為何我們突然高調公布這條消息？意在震懾核航母勿輕舉妄動

據國內權威新聞媒體報道，2018年8月21日，由中科院長春光學精密機械與物理研究所（以下簡稱長春光機所）承擔的國家重大科研裝備研製項目「4米量級高精度碳化硅非球面反射鏡集成製造系統」通過項目驗收，這是目前國際上公開報道的最大口徑的高精度碳化硅整體非球面反射鏡，也是我國自主製造出的最大一面反射鏡。驗收專家組在驗收意見中指出，4米口徑碳化硅反射鏡工程產品「為空間大口徑光學系統的研製解決了核心技術難題」。實際上，長春光機所是我國數一數二的老牌大型光學設備研究所，除了具備4米直徑量級碳化硅反射鏡輕量化製備與加工技術外，同時具備4米口徑以下量級光學反射鏡的數控拋光，檢測和鍍膜能力。可以毫不誇張的說，長春光機所具有主鏡從制坯到總裝直至空間望遠鏡整機研製和生產全流程的能力與條件。

由於對地光學偵查衛星的遙感圖像直觀易懂，適合人工和機器自動判讀，特別是在良好天氣情況條件下對海洋大型艦船目標檢測，具有合成孔徑雷達（SAR）成像衛星遙感圖像所不能比擬的優勢，因此，對地光學偵查衛星是目前海上大型艦船目標檢測的重要手段，但是受技術、經費等條件限制，目前在軌的高解析度對地觀測衛星大都運行在1000千米以下低軌道上，對同一地點進行偵查的周期較長，一般為15天左右。當然，也可通過大幅度調整光學系統側擺角，縮短為兩天之內對同一地點進行偵查攝像,但這是以縮短衛星使用壽命為代價的，而且，即使兩天的最短重訪時間間隔，也無法滿足對海上艦船實時監測要求。

由於靜止軌道衛星先天的優勢，可長期駐留於固定區域上空，不受過境時間束縛，非常適合於對某一特定地區進行長期的連續監視和快速的訪問成像，從理論上說，只要3顆靜止軌道光學成像衛星，就可對整個地球表面進行連續觀測。但由於靜止軌道高達36000千米，距離地球表面太遠，在大口徑空間光學系統沒有突破之前，目前投入使用的靜止軌道光學遙感衛星主要用於氣象和預警，對地解析度為公里級，這樣的解析度是無法發現和分辨海洋快速移動的艦船目標的， 因此世界各國紛紛開始研製所謂的靜止軌道高解析度光學遙感衛星。例如歐洲航天局在2005年左右，就提出了地球靜止軌道20米解析度光學對地成像衛星的初步方案，該衛星的相機光學孔徑為1.5米，採用直接入軌的方式發射，整星發射重量不超過2000公斤。

印度也在其「十一五」航天發展規劃（2007至2012）中也提出「靜止軌道高解析度成像衛星」（GEO-HR IMAGER）計劃，其衛星質量為1200公斤，星上帶有「先進寬視場遙感器」(AWFIS)，覆蓋可見光、近紅外和短波紅外譜段，最高解析度60米，幅寬大於700千米。衛星能每半小時覆蓋一次印度全境。據稱該衛星主要用於農作物監測、資源調查和災害監測，但據國外航天專家稱，該衛星也具有潛在的軍事用途。美方更是憑藉其軍事，科技，經濟上的優勢，野心勃勃的推出空間可展開對地觀測望遠鏡概念，計劃將把裝有這種望遠鏡的成像衛星放到地球靜止軌道實現凝視對地觀測，其設想的光學口徑達30米，對地解析度為1米，但由於難度較大，國際上認為即使一切順利，也要20年後才能實現。

隨著我國東風21丁、東風26等中遠程反艦彈道導彈相繼研製成功，我國對靜止軌道衛星海洋目標高解析度光學成像的需求更是迫切。2015年12月，當今世界上地球靜止軌道解析度最高的對地觀測衛星——「高分四號」（GF-4）在西昌衛星發射中心成功發射升空並投入現役。據公開資料稱，GF-4衛星具有凝視、區域、機動巡查三種工作模式，該衛星主鏡直徑0.7米，長約1米，可全天時對地觀測：在白天時段，可見光和近紅外雙通道高清相機解析度優於50米，成像幅寬優於500公里×500公里；夜間可使用中波紅外通道進行觀測，中波紅外通道解析度優於400米。可見光通道重複觀測周期為5秒，中波紅外通道重複觀測周期為1秒，是目前國內時間解析度最高的對地觀測相機，可實現對目標的長期連續監視和跟蹤觀測。同時具備快速響應能力，可以在數分鐘內對用戶下達的任務做出響應，最大程度地發揮地球靜止軌道的對地遙感優勢 。

「高分四號」是否具有對大型海上移動目標的偵查發現能力一直是讓人很感興趣的問題，近日，國外媒體發布了歐洲「哨兵2A「遙感衛星拍到的我國在大連海域附近進行試航的002航母照片，該衛星為低軌道遙感衛星，最高解析度為10米，十分一般，但即使這樣通過照片可以發現，航母運動情況下，艦船、艦船湍流尾跡在照片上都能都清晰的區分出來，從而使得艦船的長度與寬度等艦船參數能夠精確的被檢測出來。因此最高解析度為50米的「高分四號」衛星從理論上說是無法對大型艦船目標進行識別成像的。但據公開資料披露，我國科學家利用低軌道高解析度遙感衛星圖像與靜止軌道低解析度遙感圖像相結合的方法，初步實現了靜止軌道遙感衛星對重點區域艦船目標實現有效監視，但該方法缺陷較多，衛星之間協調較為複雜，對目標實時監視跟蹤難度較大，在「高分四號」基礎上研製更高解析度的靜止對地觀測衛星已勢在必行。

目前，各種天文望遠鏡基體材料中，微晶玻璃使用最多，最大口徑可以達到單體8米、拼接12米以上。但這一技術被美國和法國兩家公司壟斷，口徑超過2米便很難引進。而且微晶玻璃減重困難，例如哈勃太空望遠鏡的主鏡口徑為2.4米 ，重達828千克，而長春光機所研製成功的2米地基碳化硅主鏡重440公斤，而天基的2米碳化硅主鏡僅重243千克，輕量化率為84%，如果放在地球近地軌道上成像，解析度可達0.1米，據運載火箭技術研究院原副院長梁小虹稱，該解析度遙感衛星已於2017年成功發射，「精確到0.1米的對地觀測使得我們可以看清在場的所有人，男女老少全都看得一清二楚，連各位的車牌號也逃不掉。」如果是放在地球同步靜止軌道，解析度可達10米，對航母這類目標可具備近實時觀察跟蹤能力，其一舉一動都逃不脫「如來佛的手掌心」。

由於目前我國長征3號乙靜止軌道運載火箭的整流罩最大直徑僅為3.8米，長春光機所最新研製的直徑4米的碳化硅鏡片無法容納其中，該研製單位已做了兩手準備，還研製出了3.5米口徑碳化硅主鏡，僅重315公斤，靜止軌道解析度可達4米，巡洋艦，驅逐艦這類中型艦船也能實時跟蹤識別。將來，當整流罩直徑為5.2米的長征5號運載火箭具備發射條件後，除可以發射4米直徑鏡片，解析度為3米的大型地球靜止軌道偵查衛星外，而且，新的10米超大口徑，靜止軌道解析度為1米的分塊可展開光學成像衛星技術我國也可以輕鬆掌握，到那時，我國在世界空間天基光學觀測領域將佔有重要的一席之地。

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