人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星

这次来聊聊空间望远镜。之前有人问,既然哈勃能看到那么远,上百亿光年外的星系都能看见,那如果说他要对着地球拍的话,是不是连你身上几根毛都能看到。这个答案当然是不能,主要是哈勃他压根就不是用来拍近处的。
人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星
文章插图

当然这个近是相对来说的,因为主要为了拍远景,所以他的很多参数都是专门为了拍摄深空区域而设定的。比方说曝光时间,据说最短也要1/10秒。而越是遥远暗淡的区域,曝光时间也会相应地增加。另外,相对地球来说,哈勃他始终处于高速运动中。绕地球一圈只需要一个多小时,这样的话哪怕你把快门调到1/10秒。那在曝光期间,取景框中的画面也会移动好几百米。所以拍出来的照片只会是一堆线条,类似摄影中的长曝光照片。
人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星
文章插图

所以说如果想对着地面拍,用于天文观测的望远镜肯定不合适。要想从太空拍摄高清的地面物体,那还得说是侦察卫星或者叫间谍卫星。不过关于侦察卫星,这个对于每个国家来说都属于军事机密,并没有太多的公开资料。大众了解的信息其实也非常有限,比方说像是分辨率最高能达到多少。基本上也都是传闻,尤其是现役的那些侦察卫星。不过要说侦察卫星哪家强,有一说一,目前还得说是美国国家侦察局的锁眼卫星。早在上世纪60年代,那时第一代锁眼的分辨率就已经达到了3-6米。目前还在役的锁眼11和12,据说已经可以达到十厘米以内的分辨率。根据相关文献记载可以看出,拥有高分辨率的侦察卫星在军事上有着极其重要的意义。尤其在近些年的海湾战争和科索沃战争中,锁眼可以说是帮美国立下了悍马功劳。
人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星
文章插图

在2019年的时候,特朗普曾在推特上发了一张卫星照片,不知道是不是真的无意为之。他本意是嘲讽伊朗的火箭发射失败,但是照片一出震惊了整个情报界。按理说侦察卫星的照片绝对属于机密,因为从中可以分析出很多信息。之后就有人分析这张照片应该就是现役的锁眼11拍摄的。而且这张照片还是特朗普用手机对着屏幕翻拍出来的,并不是原图。所以从这张照片可以看出美国的侦察卫星确实已经能够达到十厘米以内的分辨率。
人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星
文章插图

侦察卫星之所以能拍出堪比飞机航拍的照片,其中有个很重要的原因,侦查卫星它飞得确实比较低。哈勃的运行警高度大概在距离地面600公里附近,而锁眼的飞行高度近的话,距离地面只有200多公里。所以在他飞行的过程中,大气层对他的影响要比哈勃大得多,这就会带来一个很大的问题。就是随着大气摩擦,卫星的动能会一点点的损失,因此你不得不对它定期补充燃料。所以侦察卫星每次的运行时间相对来说都很短。早期的只有几十天甚至几天,不过现在长得多了,甚至可以达到几年。另外飞得低还有个问题就是容易被发现。据说1975年的时候,苏联就通过激光束树先后射瞎了三颗正在对其监视的侦察卫星的眼睛。不过总的来说要想拍得清,尽量还是得飞得低。除了飞的低之外,大口径高精度的镜片也是必不可少的,即使你能做出非常大的。但没有火箭能给你送上去,那也是白搭。另外镜片的高精度打磨也是一项高难度技术,它已经作为一种技术壁垒,属于各国技术封锁的范围。哈勃镜片的打磨精度被控制在30纳米,这还是1980年那会的技术。而且这还是商用类型的技术,比起这个国侦局在这方面的技术估计还要再领先个十几年。为什么这么说呢?2012年的时候,国侦局曾把仓库里尘封的两颗上世纪末本世纪初淘汰下来的军用空间望远镜捐赠给了NASA。虽然已经是二三十年前的老物件了,但毕竟是军用设备,应该差不了。经过检查,果然NASA对这两个望远镜的光学仪器颇为吃惊。他们的光学主境直径和哈勃一样也是2.4米,但是视场是哈勃的100倍。他们的工艺水平即使放到今天来看也是十分先进。
人脸 哈勃能拍清人脸吗带你了解一下间谍卫星
文章插图

据内部人士说,作为间谍卫星,这两个卫星或许不是最先进的,但作为光学卫星,他们仍然是最先进的。所以NASA打算拿来用于探测暗能量以及改造成类似开普勒的探测系外行星的探测器。虽然这次的捐赠不但帮NASA节约了十几亿美元,更能节省几十年的研制时间。不过目前NASA在这方面几乎没有什么预算,毕竟韦伯还一直搁着呢,所以这两个大宝贝也只能先放着,后面有钱了再说。这么好的设备为什么军方不用呢?可能是觉得同类设备搞太多没什么意义。要想从根本上有突破,必须解决之前说的飞得太低和镜片尺寸问题。不能飞太低,那就飞高点,这个问题倒不大,关键这一飞高为了保证还能看得清,那镜片口径势必得非常大。那怎么利用现有的火箭运送更大的镜片呢?难不成把镜片折起来?于是一种采用光学薄膜代替玻璃应片的间谍卫星moire被提出。该项目被称为天网,隶属于美国国防高等研究计划署,这个部门主要负责为军方研发新一代的武器和技术。

推荐阅读