據(jù)國外媒體報道稱，SpaceX正在為美國國家偵察局（NRO）打造一個至少由100多顆間諜衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群，用來監(jiān)視全球目標。

　　該項目被稱為“星盾”計劃，具體而言，美國國防部負責(zé)設(shè)計、建造、發(fā)射、運行偵察衛(wèi)星的機構(gòu)——國家偵察局（NRO）計劃利用SpaceX公司的技術(shù)，打造一個龐大的間諜衛(wèi)星群，以實現(xiàn)對全球目標的監(jiān)視。

　　“星盾”計劃是SpaceX公司在其“星鏈”計劃的基礎(chǔ)上，為美國國家安全機構(gòu)和五角大樓提供的專用衛(wèi)星通信、偵察和導(dǎo)航服務(wù)。該計劃的推出標志著SpaceX正式成為美國國防承包商，旨在從根本上提升美軍的通信偵察、空間態(tài)勢感知和天基防御打擊能力。

　　從2020年開始，SpaceX公司發(fā)射了多顆原型機和不同有效載荷的在軌衛(wèi)星，用于測試和優(yōu)化“星盾”系統(tǒng)的性能。“星盾”系統(tǒng)基于“星鏈”的技術(shù)和生產(chǎn)線，并與“星鏈”通信兼容。同時，“星盾”衛(wèi)星的尺寸更大，噸位在1噸以上，能夠搭載尺寸更大、質(zhì)量更重的軍用級別載荷。

　　“星盾”系統(tǒng)的總規(guī)模將達到4.2萬顆衛(wèi)星，自2020年底以來，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了多次“星盾”衛(wèi)星任務(wù)，總計發(fā)射了約90-100顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星部署在近地軌道上，能夠提供快速、穩(wěn)定的地球成像服務(wù)，并支持美國及其盟友的軍事行動，而“星盾”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)于2024年5月從NROL-146衛(wèi)星開始投入運行。然而，不能排除“星盾”網(wǎng)絡(luò)中的一些原型和現(xiàn)有衛(wèi)星已經(jīng)投入運行并投入戰(zhàn)斗模式。

　　美國“星盾”計劃的衛(wèi)星主要通過在近地軌道部署超過1.5萬顆衛(wèi)星來實現(xiàn)其功能，這些衛(wèi)星具備通信、導(dǎo)航、遙感等基礎(chǔ)功能，并支持數(shù)據(jù)加密傳輸和戰(zhàn)場信息感知等多項服務(wù)，構(gòu)建跨軌道通信能力，其具體又是如何工作的呢？

　　“星盾”計劃利用強大的衛(wèi)星總線，支持客戶定制的有效載荷任務(wù)。它提供一個通用化的低軌衛(wèi)星平臺，并采取通用化的電源和數(shù)據(jù)加密手段，這些衛(wèi)星能夠集成各種有效載荷，如可見光、射頻（radio-frequency，RF）、合成孔徑雷達（synthetic aperture radar，SAR）等多種遙感載荷模塊，以及通信模塊等，以滿足用戶不同的任務(wù)需求。

　　在數(shù)據(jù)加密與通信方面，“星盾”衛(wèi)星在數(shù)據(jù)加密方面采用了比商業(yè)“星鏈”服務(wù)更高級別的加密系統(tǒng)，以確保機密有效載荷的安全處理和數(shù)據(jù)傳輸。這些衛(wèi)星通過星間激光通信終端實現(xiàn)與其他衛(wèi)星或用戶設(shè)備的通信，該終端是目前唯一在軌道上大規(guī)模運行的通信激光器，它可以集成到合作衛(wèi)星上，從而并入“星盾”網(wǎng)絡(luò)。這種通信方式不僅提供了高速、穩(wěn)定的通信服務(wù)，還增強了網(wǎng)絡(luò)的抗干擾和生存能力。

　　在大眾關(guān)注的監(jiān)測應(yīng)用上，“星盾”衛(wèi)星可通過搭載先進的傳感器，利用軌道低、重訪周期短，且星間互連互通的特點，實現(xiàn)近乎全天候不間斷的偵察和監(jiān)視。這些傳感器能夠獲取地球表面的高分辨率圖像和數(shù)據(jù)，用于支持軍事行動、災(zāi)害監(jiān)測、資源勘探等多種應(yīng)用。

