄的日本富士山照片，在这张卫星照片中，甚至下山道也清晰可见。

面对曝出的如此纤毫毕见的卫星照，大多数网友是称赞的，但在称赞之余也有激烈的争论，有不少质疑的声音，我摘录几句：
甲：这是怎么拍的？不像卫星拍的，反而像无人机在半山腰拍的。
乙：这不可能是卫星角度
丙：卫星拍半山腰照片？？？这可能吗？？？难以置信！
丁：太假了，不可能，角度都不对
有热心网友也试着为这些质疑声音解释，说这是卫星相较于成像目标的侧视拍摄。的确，在很多情况下，遥感卫星是可以侧视成像，比如下面这张由美国Planet Labs公司的遥感卫星拍摄的上海中心大厦照片，就是一张侧拍照：

长光卫星官号编辑亲自回应了这一问题，富士山卫星照是由卫星原图叠加高程数据，实现看地球的3D视角！
与3D高清视角照同步发布的，还有一张生成3D视角的卫星原图：

这样就很好理解了，一般侧视成像很难有如此高的清晰度，而如果是在高分辨率卫星照基础上融合测高数据，所得出的3D视角照就可以达到纤毫毕见的程度。
此技术还广泛应用在了长光卫星的共生地球遥感产品中，下图是吉林一号拍摄的喜马拉雅山脉：

长光卫星公司的吉林一号星座可以说是，即便是放眼全球也是非常优秀的商业遥感星座，以此番拍摄富士山照片的吉林一号高分03D24卫星为例，该卫星已经是他们研发的第三代产品，在第二代基础上进一步发扬低成本、批量化建造的技术优势，按照“载荷平台相融合”思路进行星载一体化设计制造，最终将卫星重量控制在了40公斤级，这个重量远远低于成年人的平均体重，单颗卫星制造成本成功控制在800万以内，仅相当于第二代卫星成本的16%。

在控成本的同时，卫星成像技术也始终保持在高水平，在535公里太阳同步轨道对地成像全色分辨率可达0.75米，多光谱3米，成像幅宽优于17公里，侧摆角度范围是±45°。
由于第三代吉林一号卫星大幅减重，更适宜于一箭多星发射，比如还是这颗拍摄富士山照片的吉林一号高分03D24卫星，当初它是由CZ-2D运载火箭，以“一箭41星”的方式发射入轨，它只是这41颗卫星中的一颗，与其一同入轨的吉林一号星座卫星数量多达36颗，使得该星座在轨卫星数量达到了108颗。

目前，吉林一号星座已经如期实现既定的第一阶段工程目标，具备了全球重要地点的30分钟内重访能力，并具备全球任意地点41分钟重访能力。
接下来，到2025年年底，完成138颗卫星组网，具备全球任意地点10分钟内的重访能力，同时具备全天时、全天候、全谱段数据获取能力，这样一个星座的时间分辨率和空间分辨率都将居于世界顶尖水平。
从108颗升级到138颗，以吉林一号的多星批产能力，看上去好像也没什么难度，但是要考虑到前期发射的卫星也是有寿命限制的，所以接下来要发射的卫星数量并不仅是30颗差额，而会是更多。

另外，138颗卫星全球任意地点10分钟重访看上去已经很牛了吧，但是他们还有更长远的规划，那就是在不远的将来实现“每天高分辨成像覆盖整个地球”。
一般情况下，全球覆盖降低分辨率，抬升卫星轨道高度，用宽视场成像也不难，但人家要做到的是在全球覆盖的基础上，要实现高分辨率成像，而且是每天……这就很夸张了。
高分辨率卫星照历来是稀缺产品，比如NASA部署在月球的LRO月球勘测轨道飞行器，运行时间已经超过十四年了，但至今也没能实现高分辨率影像的全月球覆盖。火星也是一样，所有火星探测器加在一起获取的高分辨率影像占火星全球的比例还不到10%。

为什么高分辨率成像这么难？原因也很简单，我们常说站得高看得远，但却看不清，要想看得清，就得离得近，离得近了吧又看不远，这是很矛盾的。
遥感卫星成像也是如此，想要获取高分辨率卫星照，就得离地球更近（近地轨道），那么卫星相机的成像幅宽就是天然受限的，比如拍摄富士山的吉林一号高分03D24卫星的成像幅宽是优于17公里，NASA部署月球的LRO卫星的高分成像幅宽则仅有5公里。

所以，要想在短时间内获取覆盖全地球的高分辨率卫星照，只有两个办法，一方面是继续扩大遥感星座的卫星规模，另一方面就是在保证空间分辨率的基础上尽可能扩大成像幅宽，以提高全球高分成像的效率。
对此，吉林一号星座早已有了前置布局，比如他们三年前发射的宽幅01星，具备空间分辨率0.75米条件下，优于136公里的成像幅宽，这不仅是国内第一颗，也是全球第一颗亚米级超大幅宽光学遥感卫星，突破了包括亚米级超大幅宽光学卫星一体化设计、基于自主可控的大口径非对称高性能空间相机等一系列核心技术。

之后又在宽幅01星基础上又发射了多颗同系列卫星，能力进一步提升，具备了在0.5米高空间分辨率条件下，优于150公里成像幅宽。

就在3个月前，谷神星一号遥八火箭又将吉林一号宽幅02A卫星送入太空，这颗卫星就更夸张了，它在保持超大宽幅高分辨率成像能力的同时，将自身重量硬生生砍掉了近1吨，由上一代卫星的1.2吨直接压缩到了0.23吨，仍然具备0.5米高空间分辨率条件下，优于150公里的成像幅宽。
看到这里，就不难理解，为什么接下来嫦娥七号探测器的轨道器配置的月球高分辨率相机敢于定那么高的指标，这台相机可以在距离月球100公里高度实现空间分辨率优于0.5米的全色成像，且成像幅宽大于18公里，是NASA的LRO月球勘测轨道飞行器高分相机成像幅宽的3倍有余，综合性能在同类产品中居于世界第一。

月球遥感相机不同于近地轨道遥感卫星，前者只是探测器携带的众多载荷之一，对体积重量有更大的约束，同时成像高度比近地轨道卫星要低得多，在这种情况下，还能实现如此大的成像幅宽，不得不说是我们在这一块的技术底子确实雄厚。
吉林一号星座的能力还有很多惊艳之处，比如它的视频星还具备凝视视频成像功能，意思就是卫星在太空中高速飞行状态下，星载相机可以始终指向成像目标，进而在太空中对地面或空中目标拍摄视频。
近年来被吉林一号看上的目标可以说是形形色色，既有港口里的航空母舰，也有天空中飞行的战斗机，甚至还有飞行中的运载火箭，乃至国际空间站……

要知道，吉林一号是商业遥感卫星，它的核心技术指标是有限制的，可想而知，我们真正用于国防任务的卫星，会有何等惊艳的表现。

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