这两张照片分别是我国和美国在俄乌冲突发生时用卫星拍摄的,其中没有颜色而且不够清晰的那张是我国的卫星照片,对比美国颜色清晰艳丽、地面景物一目了然的照片,我国的卫星照片称得上是老照片。 中美之间卫星对比的差别一目了然,中国卫星技术远逊美国、甚至落后20年的说法沸沸扬扬,事实真的如此吗?我国卫星技术拍出的照片没有颜色,清晰度不高的原因又该如何解释呢 中美卫星照片对比 从各国公布的卫星照片中,我们很容易地发现,只有中国卫星拍出来的乌克兰是黑白的,而且某些细节模糊不清,无法辨别具体的形貌,如同多年前的老照片一样。 若在不知情的情况下去看美国的照片,我们可能会怀疑这是用无人机航拍的图片。因为照片中不仅能清楚地看出地面上的房屋、树木、道路、军队等图像,他们的颜色和形状也展现地一清二楚,仿佛达到了超高清摄像头的成片质量。 把两份照片放在一起,相信人们都更愿意去看颜色鲜艳、明亮直观的美国卫星照片。因为我们能够很清楚地看出上面所传递的信息,并且起到赏心悦目的作用。 美国卫星照片 如此清晰而差别巨大的对比,引起了不少网友对我国卫星制造水平的质疑。美国更像是逮到了我国小尾巴一样,迫不及待地站出来宣布,中国的卫星技术比美国落后了至少20年。 中国卫星照片 想要客观公正地对中美两国的卫星技术作出评价,就要先了解一下它们分别使用了什么技术手段,属于什么类别的卫星设施。 从我国公布的卫星图片上,我们能够清楚地看到成像卫星、成像地点、成像时间和成像模式的信息。我国的拍摄卫星叫做海丝一号SAR卫星,采用的是聚束模式。 美国卫星照片上并没有相关的卫星信息,但我们知道他们使用的是光学卫星,属于主流遥感卫星的一种。它的作用原理也能从字面理解,就是在有光的环境下对地球表面的物体进行反射成像。 这个技术和平常的照相机差不多,是对阳光下物体光线反射的捕捉,被动地将其反映出来。而且能够做到和普通照片一样,显示出物体本来的色彩,清晰度也比较高。 太空中的卫星 不过美国光学遥感卫星的缺点也和普通相机一样,会因云层或者大雾天气的遮挡,无法清楚呈现出事物的面貌。拍摄战场的卫星照片时,如果正好遇上硝烟弥漫的场景,光学卫星只能被迫歇菜。 光学卫星没有安装合成孔径雷达,无法拍摄雷达照片,而只能拍摄可见光图像、多光谱图像和红外图像。由于没有穿透厚厚云层的能力,光学卫星在晚上的作用也大打折扣,无法提供全天候的照片。中国卫星真面目 我国的卫星照片没有颜色,从而被议论不如美国,的确是因为技不如人吗?了解了中国卫星的工作原理,就不会有此疑问了。 我国的海丝一号SAR卫星采用了完全不同的技术手段,虽然也是遥感卫星,但没有利用光学原理,而是电磁波。 雷达卫星工作时 不同卫星能够接收到的电磁波范围不同,可以分为P、L、S、C和X等不同的频段。其中L是电磁波的最低频段,X是最高频段。 频段越高,卫星能拍到的细节和图像就会越丰富,但是图像所囊括的范围并不大。频段越低的卫星拍摄的内容会相应增多,却无法看清细节和具体内容。 海丝一号属于频段中间的C波段,基本融合了高低频段各自的优点,能在尽可能大的范围内展现出清晰的图像内容和地面事物。 海丝一号工作时会主动地把电磁波发送出来,碰到观测物体时会向监测站进行弹射反馈,监测站对这些信息进行处理后,就能够形成图像。所以海丝一号是主动遥感成像的卫星,地面物体则是被动观测到的。 海丝一号卫星图 SAR是英文合成孔径雷达的简称,通过一个小天线来发射信号。因为合成孔径雷达不受天气环境的影响,所以海丝一号能够全天候拍摄,也能在阴雨天气穿透水蒸气正常工作。 电磁波本身的波长也具有一定的穿透性,云层、烟雾或者辐射的干扰都无法阻挡它的发射,所以海丝一号SAR卫星完美地解决了光学卫星目前存在的缺点。 光学卫星的优点也相应地成为了海丝一号的缺点。海丝一号搜集信息的方式是将电磁波脉冲出去再反射回监测站进行处理,是雷达模拟成像的结果。雷达和电磁波形成图像可没有什么颜色概念,我们看到的照片也就成了黑白的。 