來源:大水
最近中國航天取得重大進(jìn)展,中科院旗下長春光機(jī)所最近研制一款高精度大口徑碳化硅反射鏡,進(jìn)展順利今年上半年可以完成精加工,并交付,這款反射鏡口徑高達(dá)4.03米,高居世界第一,比世界著名的美國哈珀望遠(yuǎn)鏡的2.4米鏡頭,整整大了66%,這款超級反射鏡將應(yīng)用在中國新型高分衛(wèi)星上,這顆高分衛(wèi)星最大的特點(diǎn)是,除了鏡頭特別大,而且軌道高度特別高,在36000公里高空軌道上靜止不動(dòng),不像普通光學(xué)衛(wèi)星大多在300-1000公里高度層。
大家都知道,美國哈珀望遠(yuǎn)鏡是世界級的標(biāo)桿,舉世矚目的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,反射鏡材料選用了康寧公司的超低膨脹系數(shù)石英玻璃,毛坯重量高達(dá)828公斤;中科院長春光機(jī)所于2013年研制的2.4米碳化硅反射鏡坯,重量僅為420公斤,技術(shù)更先進(jìn),重量減輕了近一半,而且新近研制成功的4米口徑碳化硅反射鏡,毛坯重量也只有1700公斤但若采用傳統(tǒng)的玻璃材料,4米鏡坯的重量將是碳化硅材料4米鏡坯的3倍以上。
中國這一次開創(chuàng)了世界第一
大家都知道,站的高望的遠(yuǎn)這是觀測的物理規(guī)律,衛(wèi)星相比人飛機(jī),人員,車輛,軍艦最大的優(yōu)勢就是高度,衛(wèi)星軌道在200公里以上的高空,僅僅2個(gè)小時(shí)就可以繞地球看一圈,敵方嚴(yán)格保密的基地,交通中心,戰(zhàn)機(jī),潛艇,船廠等等,甚至包括軍艦,航母,以及導(dǎo)彈發(fā)射等等,都可以通過衛(wèi)星快速獲得信息,即使這些目標(biāo)都位于敵人的重兵把守區(qū)域,這是獨(dú)特的優(yōu)勢,所以世界各個(gè)大國都對偵察衛(wèi)星投入重金。
但是目前偵察衛(wèi)星有個(gè)最大問題,這也是站得高看得遠(yuǎn)的反面,這就是,離得近才看得清,長期以來,偵察衛(wèi)星軌道一般不高,軌道高了,分辨率就差,對關(guān)鍵目標(biāo)就看的不清,情報(bào)的質(zhì)量就大打折扣,所以高分辨率的偵察衛(wèi)星軌道都不高,軌道不高就有個(gè)問題,在太空中,不能任意停留在一個(gè)位置盯著某個(gè)重要目標(biāo)或者區(qū)域長期觀測,必須按照軌道不停旋轉(zhuǎn),對任何一個(gè)固定目標(biāo)或者區(qū)域,就存在一個(gè)過頂時(shí)間和重訪時(shí)間,過頂時(shí)間一般也很短,一般是幾十分鐘,而且最快的重訪周期也需要2小時(shí),而且太快的重放時(shí)間,造成衛(wèi)星軌道阻力大,壽命短,很多國家就卡住偵察衛(wèi)星這個(gè)死點(diǎn)做文章。
站得高看得遠(yuǎn),中國新型衛(wèi)星要求看的同樣清楚
中國這一款高分辨率衛(wèi)星,打破了世界傳統(tǒng),成為了當(dāng)之無愧世界第一靜止軌道第一高分辨率衛(wèi)星,從理論上來說,如此巨大的鏡頭,可以增加可見光,紅外,遠(yuǎn)紅外,還有多光譜設(shè)備,可以對地面和海面目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)的跟蹤監(jiān)視,這是一大創(chuàng)舉,從這個(gè)角度來說,中國通過一款衛(wèi)星研發(fā),同時(shí)可以滿足,目標(biāo)大范圍高精度而且長時(shí)間持續(xù)偵察以及預(yù)警,包括敵方航母編隊(duì),導(dǎo)彈發(fā)射都可以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)一覽無遺。
這款4米直徑的超大型鏡頭,放到靜止軌道后,對地面海面分辨率大體有2.5米,這是一個(gè)世界領(lǐng)先的指標(biāo),雖然不能看清汽車,但是對大型軍艦,比如航母卻是卓卓有余,配合中國東風(fēng)快遞,可以對整個(gè)西太平洋以及印度洋做到一覽無遺,一聲令下,就可以迅速擊沉。
擁有這么一顆衛(wèi)星,就可以對如此大面積的陸地和海域進(jìn)行持續(xù)監(jiān)視
這款衛(wèi)星有如此大的戰(zhàn)略意義,這也是一個(gè)當(dāng)之無愧的世界第一,但是研制并不容易,需要解決大量的技術(shù)問題,比如高精度零位檢測精度標(biāo)定、調(diào)整誤差分離、投影畸變校正,最終實(shí)現(xiàn)了整個(gè)4米直徑鏡片,加工精度優(yōu)于16納米,除了加工精度高之外,還進(jìn)行反射鏡鍍膜,可見光至長波紅外全譜段反射率優(yōu)于95%。
美國人早早提出了類似的項(xiàng)目,要求衛(wèi)星能夠在靜止軌道以近似直播的監(jiān)視敵方行動(dòng),包括實(shí)時(shí)的導(dǎo)彈發(fā)射和跟蹤,要求衛(wèi)星視野范圍超過100萬平方公里,凝視視場超過一千萬平方公里,分辨率在2.5-4.5米,對飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射實(shí)現(xiàn)99%的探測概率,虛驚率要求小于一個(gè)月一次,可以對地球表面40%區(qū)域保持實(shí)時(shí)監(jiān)視,而且每秒1幀提供實(shí)時(shí)視頻,真正做到了對廣闊戰(zhàn)區(qū)實(shí)時(shí)高分辨直播!
美國和歐洲都有類似的計(jì)劃,但是都沒有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,中國做到了世界第一!
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