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　　通過對這些數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，可以辨別目標、識別大中型武器系統(tǒng)，有助于強化美軍的“非對稱”偵察監(jiān)視技術(shù)優(yōu)勢。

　　此外，“星盾”系統(tǒng)可通過搭載探測/殺傷載荷，在導(dǎo)彈發(fā)射升空的階段進行預(yù)警和攔截。這些衛(wèi)星能夠獲取導(dǎo)彈發(fā)射的信息，并將其及時傳輸至美軍和盟友的攔截系統(tǒng)，從而提高成功攔截導(dǎo)彈的概率。此外，“星鏈”衛(wèi)星還具有對飛行器的遙測、跟蹤功能以及自身自主變軌能力，可用于對洲際彈道導(dǎo)彈實施直接碰撞式攔截。

　　衛(wèi)星作為人造天體，按照衛(wèi)星實現(xiàn)功能可分為通信衛(wèi)星，遙感衛(wèi)星，導(dǎo)航衛(wèi)星，其中遙感衛(wèi)星主要用于觀測和監(jiān)測地球的表面和大氣層，收集有關(guān)地球的地理，氣候，環(huán)境和資源等方面的數(shù)據(jù)，這些衛(wèi)星攜帶各種傳感器和儀器，通過感知地球表面的電磁輻射(如可見光，紅外線，微波等)來獲取信息；導(dǎo)航衛(wèi)星用于提供定位和導(dǎo)航服務(wù)。

　　隨著低軌衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，低軌通信和遙感單星建設(shè)逐步增多，如美國“星盾”計劃設(shè)計的單星同時搭載通信、遙感載荷。多星組網(wǎng)是目前探索應(yīng)用最廣的方向。通過構(gòu)建由不同功能衛(wèi)星組成的空間信息網(wǎng)絡(luò)融合星座，可實現(xiàn)更加實時的通導(dǎo)遙衛(wèi)星協(xié)同組網(wǎng)服務(wù)。

　　而衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀中葉，經(jīng)歷了從航空攝影到衛(wèi)星遙感的演變。最早的遙感活動可以追溯到19世紀末，當時人們通過航空攝影進行初步的遙感實踐。然而，真正意義上的衛(wèi)星遙感技術(shù)始于1957年蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克1號”，這標志著人類開始利用衛(wèi)星獲取地球信息。

　　美蘇太空競賽對衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動作用。這場競賽始于1957年蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”，這標志著太空競賽的開始。美國隨后在1958年發(fā)射了自己的第一顆人造衛(wèi)星“探險者1號”，并成立了美國國家航空航天局（NASA），以加速其太空計劃。

　　隨后，美國在1960年發(fā)射了首顆氣象觀測衛(wèi)星TIROS-1，這不僅開啟了氣象遙感的新時代，也推動了遙感技術(shù)在軍事、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用。1972年，美國發(fā)射了Landsat-1衛(wèi)星，這是第一顆專門用于地球觀測的衛(wèi)星，標志著現(xiàn)代遙感技術(shù)的開端。

　　太空競賽期間，美蘇兩國投入大量資源于衛(wèi)星技術(shù)的研發(fā)，推動了遙感技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展，而遙感技術(shù)在軍事偵察、氣象觀測、資源管理等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。美國曾利用偵查衛(wèi)星揭穿了蘇聯(lián)的所謂“導(dǎo)彈優(yōu)勢”，這使得美國軍方開始重視偵查衛(wèi)星的軍事價值，并不斷更新?lián)Q代。

　　此后，遙感技術(shù)逐步進入高分辨率時代，法國于1986年發(fā)射的SPOT衛(wèi)星和美國于1999年發(fā)射的IKONOS衛(wèi)星分別開啟了高分辨率和商業(yè)高分辨率遙感的新紀元。

　　在軍事領(lǐng)域，衛(wèi)星遙感能夠清晰地看到機場跑道、滑行中的飛機、導(dǎo)彈發(fā)射架等重要軍事設(shè)施，甚至能夠區(qū)分出坦克和車輛的類型。

