流紋岩:不止“台灣高清照”,現在的商業衞星已進入“next level”
guancha
【文/觀察者網專欄作者 流紋岩】
近日,“吉林一號”公佈了多張台灣高清衞星影像,引發輿論高度關注。衞星視角下,從日月潭、阿里山,到台北港營運碼頭的集裝箱、中正紀念堂兩廳院的屋頂,再到台灣半導體產業核心新竹科學園區密集的廠房建築等,眾多景物細節都清晰可見。

實際上,自主研發了“吉林一號”的長光衞星不止是參與具有公眾和歷史意義的事件,也活躍在對強敵鬥爭的一線:
2025年7月11日,作為美國國家偵察辦公室白手套的MAXAR(現已改名為Vantor)主動打破兩方關於非地球目標成像結果的發佈默契,在領英上發佈了由Worldview Legion 2衞星拍攝的我國新型技術試驗衞星實踐二十六號畫面(實際上他們拍過更帶勁的,但鑑於沒公開發布我們就不談了)。
兩個月後的9月8日,長光衞星的一顆“吉林一號”高分05B衞星(NORAD ID 61905,COSPAR ID 2024-205M)開展對等成像,拍攝並於5天后公佈了Worldview Legion 2衞星的畫面。10月16日,長光衞星又發佈了一張某顆“吉林一號”於10月1日拍攝的國際空間站畫面。
2014年12月1日,長光衞星技術股份有限公司成立。2015年,該公司研製的第一顆“吉林一號”商業遙感衞星發射升空。
當時長光衞星計劃於2030年之前建造一個具有138顆遙感衞星的星座,每10分鐘有一顆衞星可以過頂。計劃中包括高分衞星、寬幅衞星、多光譜成像衞星和多功能視頻衞星。2020年前,“吉林一號”星座將包括3顆分辨率優於0.5米(有説1米)、幅寬優於20公里的高分辨率衞星,56顆分辨率優於1米、幅寬24公里的視頻衞星以及3顆分辨率優於0.5米、幅寬135千米的寬幅衞星。
這個計劃中的視頻衞星被稱為“吉林一號”視頻(JLSP),發射了8顆;光譜衞星稱為“吉林一號”光譜(JLGP),僅發射兩顆;寬幅衞星被稱為“吉林一號”寬幅(JLKF),其中A星具有1米分辨率和135千米幅寬,B/C星具有0.5米分辨率和150千米幅寬。而“吉林一號”高分衞星最終未得到開發。
之後長光衞星開發了第二款高分衞星,稱為“吉林一號”高分02系列,分辨率0.75米。該系列包括6顆衞星,但其中有2顆發射失敗。

早期的“吉林一號”星座衞星
隨着技術進步,“吉林一號”的技術水平也在逐步提高。第一代技術開發的“吉林一號”高分01衞星發射質量為420千克,分辨率0.72米,具有準即時/事後回傳能力。第二代技術開發的“吉林一號”視頻星雖然分辨率略低為0.92米,但質量減半為210千克,具有相控陣數傳和即時下傳能力。2019年開始,長光衞星使用其第三代技術開發了一種輕小型的遙感衞星,稱為“吉林一號”高分03系列。
相比於“吉林一號”高分02,“吉林一號”高分03系列雖然分辨率有所退化,但幅寬不小於17千米和單顆39千克左右的質量賦予其極低的價格和極快的生產能力,且具備天基測控和星上智能處理能力。極小的質量使得“吉林一號”高分03衞星具備多種火箭發射的能力——藍箭朱雀一號“一箭三星”、捷龍一號“一箭四星”、快舟一號甲“一箭五星”和長征十一號“一箭十星”的能力。在03A後,還有推掃成像的高分03B和視頻成像的高分03C,後續更換成像電荷耦合器件的被稱為高分03D,發射質量增加至43千克。
長光衞星實現了“吉林一號”高分03系列衞星的批產,並使用長征十一號火箭等多型火箭發射了多組高分03系列。2022年8月10日長征六號遙10火箭將一堆高分03D和紅外01衞星送入軌道後,“吉林一號”星座的一階段組網完成。

