張雪松

搭載著239條生命的馬航MH370航班悄無聲息地消失在茫茫夜色之中，至今下落不明，令人揪心。先且不論飛機上到底發(fā)生了什么，失聯(lián)之后，世界多國派出各型搜尋力量，前往飛機可能失事的海域參與搜尋工作。海面上，艦船乘風破浪，天空中，飛機低空暸望，本著對生命負責的態(tài)度，包括中國在內(nèi)的一些有能力的大國，甚至調(diào)用在近地軌道運行的衛(wèi)星，投入到搜尋工作當中。

看過電影《國家公敵》的讀者可能會被其中政府使用衛(wèi)星追蹤主角戴恩的橋段所震撼，坐在屏幕前的操作員只需在鍵盤上輸入指令，衛(wèi)星便可快速機動到目標人物上空，實時傳輸動態(tài)影像，監(jiān)視其一舉一動，而傳回的影像甚至可以看清目標人物手表上的時間。但電影終歸是電影，現(xiàn)實中衛(wèi)星并沒有如此強大的能力。

“變軌”的誤解

“針對馬來西亞失蹤客機失聯(lián)時間長，劃定的搜尋區(qū)域面積大的特點，西安衛(wèi)星測控中心根據(jù)應(yīng)急預案迅速調(diào)集了‘高分、‘遙感、‘海洋和‘風云等4個型號的衛(wèi)星，緊急對在軌運行衛(wèi)星測控計劃進行調(diào)整，為搜尋工作提供技術(shù)支持。”

這條信息的發(fā)布彰顯出中國作為負責任大國對該事件的重視，同時展現(xiàn)了中國在近40年大力發(fā)展航天事業(yè)所擁有的實力。但是，在該信息的擴散中，卻被演繹成“我國衛(wèi)星進行變軌機動以盡快訪問目標海域”的解讀，有失偏頗。根據(jù)北美防空司令部公開的軌道數(shù)據(jù)，我國的“高分”、“遙感”等衛(wèi)星的軌道近期并沒有發(fā)生改變。

事實上，衛(wèi)星變軌本身就是一個誤會。運行在距離地球表面500千米以上軌道的遙感衛(wèi)星，受空氣阻力影響小，燃料僅用于軌道維持，專門進行變軌以盡快訪問熱點區(qū)域則是子虛烏有。尚且不談中國民用“高分”1號，即便是美國極為先進的KH-12“鎖眼”軍用偵察衛(wèi)星，據(jù)專業(yè)觀星組織測得的軌道參數(shù)，軌道變化都是在遠地點提升衛(wèi)星速度以維持軌道高度的機動，并沒有表現(xiàn)出異常的改變軌道傾角、軌道面內(nèi)位置、軌道周期等參數(shù)的機動。

因此，中國調(diào)動衛(wèi)星參與搜尋工作并沒有改變衛(wèi)星運行的軌道。那么，這些遙感衛(wèi)星又做了些什么？

地面的“調(diào)令”

“緊急對在軌運行衛(wèi)星測控計劃進行調(diào)整?！?/p>

遙感衛(wèi)星要盡快訪問熱點區(qū)域，進行變軌機動是代價極其昂貴的一錘子買賣。其實，通過衛(wèi)星側(cè)擺，就可以拍攝衛(wèi)星軌道兩側(cè)的區(qū)域，我國參與馬航失聯(lián)客機搜尋的各型衛(wèi)星進行的“機動”就是側(cè)擺機動。側(cè)擺機動并非一般認為的軌道機動，而是衛(wèi)星姿態(tài)的變化，一般無需消耗衛(wèi)星燃料，只需要調(diào)整衛(wèi)星的動量輪轉(zhuǎn)速。

我國的“高分”1號衛(wèi)星側(cè)擺角一般可達25°，必要時可達35°，結(jié)合“高分”1號衛(wèi)星650千米的軌道高度，意味著它最遠可以拍攝星下點軌跡兩側(cè)450千米的區(qū)域，這比正常情況下60千米的幅寬大了近8倍。雖然側(cè)擺機動拍攝要付出分辨率下降的代價，但相比縮短訪問周期，利還是遠大于弊。

