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人臉 哈勃能拍清人臉嗎帶你了解一下間諜衛(wèi)星

這次來(lái)聊聊空間望遠(yuǎn)鏡。之前有人問(wèn)，既然哈勃能看到那么遠(yuǎn)，上百億光年外的星系都能看見(jiàn)，那如果說(shuō)他要對(duì)著地球拍的話，是不是連你身上幾根毛都能看到。這個(gè)答案當(dāng)然是不能，主要是哈勃他壓根就不是用來(lái)拍近處的。
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當(dāng)然這個(gè)近是相對(duì)來(lái)說(shuō)的，因?yàn)橹饕獮榱伺倪h(yuǎn)景，所以他的很多參數(shù)都是專(zhuān)門(mén)為了拍攝深空區(qū)域而設(shè)定的。比方說(shuō)曝光時(shí)間，據(jù)說(shuō)最短也要1/10秒。而越是遙遠(yuǎn)暗淡的區(qū)域，曝光時(shí)間也會(huì)相應(yīng)地增加。另外，相對(duì)地球來(lái)說(shuō)，哈勃他始終處于高速運(yùn)動(dòng)中。繞地球一圈只需要一個(gè)多小時(shí)，這樣的話哪怕你把快門(mén)調(diào)到1/10秒。那在曝光期間，取景框中的畫(huà)面也會(huì)移動(dòng)好幾百米。所以拍出來(lái)的照片只會(huì)是一堆線條，類(lèi)似攝影中的長(zhǎng)曝光照片。
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所以說(shuō)如果想對(duì)著地面拍，用于天文觀測(cè)的望遠(yuǎn)鏡肯定不合適。要想從太空拍攝高清的地面物體，那還得說(shuō)是偵察衛(wèi)星或者叫間諜衛(wèi)星。不過(guò)關(guān)于偵察衛(wèi)星，這個(gè)對(duì)于每個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)都屬于軍事機(jī)密，并沒(méi)有太多的公開(kāi)資料。大眾了解的信息其實(shí)也非常有限，比方說(shuō)像是分辨率最高能達(dá)到多少。基本上也都是傳聞，尤其是現(xiàn)役的那些偵察衛(wèi)星。不過(guò)要說(shuō)偵察衛(wèi)星哪家強(qiáng)，有一說(shuō)一，目前還得說(shuō)是美國(guó)國(guó)家偵察局的鎖眼衛(wèi)星。早在上世紀(jì)60年代，那時(shí)第一代鎖眼的分辨率就已經(jīng)達(dá)到了3-6米。目前還在役的鎖眼11和12，據(jù)說(shuō)已經(jīng)可以達(dá)到十厘米以?xún)?nèi)的分辨率。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載可以看出，擁有高分辨率的偵察衛(wèi)星在軍事上有著極其重要的意義。尤其在近些年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，鎖眼可以說(shuō)是幫美國(guó)立下了悍馬功勞。
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在2019年的時(shí)候，特朗普曾在推特上發(fā)了一張衛(wèi)星照片，不知道是不是真的無(wú)意為之。他本意是嘲諷伊朗的火箭發(fā)射失敗，但是照片一出震驚了整個(gè)情報(bào)界。按理說(shuō)偵察衛(wèi)星的照片絕對(duì)屬于機(jī)密，因?yàn)閺闹锌梢苑治龀龊芏嘈畔ⅰＶ缶陀腥朔治鲞@張照片應(yīng)該就是現(xiàn)役的鎖眼11拍攝的。而且這張照片還是特朗普用手機(jī)對(duì)著屏幕翻拍出來(lái)的，并不是原圖。所以從這張照片可以看出美國(guó)的偵察衛(wèi)星確實(shí)已經(jīng)能夠達(dá)到十厘米以?xún)?nèi)的分辨率。
