最近，原本应是高度机密的美国诺福克海军基地，居然有不少高清卫星图片在网络上广泛传播。



▲美国诺福克海军基地，图片来源：网络


虽然这些卫星图片是“黑白”的，但是美军军舰和港口建筑物的轮廓却极为清晰。所谓的美海军军事机密，也全被普通网民一览无余。这些图片数量有限，但重要性一点不低。比如我们能看到美海军的“尼米兹”级航母、“阿利伯克”级驱逐舰，两栖舰等纷纷停靠在港口内。猜想美军航母的调度情况，应该也已经能够被实时掌握，只是更多信息没有被有关单位全部公开而已。



▲SAR卫星拍摄到的美国诺福克海军基地，图片来源：网络


拍摄美国海军军事基地的卫星，是中国的泰景四号01卫星。在官方网站的介绍中，提及该卫星“弥补了中国X波段商业SAR卫星的空白”。所谓SAR卫星，即合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）卫星。它的工作原理是向地面发射微波，然后接受回波进行处理，之后生成高清分辨率的图像。与传统的光学卫星比，SAR卫星不受时间、光照、云层、天气等因素的干扰和影响，可以穿透一定厚度的遮挡物进行拍摄。

在灾害防治方面，一般地震、山体滑坡后或者台风天出现后，往往伴随着极端恶劣天气，这时候光学卫星图像就起不了作用了，只有SAR卫星能拍摄到关键图像。在军事领域，SAR也是侦察的一把好手，比如俄乌战争刚开打的2022年，天仪研究院就曾经发布过，使用海丝一号SAR卫星拍摄到的乌克兰安-225运输机的图片。尽管安-225运输机当时停放在机库里，但是卫星还是穿透了机库顶棚，拍摄到了内部的画面。根据这些图片给出的直接证据，《环球时报》得出结论认为，安-225运输机已经被损坏，后来事实证明的确如此。这一案例，证实了中国的SAR卫星的穿透拍摄性能非常强大。



▲海丝一号拍摄的乌克兰安东诺夫机场，图片来源：网络

截止目前，中国已经发射了非常多类型和数量的SAR卫星。比如2016年发射的高分三号、2019年发射的天绘二号01组A星、2020年发射的海丝一号、2021年发射的齐鲁一号、2022年发射的陆地探测一号01组A星、2022年发射的巢湖一号、景泰4号01组星。这些SAR卫星都是商业化卫星，其中海丝一号是我国的第一颗商业SAR卫星，景泰4号则是第一个使用X波段的SAR商业化卫星。

这些SAR卫星均可以用于自然灾害救援、地形测绘、农业发展等多个领域。但由于它们分辨率极佳，也可以用于军事探测。目前中国的SAR卫星有多个工作频段，比如、C、X、Ku等，它们的波长依次递减，S波段的电磁波波长为10厘米，C为5厘米，X为3厘米，Ku为1.5厘米，对应的电磁波频率也依次增加。其中C波段是一个最为通用的波段。这些不同的SAR卫星的分辨率也略有差别，但是整体在5到0.5米级。这些卫星的工作模式，可以在条带模式、聚束模式、扫描模式等之间进行切换。



▲天仪公司生产的SAR卫星的几种工作模式，图片来源：网络


条带模式指的就是天线不动，拍摄卫星飞行经过的区域的所有地面信息并且成像。聚束模式就是卫星在飞行过程中，将天线聚焦在一个物体上，从而获得该物体的高清SAR图像。扫描模式就是卫星在飞行中转动天线，尽可能宽幅地拍摄大面积区域，最宽的甚至可以达到100到数百公里。SAR卫星的工作模式不同，对应可以满足不同的拍摄需求。比如只拍摄一个关键目标，或者就是尽可能多获取目标区域的全部信息等。对应在军事领域，这些SAR卫星就能起到大面积扫描战场全景信息、或者聚焦某一关键目标等不同的作用。



▲SAR卫星拍摄的美国海军基地，图片来源：网络


SAR卫星之所以能够对港口和海洋进行监测，和它的原理息息相关。SAR图像虽然是灰白色的，但是不同的明暗程度，其实就是物体对于雷达波反射能力强弱的直接体现。海水对雷达的反射非常弱，反映在卫星图像上，它的颜色非常深，可以被看作是背景。海上船只、海港的建筑物等由金属、水泥等制造，对雷达的反射能力强，体现在图像上的画面和轮廓就亮，因此可以和背景做非常清晰地区分。

我国的SAR卫星自从发射升空以后，不仅在民用领域发挥了很大的作用，在军事领域的应用也不可忽视。它们拍摄过美国的海军基地，拍摄过关岛的军用机场，美国的五角大楼，停靠在西班牙海军基地中的美国航母，美国休斯顿市区，还有大量的其他美国城市、港口。除了拍美国的军事目标、民用目标，这些卫星还拍摄了许多离我们比较近的台湾军事基地，比如高雄左营基地，新竹空军基地等。全部的台湾的军事基地，现在对我们来说都不算秘密。



▲台湾海军左营军港，图片来源：网络

当然了，观测台湾的军事目标，我们做这项工作已经做了几十年了，根本没有什么值得大惊小怪的地方。SAR卫星拍台湾的军事基地，不过是对过去我们已经掌握的信息，进行一些细节上的完善和补充罢了，甚至可能都没有太多需要补充的地方。未来，中国还有大量的SAR卫星要进行组网，最终建成星座的计划。有的星座是56颗的，还有96颗的。这些星座建成之后，将大幅度缩短卫星的重访时间，甚至可能对一个关键区域，一个小时就重访一次。那么问题是，这些SAR星座如果全部建成，是否意味着中国能够利用它们，彻底去掉“战争迷雾”，在战场上掌握单项透明一般的侦查能力呢？

事实并非如此。SAR卫星的本质，就是把合成孔径雷达搬到了卫星上。卫星要发射和接收电磁波，因此可以被干扰而无法运作。目前我国的这些商业SAR卫星没有考虑军事抗干扰能力，这也就意味着战时，它们可能被对手屏蔽。另外卫星侦查要准确、高效，不能只用一种。除了SAR卫星之外，还需要红外侦测卫星、光学卫星一起合作。多类型且完善的卫星侦查体系，才是保证获取到足够战场信息的关键工具。因此仅依靠SAR卫星就能做到战场透明，这样的说法并不准确。