美軍鎖眼間諜衛星有多強大？分辨率可達10釐米，可在太空數人頭！

一塊價值100億美元的鏡子放在你面前 你能忍住不照嗎 大兵是忍不住 因爲他實在是看的太遠了 330億光年外的星雲也能拍的一清二楚 換算一下 如果視線可以跟隨地球曲率 你可以繞地球7804.5億圈之後觀察你的後腦勺 這就是美國發射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡恐怖的觀察能力 那麼既然韋伯能看這麼遠 如果他翻個身對着地球拍的話 那是不是連人身上有幾根毛都能看到 這種性能用在軍事上 那其他國家是不是毫無隱私可言了 今天我們就來聊一聊美國軍用衛星和太空望遠鏡的關聯 在1975年之前 美蘇使用的光學偵察衛星都是傳統的可回收式衛星 也就是衛星拍照後存入膠捲 膠捲用完後 衛星再重新落地回收 把膠捲洗出來 這種偵察方式呢 時效性太差了 儲存信息小 而且成本太高 基本上屬於一次性產品 已經不適應高強度的軍事對抗了 因此美國急需要 新一代的偵察衛星來進行替代 恰巧當時美國科達公司發明了可以將光電信號儲存在磁帶上的數碼照相機 拍攝一張照片 用時不到半分鐘 再結合在阿波羅計劃中已經比較成熟的無線傳輸技術 讓無線傳輸圖像成爲可能 於是 美軍開始將這項技術運用在軍用偵察衛星 次年的kh所眼系列就誕生了 首款採用無線電傳輸光電拍攝的kh11 這張圖片呢 就是美軍所眼偵察衛星的發展脈絡圖 從上世紀60年代至今 這一系列呢 已經發展出了1-11等9個不同型號的所眼衛星 觀測精度也直線上升 從kh1的6米級一直推進到如今的kh11的15釐米級別 而這些衛星的價格 隨着精度提高 傳輸速度提升 也迅速上漲 2019年最新版的kh11block5衛星 單枚價格已經超過了50億美元 相當於一艘核動力航母在天上飛啊 這裏部分了解美軍偵察衛星的朋友可能會問啊 美軍現役的偵察衛星不是kh12嗎 實際上kh12在美軍內部正式名稱還是kh11 目前的kh11系列已經發展到五代了 從1976年的kh11系列 第一次發射的第一代block1 到最近一次 在2021年4月27號發射的第五代的第二顆block5 單單kh11系列已經發展五代了 而外界從1992年首次發射的第三代block3開始 便將其稱爲了kh12 所以kh11block5也就是kh12 那麼目前呢 美軍有多少顆載軌的偵察衛星 截止到2021年底 美軍現役偵察衛星超過了34顆 按載軌類型的可以分爲光學成像偵察衛星 合成孔徑雷達成像偵察衛星以及電子偵察衛星三大類 先來說sar成像偵察衛星 這種衛星呢 屬於一種主動式的對地觀測系統 對一定的地表穿透能力 因此sar在災害 環境 海洋 資源勘察 測繪和軍事等方面的應用上具有獨特的優勢 美軍的載軌的sar衛星有六顆 分別是一顆長驅棍球衛星和五顆未來成像體系雷達衛星 其中長驅棍球有標準 寬掃 精掃三種工作模式 成像分辨率分別爲1米3米0.3米 能對重點區域目標執行定期的跟蹤和動向監視 美軍曾在伊拉克戰爭中使用了三顆長驅棍球 每天多次飛越伊拉克上空進行偵查 負責跟蹤伊拉克的裝甲部隊機動導彈的行動 並將拍攝的圖像在30秒內傳輸到美軍在卡塔爾的聯合作戰中心 至於未來成像體系雷達衛星 在功能上與長驅棍球基本一致 屬於更新換代的型號 電子偵察衛星則屬於獲取敵方高層決策 軍隊部署等情報的重要裝備 美軍現役的電子偵察衛星共有28顆 包含了小號 水星 顧問 涅莫西斯四個系列 以及天機廣域偵察衛星等多種衛星 這種衛星呢 可以同時監聽上千個地面信號員 搜索北極這些高維度的雷達 導彈搖側 手機 通訊廣播等電子信號 還能截獲海上艦船 水下潛艇等目標發出的無線電通信 在伊拉克戰爭中 美軍至少用了兩顆大九平衛星 監聽伊拉克的無線電通信和廣播 最後 光學成像偵察衛星 簡單理解呢 就是照相偵察衛星 前面已經介紹過這類衛星的發展過程了 大兵就不浪費時間了 目前美軍的載軌的KG索引系列 最少有8加0.5顆 爲什麼是加0.5呢 喜歡天文的朋友啊 一定知道影片開頭大兵提到的韋伯太空望遠鏡之前 還有一個哈勃 這款太空望遠鏡曾在1990年4月24號發射 最遠可以觀察 133億光年外的宇宙星系 它是各國光學望遠鏡中探測能力最強的 然而 很少有人知道哈勃是洛瑪公司製造的 美軍的KH系列衛星也是這家公司製造的 所以呢 它也算是半顆偵察衛星了 這裏有朋友可能會反駁啊 天文望遠鏡還能執行偵察工作 這不是在鬼扯嗎 關於這個問題呢 確實是有點扯 但並不是鬼扯 咱們下面會提到 至於大兵說的最少八顆 則是因爲他在哈勃入軌後 又有八個新的望遠鏡進入軌道 另外還有傳聞稱 