别自己吓唬自己：低轨道卫星到底有没有战场侦察能力？

wy168

: b; a1 X6 J0 \# T+ q: b: h

最近有很多比较雷人的说法，咱们陆续来聊聊，今天就聊其中的一个，低轨道卫星到底有没有战场侦察能力？

, t7 k, Y0 j5 }, L% l

这个说法是来自于马斯克发射的星链卫星的事情。

很多人传星链卫星是可以跟踪航母、拍摄地面图像、甚至落下来打击选定的目标……

3 ]5 e) H2 H" N: ` O

首先咱们先亮个观点——这样的想法其实就是自己吓唬自己，卫星虽然是高科技堆砌的产物，但也并不是无所不能的存在。

1 G9 H" ]9 c9 j0 N- K

尤其是马斯克发射的这种小型的星链卫星，上面这张图是在一枚猎鹰火箭上准备进入轨道的一组星链卫星，重重叠叠的共有60颗。

, S: x8 | y$ K1 P3 R; |( N$ c* x

这些卫星上带有的设备主要是Kᵤ，Kₐ和E波段的无线电相控阵天线，以及霍尔推进器。

甚至这种卫星简化到了霍尔推进器只有两个，需要依靠电动机将推进器指向到合适的方向后，霍尔推进器才能开机工作一瞬间。

至于对地面进行观测的设备——没有！原因也很简单，卫星都是相当专用的设备，如果一枚卫星是以通讯为主要用途的设计那么会为了这一个专一任务来设计卫星的结构和部件。

以星链为例子，每个星链卫星的重量仅仅为250千克，在这个尺度上已经无法安装光学设备观测地面了。比光学设备更重要的其实是太阳能电池板和电子设备的散热装置。

0 K/ U H$ ^( u" C

那么能不能做一个小卫星观测地面图像呢？很难！

4 U3 ^" F! b: X) s. b0 P. R

这种小卫星主要面临的问题是摄像头的散热。我们都知道现在的很多摄像元件的核心是CCD或者CMOS，这些设备如果工作温度超过了一定的阈值就开始影响成像质量，甚至无法工作。

3 L% w) p! w; G: c+ {- E# f

$ J, G7 A; g" J- b* v% r1 M

在地面上很多拍摄视频的UP主们都会有一个相机长时间工作过热的问题，一般达到一定时间，相机就不得不关闭，冷却相机之后才可以继续拍摄，甚至有的人为了相机能够长时间拍摄，还为相机安装额外的散热组件。

+ Z$ f& d' d. A M4 J+ u+ t- L0 `

在地面上也有一系列的天文CCD采用了主动的冷却制冷方式

8 Z' N- f. E5 X" R6 E

为的就是让CCD冷却后以能够适应长时间的工作所需要的温度。但在地面上我们是有散热“红利”的，这就是我们身边无处不在的空气，设备可以借由空气的流动带走大量的热量。

+ f+ h- ~7 t) |7 _3 A4 ?3 v; w

反过来说的一件事情——在太空中几乎真空的条件下，根本没有空气可以对流带走热量。

4 E ?7 j J1 H F9 ~& `' B# p; S! O

散热的唯一方式就是热辐射。所以大家能看到的大部分数字图像卫星系统都带有大型的辐射散热片。

a# r. b. I, b% O

甚至更极端的卫星散热系统是依靠液氦的蒸发来带走热量的。即便如此，卫星上也很难携带高品质的大型图像传感器，除非是投入几百亿资金的那种深空观测卫星才能耗得起冷却液的消耗。

6 R7 `& L8 T1 R. C/ \. Z: l0 V. o

大部分低轨道卫星的摄像机其实并不是100%的时间在工作，仅仅是到达了某些特定区域后再开机采集地面图像信息。

5 N* K) ?: ?4 ~6 u

例如这张卫星图，图片中央的这片工地的区域其实是5年前卫星飞过的照片，直至现在还没有更新，但现实中这片区域早早的就改成了新的居民小区。

% o5 ^. u8 N1 R. h7 n+ I

只不过是5年前商业卫星拍摄这片区域后再没有机会飞临上空拍摄最新的照片。以至于地面的景观变迁根本不能及时地收录到最新的地图资料库中。

/ R3 p; e5 p/ e1 {& ?

卫星实时的观察战场其实是相当不靠谱的事情，原因则在于卫星在围绕着地球转动，而地球也在自转。

% L4 _: u- {9 u) q

这就导致卫星飞临地球上的某一个区域后再次飞到这个区域上空是有一个时间差的，理论上低轨道卫星在不变轨的前提下能够再次回到地球上某一点需要682天的时间，所以你能看到的某一个地区的卫星图像最短的变化间隔也需要将近2年的时间。在军事上，2年是可以做很多事情的。

* M# [! Y, }+ z$ q- ]% F

很多人看到的某个舰队在海面上的“卫星照片”是怎么回事呢？

" k0 \) I, _" r5 B# X

这就是卫星变轨做到的事情。当情报得知某一个热点区域地面上会有有价值的信息出现，这个时候，卫星就可能采取变轨操作，让距离这个地点上空最近的卫星变轨到目标上空。

( z* G: g- t- E: f; W+ p; \

卫星的变轨并不是指卫星轨道在天球上的平面移动，而是改变卫星的轨道夹角，当轨道夹角变化后卫星在数次绕地飞行后就会有一瞬间可以到达目标上空。但这时候在目标上空能拍摄到什么有价值的信息就全凭运气了。

而且，变轨会大量消耗卫星燃料，卫星不可能依靠变轨长时间的保持在目标上空，这一点尤其是低轨道卫星的燃料和动能消耗都是相当巨大的。

- P8 {! S' G+ @: j/ L* U' W% R0 Q

所以说，低轨道的卫星能凭运气匆匆的在战场上一瞥已经是不错的成绩了。但如果真正能持续的获得有价值的军事信息则还是一件不可能的事情。

9 K7 i& ^9 t- k- D& H J 9 s* `; q7 \4 E& b& x