像生產香腸一樣生產遙感衞星
長光衞星在高分03後使用輕小型技術開發了一種更小的遙感衞星,被稱為“吉林一號”魔方01A(MF-01A)系列,能以18千克的發射質量實現1米的分辨率。但該衞星被雙曲線一號遙五因為整流罩未能展開而掉進了印度洋,復飛發射又因為雙曲線一號遙四3000N姿軌控泄露而導致火箭失控,掉在了昌都附近的橫斷山脈上。
在完成一階段組網後,通過採用更新技術,長光衞星為“吉林一號”注入了新鮮技術的血液。新一代小型高分辨率衞星是被稱為高分04系列的智能遙感衞星,具備高分辨率、高集成度和智能化特點,該衞星具有星上任務自主規劃、即時數傳和星上AI功能,結合快速機動控制,可實現單軌多點目標成像和信息快速回傳。衞星還能通過慣性空間掃描模式觀測其它衞星和天體,也就是國外MAXAR/HEO Space稱為“非地球目標成像”(NEI)的拍攝其它衞星模式。
雖然“吉林一號”寬幅01系列以1250千克的質量實現了0.5米分辨率下150千米幅寬和超4000千米單次推掃能力,但長光衞星通過新型輕質光機在其後續寬幅02上在實現0.5米分辨率和150千米幅寬上,衞星的總質量暴跌至215千克,幾乎是寬幅01A的零頭。
長光衞星創新性地採用“星載一體化”設計,將衞星平台與有效載荷深度融合,大大降低了衞星的尺寸、重量和成本,這些進展不僅體現在寬幅02系列上,也體現在整個“吉林一號”星座發展的過程中。


“吉林一號”寬幅02A和其展板
冠名為“安溪鐵觀音二號”的“吉林一號”高分04A衞星發射質量僅有95千克,通過一部0.5米口徑同軸光學系統實現了0.5米超分辨率。而112千克的“吉林一號”高分04B則具有完整的原生0.5米級和超分0.3分辨率,但很可惜,這顆衞星被穀神星一號遙11打進了戈壁灘。2025年10月24日,“吉林一號”高分04C衞星出征,在酒泉衞星發射中心發射。

“吉林一號”高分04A星
“吉林一號”高分05星座是長光衞星下一代光學遙感衞星系統的核心。包括高分05A和05B用於驗證相關技術,高分05C用於批產定型,隨後長光衞星將從2026年下半年開始在兩個軌道面上部署160顆“吉林一號”高分05D,每顆衞星質量為160千克,具備高速星地激光數傳能力、電推進軌道維持能力和0.2米分辨率下不小於13.5千米分辨率的能力。高分05D組網完成後將形成每天兩次的0.2米分辨率系統持續過頂能力,每天可覆蓋全球一次。目前,長光衞星已經簽訂了多次發射合同以發射“吉林一號”高分05D,其中包括兩次由目前世界上最大的全固體運載火箭引力一號發射的合同。
此外,長光衞星的“吉林一號”星座中還有“吉林一號”SAR衞星、“吉林一號”高分06衞星、“吉林一號”平台01/02等一系列衞星。在這裏就不贅述了。
我們可以看到,“吉林一號”星座一直在實現衞星系統的小型化、組網化、智能化。其“吉林一號”高分06系統以22千克的發射質量實現了0.75米分辨率和不小於17.5千米的幅寬,0.75米分辨率則足以大致識別車輛、雷達、通信站、倉庫等。而“吉林一號”高分05D的0.2米分辨率則幾乎可以確切識別所有主要的戰場目標。我們可以認為“吉林一號”高分05D系統具備每天對全球所有關鍵地區的全面詳查能力,是全世界第一個具有0.2米全球圖像獲取能力的系統。此外,“吉林一號”系統還在不斷地升級數傳體制和數傳速度,這表明“吉林一號”對數據獲取的時效性提出了很高的要求。
持續過頂能力和優秀的分辨率帶來了動目標識別和跟蹤能力,正如該系統之前觀測過F-22戰鬥機飛行、國內的火箭發射,還拍攝過亞特蘭大機場的飛機起降。但如果想要實現真正的全時段空中動目標發現和跟蹤,可能需要將目前的部署數據再提高1-2個數量級,以接近“星鏈”的密度實現全球覆蓋才行。
此前在高分04A介紹中我們提到,“吉林一號”高分衞星的空間目標跟蹤能力完全能夠在成像的間隙轉頭去拍其他國家的衞星,在目前地球軌道資源緊張的今天,“星盾”衞星又能混入一堆“星鏈”衞星中混合發射的今天,具備空間目標逐個識別的能力無疑對提高空間安全有重要作用。“吉林一號”高分05D的兩個軌道面上的衞星如果有需求的話,可以對附近的星鏈或是其它什麼衞星進行機會成像,其獲得的圖像質量足以完成目標識別和判斷。

“吉林一號”拍攝的國際空間站
當然了,超高的分辨率不僅可以用來偵察,也可以用來服務民生。比如,“吉林一號”衞星為監控國土資源提供了獨特的持續過境監視能力,它可以對土地利用、礦產資源開發、森林覆蓋率、草原生態等進行高精度、週期性的監測。通過對比不同時期的影像,能夠迅速發現違規佔地、非法採礦、盜伐林木等現象,為自然資源審計和執法提供“鐵證”,極大地提升了監管的效率和準確性。

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