　　而城市地圖作為衛(wèi)星遙感應(yīng)用最廣的領(lǐng)域之一，高分辨率的衛(wèi)星影像（如0.3米分辨率）可以清晰顯示房屋邊緣、道路標線以及行人。此外，當空間分辨率提高到0.3米時，道路上的斑馬線和小汽車都可以被清晰識別。

　　遙感衛(wèi)星通過搭載傳感器載荷實現(xiàn)空間成像，隨著技術(shù)的不斷更迭，當前遙感衛(wèi)星的有效載荷包括光學(xué)傳感器、雷達傳感器、激光雷達、熱紅外傳感器、超光譜傳感器、微波輻射計、數(shù)據(jù)處理單元等各類傳感器，這些有效載荷共同作用，通過捕捉和處理電磁波信號，生成高分辨率的圖像和數(shù)據(jù)。

　　埃及時間2021年3月23日上午8時，中國臺灣長榮海運集團旗下超大型貨輪“長賜號”（Ever Given）從紅海北向進入蘇伊士運河時，疑似遭受瞬間強風(fēng)吹襲，造成船身偏離航道，意外觸底擱淺?！伴L賜號”貨輪的擱淺造成運河雙向大阻塞，切斷了亞歐大陸間貨物運輸?shù)闹匾ǖ溃蛸Q(mào)易被暫時延誤。

　　在“長賜號”擱淺期間，美國的GeoEye 1、WorldView 2，法國的Pléiades以及中國的吉林一號、海絲一號等多家商業(yè)遙感衛(wèi)星公司利用他們的衛(wèi)星對蘇伊士運河進行了實時監(jiān)測。

　　這些遙感衛(wèi)星提供了高分辨率的圖像，展示了長賜號在蘇伊士運河中的位置、周圍的拖船和其他船只的活動情況，以及運河的交通狀況，遙感衛(wèi)星提供的圖像數(shù)據(jù)不僅展示了長賜號的位置和狀態(tài)，還揭示了運河的水位、水流等環(huán)境因素。這些信息對于評估救援難度、選擇合適的救援方法至關(guān)重要。

　　“長賜號”（Ever Given）擱淺事件還只是遙感衛(wèi)星應(yīng)用的冰山一角，伴隨智慧城市、高精度電子地圖、國土資源監(jiān)測等領(lǐng)域?qū)πl(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的需求持續(xù)增加，且衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景范圍亦日益開拓。

　　在具體應(yīng)用方面，實時遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃、災(zāi)害評估、軍事目標識別等領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，實時遙感技術(shù)能夠?qū)r(nóng)作物的生長狀況進行監(jiān)測，幫助農(nóng)民及時采取措施以提高產(chǎn)量。在城市規(guī)劃中，實時遙感技術(shù)可以用于監(jiān)測城市地面沉降和建筑物變形，為城市安全提供保障。

　　此外，實時遙感技術(shù)還在抗震救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用，通過無人機快速獲取災(zāi)害現(xiàn)場影像，實時匹配生成正射產(chǎn)品，提供災(zāi)害現(xiàn)場三維實時展示和目標變化檢測。

　　中國遙感衛(wèi)星從無到有的發(fā)展歷程是一個充滿挑戰(zhàn)與突破的壯麗篇章，它凝聚了無數(shù)科研人員的智慧與汗水，見證了中國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

　　新中國成立后，錢學(xué)森、趙九章等“兩彈一星”元勛帶領(lǐng)中國的火箭、導(dǎo)彈及后來的航天技術(shù)研發(fā)活動，為中國遙感衛(wèi)星的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　1957年，中國空間探測研究起步于國際地球物理年，為籌備人造衛(wèi)星工程，中國科學(xué)院成立了由錢學(xué)森任組長、趙九章任副組長的581組，提出發(fā)展人造衛(wèi)星的規(guī)劃設(shè)想和實施技術(shù)途徑。1966年，中央批準在中國科學(xué)院成立衛(wèi)星設(shè)計院（651設(shè)計院），趙九章任院長，先后研制成功T-7、和平二號及和平六號火箭開展空間物理研究。

　　而我國對遙感衛(wèi)星的初步探索始于1976年，中國科學(xué)院部署了“兩星一站”任務(wù)（天文衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星地面站），雖然天文衛(wèi)星研制中斷，但遙感衛(wèi)星地面站按計劃建成。