在哈勃入軌前的14年間 美軍已經成功發射了八架幾乎一樣的望遠鏡 由於這個信息來源並不可靠 因此大兵並沒有算進去 如果算上 那麼美軍在軌的偵察衛星共計51顆以上 而之所以這個消息來源不可靠 大兵呢 也要將其算進去 其中蘊含了一個隱祕的故事 現在美國的太空望遠鏡其實是軍用技術的邊角料 從時間來看 美軍的第一顆kh11block3在1989年升空 而哈勃望遠鏡呢則在1990年升空 僅一個入軌時間似乎證明不了什麼 那麼咱們從外形來看 這張圖片中 左邊是哈勃望遠鏡 右邊呢是kh11偵察衛星 有朋友可能會發現啊 這兩者的外觀幾乎一模一樣 他們確實有很深的淵源 kh系列衛星 從編制上說 他們隸屬於美國國家偵察局NRO 哈勃望遠鏡的隸屬於美國國家航空航天局nasa 2012年 國偵局曾經把兩塊在倉庫裏塵封了20多年直徑2.4米的碳化硅鏡片捐贈給了nasa 用於建造一組新的廣角紅外尋天望遠鏡 雖然這兩塊鏡片已經是上世紀末 本世紀初的老物件了 但畢竟是軍用設備 性能呢自然是差不了了 經過檢查 果然nasa對這兩塊鏡片頗爲吃驚 首先 他們的光學主鏡直徑和哈勃一樣是2.4米 但是經過研發人員的測試 他們的市場是哈勃的100倍 其技術水平呢 即使放到今天來看 也是十分先進的 所以nasa打算拿來用於探測暗能量 以及改造成類似於開普勒探測器 用於探測系外行星 完全是綽綽有餘 雖然當時那次捐贈幫nasa節省了十幾億美元 也節省了幾十年的研製時間 但根據一直的消息看呢 目前nasa在這方面似乎沒有什麼預算 畢竟價值100億美元的大寶貝韋博已經升空了 所以這兩個小寶貝也只能先放着了 等以後有機會了再用也不遲 這麼好的設備爲什麼軍方不用呢 可能是覺得同類設備搞得太多 沒有什麼意義 據瞭解 早期的kh11主鏡尺寸與哈勃一樣是2.4米的 能分辨地面直徑16釐米的物體 雖然這個水平識別車牌很難 但是分辨車輛或者武器的型號 那已經是輕而易舉了 而kh11系列進入到block三後呢 它的主鏡尺寸達到了三米 並且攜帶了更多的燃料 能在軌道上堅持更長的時間 主鏡增大也意味着分辨率更高 能接近十釐米 但是由於衍射極限的存在 十釐米分辨率基本已經是現有技術所能做到的極限了 想要突破分辨率限制 只有增大鏡頭直徑這一條路可以走 而衛星呢 又必須靠火箭才能發射升空 尺寸和重量都不能太大 那麼怎麼利用現有的火箭運送更大的鏡片呢 難不成要把鏡片折起來 沒錯 那就是把鏡片折起來 美國國防高級研究計劃局曾在2013年公開過一種採用光學薄膜代替玻璃鏡片的間諜衛星 項目呢 被稱爲MOIRE 一種新一代的間諜衛星 採用一種光學薄膜鏡片 直徑大於20米 厚度甚至不到0.03毫米 與家用保鮮膜相當了 所以在用火箭發射的時候 可以大幅的進行摺疊 等到發射到預定軌道後 再展開成一個巨大鏡片 單次成像覆蓋10x10公里的面積 分辨率可以達到一米每秒一幀 相當於同時拍攝14000個標準足球場了 堪稱間諜衛星之王 根據美國國防高級研究計劃局公佈的信息 MOIRE衛星的地面測試已經完成 如果項目真的能成功 無論從性能 精度還是成本 都將比現有的空間望遠鏡有質的提升 雖然現在想從空中看清人臉 或者是進行個人臉識別什麼的 直接用無人機之類的低空航拍靠譜一些 但假以時日 技術成熟之時呢 或許從太空直接進行人臉識別 也不是沒有可能了 那麼既然美軍已經在開發更先進的 自然是不用淘汰貨了 最後 咱們再來把前面的坑填一下 哈勃爲什麼只能算半個偵察衛星 從性能看呢 哈勃的角分辨率達到了二十分之一胡秒 這個水平呢 能清晰的記錄幾億光年外的星光 但是如果將它調轉頭來拍攝地球 理論上能在540公里高的軌道上分辨地面30釐米的物體 但實際上哈勃並不能做到 因爲是它是針對呢拍攝遙遠星空設計的 地面對於哈勃來說太亮了 聚焦的光線會燒壞傳感器 其次 哈勃成像速度比較慢 它與地面的相對速度高達每小時27000公里 因此照片拍出來會很模糊 再加上大氣層灘流的影響 哈勃拍攝地面的要求非常苛刻 當然 也還有一種取巧的辦法 那就是降低哈勃的軌道高度 這樣也能突破分辨率限制 但代價呢 就是運行壽命將受到極大影響 甚至可能用不了10天就會跌入大氣層 所以既然有kh偵察衛星這種專業裝備存在 哈勃自然專注自身任務纔是最佳選擇 視頻開頭的偉博也一樣 不同於哈勃在近地軌道上運行 它的工作位置距離地球實在太遠了 最近的時候呢 有30幾萬公里 最遠則高達150萬公里 拍攝地面根本不現實 那麼各位朋友認爲 美國在研究的moire衛星 未來會不會像kh所演系列衛星一樣 軍用淘汰後出現民用版本呢 歡迎在評論區裏留言討論 我是達賓 我們下期視頻再見