據印度媒體報導，印度在2019年發射的Cartosat-3衛星達到了25厘米的分辨率。並號稱這顆衛星的圖像在軍事上具有很高的價值，那麽印度航天是不是真的達到了這個水準呢？
首先來看看這顆衛星的基本情況。這是一顆發射質量1625千克的衛星，採用標準的97.5度傾角太陽同步軌道。衛星上攜帶了全色相機和多光譜相機。所謂的0.25米分辨率，指的就是全色相機參數。
我們知道，要想提高衛星的分辨率，有三個主要因素:鏡頭焦距、感光器件性能、衛星軌道高度。
軌道高度是在發射入軌過程中就設定好的。一般來說，高於500千米的是民用遙感衛星，低於500千米的可能是軍用衛星。如果軌道高度在200千米左右，那幾乎一定是軍用偵察衛星。這是印度靠自己的力量就能實現的事情。Cartosat-3的軌道高度是509千米，這是很典型的民用遙感衛星軌道選擇。也就是說，如果它把軌道高度降低到200千米左右，一定能大幅度提高分辨率，當然這個高度的空氣密度還比較大，會影響衛星壽命。
印度Cartosat-3使用了1.2米直徑光學鏡頭。它的光學部分還包括自適應光學部件，微機電（MEMS)對焦元件。至於由誰來製造相機的鏡頭，印度有很多選擇，如果要求比較低，可以在國內生產。如果選擇進口，有白俄羅斯、俄羅斯、法國等多個國家願意合作，難度也不大。
難度最大的就是感光器件。遙感衛星上包含大量的高科技電子元器件和光學器件。因為在外太空飛行的衛星和宇宙飛船，必須抵禦嚴酷的太空環境，除了動輒零下一兩百度到零上一兩百度的溫度變化以外，還充滿了致命的宇宙射線。民用的電子元器件在這種環境下是根本無法工作的。
航天級電子元器件並不需要特別先進的半導體加工設備。但是，它的加工工藝，封裝工藝都是特殊的。要知道，航天級的電子元器件並不是所有國家都能自己生產的。那麽，印度在航天級電子元器件和光學器件方面有什麽實力呢？印度航天研究組織）下屬有兩個實驗室與此相關：１．電子光學系統實驗室，負責設計開發和生產航天級的光電傳感器和光學設備，包括開發CCD，光電陀螺，衛星內光纖連接器，高分辨率照相光學設備，和各種微機電設備，包括加速度傳感器等。２．半導體實驗室，負責開發航天級集成電路，包括各種專用處理器（ASIC），微機電元器件（MEMS），和射頻器件等。其半導體加工技術主要來自於以色列的Tower半導體公司（包括在美國的分公司TowerJazz半導體）。
據稱，這個半導體實驗室已經建成了8寸晶圓的生產線，擁有0.18微米（180納米）的CMOS半導體生產工藝。儘管在一些展會上，ISRO展示了一些自己生產的航天級元器件，但是否已經在印度的衛星上大量應用，還是個疑問。因為我們知道印度在政治上沒有受到美國的排擠，能夠在國際上採購到西方國家生產的航天級電子元器件。據我們所知，印度每年都進口大量的西方國家生產的航天級電子元器件。
和中國對比一下。我們知道中國航天系統下屬的北京微電子研究所（772所），西安微電子研究所（771所），複旦微電子，長春光機等等科研部門，能夠生產我們衛星上需要的幾乎全部電子元器件，並且近些年來開始大量出口俄羅斯。北京772所甚至進入了法國泰勒斯公司的供應鏈，一些航天級電子元器件甚至開始出口到歐洲。
所以，如果不出意料，Catosat-3上的關鍵電子和光學部件都是進口的，或者“合作”開發的。但是我們不應該小瞧印度的野心。如果持續投入，他們也許會在某一天擁有自產的航天級關鍵零組件。
還有一些實際細節會影響最終實現的圖像分辨率。比如鏡頭的加工質量、衛星數據下行通道的穩定性、衛星姿態控制的精度。鏡頭加工質量是一個固定的指標，製造完成之後就不會變化了。但後兩個因素是會受到空間環境因素影響的。如果宇宙射線、電離層或者其他自然因素嚴重干擾了無線電通信，那麽衛星拍攝的圖像穿回地球，就會發生失真或者質量下降。如果衛星在天上不停地晃動，當然會影響實際的圖像清晰度。