　　進入21世紀，隨著高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項（高分專項）、《陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃（2011~2020年）》（陸海衛(wèi)星規(guī)劃）和《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015~2025年）》（空基規(guī)劃）的全面實施，中國衛(wèi)星遙感技術(shù)突飛猛進。

　　中國陸地遙感衛(wèi)星技術(shù)實現(xiàn)了從單一光學(xué)傳感器向多類傳感器、從單系列向多系列遙感衛(wèi)星、從中分辨率向高中分辨率結(jié)合的轉(zhuǎn)變。

　　近年來，中國在遙感衛(wèi)星領(lǐng)域取得了突破性進展，成功發(fā)射了多顆具有高分辨率的光學(xué)和雷達遙感衛(wèi)星，如“高分”系列衛(wèi)星，這些衛(wèi)星能夠提供厘米級的定位精度和亞米級的影像分辨率。此外，中國已經(jīng)建立了包括資源系列、環(huán)境系列和高分系列在內(nèi)的多個對地觀測系統(tǒng)。

　　中國的遙感衛(wèi)星技術(shù)已經(jīng)從初期的試驗性應(yīng)用階段發(fā)展到如今的高精度、高分辨率和高效率的實用化階段。

　　目前，中國光學(xué)遙感衛(wèi)星的分辨率已突破0.5米，能夠清晰分辨約0.5米的物體，滿足國家經(jīng)濟建設(shè)和國防安全需求。此外，中國還成功構(gòu)建了涵蓋可見光、高光譜、雷達、激光等多載荷要素的遙感衛(wèi)星觀測網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)全球接收與服務(wù)能力。

　　而我國當下已經(jīng)擁有了龐大的在軌遙感衛(wèi)星家族，除人們較為熟悉的我國最大商用遙感衛(wèi)星星座“吉林一號”外，高分系列包括高分一號、高分二號、高分三號、高分四號、高分五號、高分六號、高分七號等衛(wèi)星，這些衛(wèi)星具備從光學(xué)到雷達的多種觀測能力，能夠提供高分辨率的對地觀測數(shù)據(jù)。資源系列則有資源一號02C星、資源三號系列衛(wèi)星等，主要用于國土資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測。

　　在國防和軍事領(lǐng)域，主要是尖兵系列和前哨系列在護衛(wèi)，尖兵系列衛(wèi)星是中國研制的返回式遙感衛(wèi)星，主要用于國土資源普查、攝影測繪、照相詳查等任務(wù)。隨著技術(shù)的不斷進步，尖兵系列衛(wèi)星也在不斷發(fā)展。近年來，光電成像數(shù)據(jù)傳輸型遙感衛(wèi)星逐漸成為主流，能夠顯著提高情報的實時性，延長衛(wèi)星的工作壽命。尖兵三號、尖兵六號等新型衛(wèi)星的發(fā)射，標志著中國航天遙感事業(yè)進入了新的發(fā)展階段。

　　而前哨系列衛(wèi)星是中國研制的天基紅外預(yù)警衛(wèi)星，主要用于彈道導(dǎo)彈的實時戰(zhàn)略預(yù)警任務(wù)。該系列衛(wèi)星的部署，顯著提高了中國的國防安全水平。

　　總體而言，科技發(fā)展及日益增強的太空經(jīng)濟活動需求刺激中國航天產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，航天產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍日趨廣泛，僅依靠國家投入難以承擔快速增長的太空經(jīng)濟活動需求及航天科技的創(chuàng)新，礦物分析、林業(yè)監(jiān)測、自動駕駛等商業(yè)領(lǐng)域的落地，將成為遙感衛(wèi)星成長不可或缺的一環(huán)。

　　壹零社：用圖文、視頻記錄科技互聯(lián)網(wǎng)新鮮事、電商生活、云計算、ICT領(lǐng)域、消費電子，商業(yè)故事。《中國知網(wǎng)》每周全文收錄；中國科技報刊100強；2021年微博百萬粉絲俱樂部成員；2022年抖音優(yōu)質(zhì)科技內(nèi)容創(chuàng)作者