类似于我们闭上眼睛用手去摸一个东西,触感神经能确定事物的形状,却不知道它是什么颜色。 不过海丝一号的作用原理更加高级,能够在太空中长时间运转地同时不停地捕捉地面信息,并形成人们想要了解的地面状态的照片。 至于另一个广受诟病的清晰度问题,从卫星图片上面显示的成像时间就能看出来。我国的海丝一号SAR卫星不受光线和云雾遮挡的影响,能全天候拍摄照片,流传的几张图片中有些是在夜间23点左右拍摄,和白天11点拍摄的基本没有什么差别。 海丝一号从体量方面来说属于微小卫星,但分辨率的技术和美国的光学卫星一样,都达到了米的级别,同属于世界先进行列。 海丝一号利用雷达和电磁波捕捉到地面物体的信息后,需要将其传回地面的监测站,由专业的设备形成图片。海丝一号广阔的检测范围决定了它传输的信息量广大,所形成的图片也更大。 卫星 而新闻媒体发布的图片往往都是从研究所截取了一部分,加上没有专业的处理能力,只能简单地进行排版、降低分辨率,以求能够尽快解析出卫星图片所传递的信息,并将其公布出去。 这种仓促公布的卫星图片自然会出现很多模糊不清的地方,可能有些类似的物体都被归为一处,无法识别清楚。 所以不是我国的卫星技术不如美国,而是两国使用的技术原理从根本上就有差距,形成的图像效果自然也不一样。 美国卫星图中国卫星不落窠臼光学雷达两者兼备 中美两国卫星所拍摄的乌克兰战场照片大相迥异,所谓中国黑白照不如美国彩色卫星照,不过是因为两国使用不同技术原理的卫星拍摄手段罢了,并不代表着我国的卫星水平更落后。 从SAR卫星的使用技术来看,我国的遥感卫星比美国的光学卫星还更胜一筹。 SAR遥感卫星的监测覆盖范围更广,甚至能将整个地球的全貌都合成图片。我国研发卫星的作用是为了监测舆情,比如更详细地了解地震、火灾或者海啸等自然灾害造成的后果,也能在战场上更快地掌握敌方的兵力部署和据点分布。 我国卫星拍摄图 因此,缺失鲜艳的颜色并不会对掌握实时状态造成影响。 在一些偏远的山区或者无人抵达的灾区等地方,SAR遥感卫星的优势更加突现。人迹罕至的地方林木都比较浓密,SAR卫星能透过现象看本质,清晰地展现当地的地形地貌,对相关部分的分析帮助很大。 俄乌战争大多采用常规导弹进行远程攻击,地面浓烟滚滚属于正常现象。光学卫星拍摄照片时会因烟雾而产生不清晰的照片,从而无法探知战场的实时情况,但SAR卫星不存在这个问题。 今年年初的汤加火山爆发时,这个远离陆地的小岛陷入失联状态,很长一段时间都没有人知道岛上是否全部被火山灰湮没。我国官方公布了汤加火山爆发后的卫星图片,能够很清楚地看到地面灾后的全部地貌和沟壑分布,清晰度也远比媒体发布的乌克兰战场照片高出许多。 汤加卫星照片 而且我国并不缺少美国那样能够看清颜色的光学卫星,长光卫星公司自主研发的吉林一号光学卫星去年就证明了我国的光学卫星不输美国。 长光卫星公司是国内首家商业卫星遥感公司,吉林一号卫星的多项指标都达到了国际高端水平,在国际卫星领域声名显赫。 关于吉林一号的卫星传播度最广的照片,是去年4月日本宣布要把核废水排放到大海中,在国际社会引起了轩然大波,我国民众自然也议论纷纷,极力反对日本的不人道行为。 日本福岛电站核废水罐子 这时,吉林一号卫星对日本福岛核废水储存罐的照片拍摄,惊艳了所有了人。图中大大小小不同颜色的罐子在厂区井然有序地排列着,看上去和无人机航拍图片并无太大差别,比之美国光学卫星拍摄的乌克兰战场图片也毫不逊色。 早在2016年,吉林一号就把美国费城海军造船厂的卫星侦察图片发到了网上,彩色图案鲜明夺目,能让人一目了然地看清楚照片中的事物。 值得一提的是,海丝一号和吉林一号都是我国商业公司研制出的普通卫星,可以想见,专门用于军事和科研领域的卫星将会有多么惊艳的效果。 吉林一号2016年拍摄的费城造船厂 所以中美两国相差较大的卫星照片只是因为使用的卫星技术不同,如果吉林一号也公布了乌克兰战场的卫星照片,这个问题就不复存在了。中国在科技研发领域的努力和天赋有目共睹,我们任何时候都可以为之自豪而不是自怨自艾。