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偵察衛(wèi)星之所以能拍出堪比飛機(jī)航拍的照片，其中有個(gè)很重要的原因，偵查衛(wèi)星它飛得確實(shí)比較低。哈勃的運(yùn)行警高度大概在距離地面600公里附近，而鎖眼的飛行高度近的話，距離地面只有200多公里。所以在他飛行的過(guò)程中，大氣層對(duì)他的影響要比哈勃大得多，這就會(huì)帶來(lái)一個(gè)很大的問(wèn)題。就是隨著大氣摩擦，衛(wèi)星的動(dòng)能會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的損失，因此你不得不對(duì)它定期補(bǔ)充燃料。所以偵察衛(wèi)星每次的運(yùn)行時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)都很短。早期的只有幾十天甚至幾天，不過(guò)現(xiàn)在長(zhǎng)得多了，甚至可以達(dá)到幾年。另外飛得低還有個(gè)問(wèn)題就是容易被發(fā)現(xiàn)。據(jù)說(shuō)1975年的時(shí)候，蘇聯(lián)就通過(guò)激光束樹(shù)先后射瞎了三顆正在對(duì)其監(jiān)視的偵察衛(wèi)星的眼睛。不過(guò)總的來(lái)說(shuō)要想拍得清，盡量還是得飛得低。除了飛的低之外，大口徑高精度的鏡片也是必不可少的，即使你能做出非常大的。但沒(méi)有火箭能給你送上去，那也是白搭。另外鏡片的高精度打磨也是一項(xiàng)高難度技術(shù)，它已經(jīng)作為一種技術(shù)壁壘，屬于各國(guó)技術(shù)封鎖的范圍。哈勃鏡片的打磨精度被控制在30納米，這還是1980年那會(huì)的技術(shù)。而且這還是商用類(lèi)型的技術(shù)，比起這個(gè)國(guó)偵局在這方面的技術(shù)估計(jì)還要再領(lǐng)先個(gè)十幾年。為什么這么說(shuō)呢？2012年的時(shí)候，國(guó)偵局曾把倉(cāng)庫(kù)里塵封的兩顆上世紀(jì)末本世紀(jì)初淘汰下來(lái)的軍用空間望遠(yuǎn)鏡捐贈(zèng)給了NASA。雖然已經(jīng)是二三十年前的老物件了，但畢竟是軍用設(shè)備，應(yīng)該差不了。經(jīng)過(guò)檢查，果然NASA對(duì)這兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)儀器頗為吃驚。他們的光學(xué)主境直徑和哈勃一樣也是2.4米，但是視場(chǎng)是哈勃的100倍。他們的工藝水平即使放到今天來(lái)看也是十分先進(jìn)。
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據(jù)內(nèi)部人士說(shuō)，作為間諜衛(wèi)星，這兩個(gè)衛(wèi)星或許不是最先進(jìn)的，但作為光學(xué)衛(wèi)星，他們?nèi)匀皇亲钕冗M(jìn)的。所以NASA打算拿來(lái)用于探測(cè)暗能量以及改造成類(lèi)似開(kāi)普勒的探測(cè)系外行星的探測(cè)器。雖然這次的捐贈(zèng)不但幫NASA節(jié)約了十幾億美元，更能節(jié)省幾十年的研制時(shí)間。不過(guò)目前NASA在這方面幾乎沒(méi)有什么預(yù)算，畢竟韋伯還一直擱著呢，所以這兩個(gè)大寶貝也只能先放著，后面有錢(qián)了再說(shuō)。這么好的設(shè)備為什么軍方不用呢？可能是覺(jué)得同類(lèi)設(shè)備搞太多沒(méi)什么意義。要想從根本上有突破，必須解決之前說(shuō)的飛得太低和鏡片尺寸問(wèn)題。不能飛太低，那就飛高點(diǎn)，這個(gè)問(wèn)題倒不大，關(guān)鍵這一飛高為了保證還能看得清，那鏡片口徑勢(shì)必得非常大。那怎么利用現(xiàn)有的火箭運(yùn)送更大的鏡片呢？難不成把鏡片折起來(lái)？于是一種采用光學(xué)薄膜代替玻璃應(yīng)片的間諜衛(wèi)星moire被提出。該項(xiàng)目被稱(chēng)為天網(wǎng)，隸屬于美國(guó)國(guó)防高等研究計(jì)劃署，這個(gè)部門(mén)主要負(fù)責(zé)為軍方研發(fā)新一代的武器和技術(shù)。

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