印度公布的25厘米分辨率是不是能穩定地實現，還是只能在有限時間裡做得到，取決於這些細節。不過這類數據只有衛星運營部門才能掌握，外界是不知道的。
那麽印度這顆衛星在國際上處在什麽水準呢？從基礎工業水準來說，印度比中國差得遠，在衛星這種高精尖產品上會體現得非常明顯。既然Cartosat-3對外宣傳的分辨率達到了25厘米，那麽我們來尋找一顆與之類似的中國衛星作對照。2016年中國發射了兩顆叫高景一號的衛星，軌道高度設定在了530千米，與Cartosat-3近似。但高景一號的分辨率分辨率只有0.5米。需要知道的是，這並不是因為中國航天造不出更高分辨率的衛星，而是中國法律不允許公開銷售分辨率更高的衛星圖像。於是製造部門把技術優勢體現在了其他地方——高景一號的發射重量只有560千克，也就是Cartosat-3的三分之一，而且壽命還比它長3年。
至於美國，在2014年就發射了一顆叫做世界觀測3的衛星。這顆衛星的最高分辨率達到了0.31米，聽起來似乎也不如Cartosat-3。然而世界觀測3的軌道高度是617千米，而且美國法律禁止出售分辨率高於0.30米的圖像，所以它的性能指標也就只好如此了。需要注意的是，世界觀測3有相當強大的高光譜拍攝能力，為此增加了相當多設備，重量高達2.8噸。
因此我們可以得到結論，Cartosat-3即使真的實現了0.25米的分辨率，在國際上也處在較為靠後的排名上。
實際上，即使沒有印度的這顆衛星，高分辨率的衛星圖像也不是什麽神秘的東西了。美國數字地球公司已經在公開銷售分辨率達到31厘米的圖像，除了受到美國製裁的中國、俄羅斯、伊朗等國，其他人都可以自由採購。印度之所以要發射自己的衛星，主要是為了方便和保密。美國的衛星控制在美國人手裡，軌道和姿態如何調整要聽美國人的，印度只能根據美國衛星的飛行計劃來選購圖像。從美國手裡購買圖像，就等於告訴對方自己在關心什麽地方，暴露戰略意圖。
另一方面，人們也要開始逐步習慣這樣一件事，高分辨率衛星圖像的擴散已經是不可避免的。到目前為止，全球分辨率優於1米、具有較高軍用價值的商業遙感衛星已經相當多。無論哪個國家，要想完全隱瞞大規模軍事設施和軍事行動，已經是不可能的事情了。即使開鑿地下工程，那麽設備和設施的聚集、物資的集中、渣土的清運，都是逃不過衛星遙感的。
正是因為如此，無論美國和中國都立法限制衛星圖像的銷售，以防被恐怖分子濫用。分辨率太高的圖像是不能出售的。印度如果真的實現了0.25米的衛星圖像分辨率，也要考慮考慮銷售政策，承擔起自己應該承擔的安全義務。印度媒體在報導時，貼出了一張Cartosat-3拍攝的低分辨率圖像，至於0.25米的圖像，至今還沒有放出。民用衛星的圖像是不需要保密的，所以我們很期待Cartosat-3最高分辨率圖像的真跡流出。
而這顆衛星的測控和運營情況如何呢？去年印度隊月球發射探測器，就是西方測控的，測控和運營能力不足的話，買了用不了，或者用不好，也是常事，買高分辨率衛星，出低分辨率效果，能否及時出圖研判並做出合適反應，是一系列的問題。印度這些年最擅長的就是在硬體上想搞個大新聞，但其他方方面面的配套和系統工作都嚴重跟不上。而這個所謂硬體上的大新聞，很多也只是對國內忽悠而已，顯得印度航天大躍進，印度科技大躍進了，從而提升印度政府形象以及莫迪個人的執政能力。
作者：孔 新 微胖 軍美
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