“調(diào)整”還包括對衛(wèi)星工作計劃的更新，如注入指令對疑似失事海域進行拍攝。必要時還需清空衛(wèi)星上原有任務(wù)，全力進行拍照以滿足搜尋工作的需求。而這些調(diào)整對衛(wèi)星完成原有任務(wù)勢必造成一定影響。遙感衛(wèi)星的指令與數(shù)據(jù)傳輸是在經(jīng)過我國測控站上空時進行的，而且衛(wèi)星上的電量和存儲空間十分有限。為優(yōu)先保證對搜尋海域的成像工作，必須占用上行指令和下傳數(shù)據(jù)的時間與空間。一般來說，對特定區(qū)域的成像拍攝都是根據(jù)衛(wèi)星軌道和該地區(qū)光照條件精心設(shè)計的，雖然衛(wèi)星沒有變軌，但優(yōu)先保證拍攝搜尋海域后，有些任務(wù)只能等下一次訪問時才能成像?！案叻帧?號衛(wèi)星的重新訪問周期為4天，這就意味著有些預定觀測任務(wù)要等至少4天后才能再次執(zhí)行。

接到調(diào)整命令之后的衛(wèi)星，又能拍攝出怎樣的畫面呢？

“星眼”的視界

這4個系列的衛(wèi)星中，“高分”和“遙感”都是太陽同步軌道的高分辨率對地觀測衛(wèi)星。目前“高分”系列唯一的一顆“高分”1號衛(wèi)星，其高分辨率相機的全色分辨率為2米、多光譜分辨率為8米，幅寬約60千米，主要用于拍攝高分辨率衛(wèi)片。此外，它還攜帶了一部由4個相機拼接而成的分辨率16米、幅寬800千米的大幅寬相機。“遙感”系列已經(jīng)發(fā)射到“遙感”19號衛(wèi)星，其中既有類似“高分”1號的傳輸型光學遙感衛(wèi)星，也有使用合成孔徑雷達的偵察衛(wèi)星?！昂Ｑ蟆毕盗邪ā昂Ｑ蟆?號B和“海洋”2號衛(wèi)星，主要用于海洋水色和動力研究，其中光學傳感器最高分辨率僅有250米，基本沒有偵察能力?！帮L云”系列包括太陽同步軌道的“風云”3號系列和地球靜止軌道的“風云”2號系列，主要用于大氣、云雨、陸地和海洋等氣象數(shù)據(jù)收集，同樣不具備對MH370航班飛機殘骸類目標的探測能力。后兩型衛(wèi)星在此次任務(wù)中主要負責提供相關(guān)區(qū)域水文與氣象條件，輔助搜尋力量執(zhí)行任務(wù)。

我國調(diào)用參與搜尋工作的4型衛(wèi)星均為對地對海觀測的光學與雷達遙感衛(wèi)星。雖然艦船與飛機仍然是搜尋工作的主力，但衛(wèi)星搜尋也彌補了傳統(tǒng)搜尋方式的不足。衛(wèi)星搜尋最大的優(yōu)勢是觀測區(qū)域大，即使像“高分”1號這樣的高分辨率的光學遙感衛(wèi)星，主相機幅寬也有60千米，這對盡快搜尋失聯(lián)客機的可能失事海域具有極大的價值。其中“高分”1號衛(wèi)星攜帶的另一臺800千米幅寬的超大幅寬相機，更為在大洋上遍尋失聯(lián)客機提供了不小的幫助。3月9日，“高分”1號衛(wèi)星就曾拍攝到泰國灣海域疑似殘骸，不過后經(jīng)證實這些物體與失聯(lián)航班無關(guān)。

隨著新信息的披露，雖然搜尋方向從早期的泰國灣海域，到馬六甲海峽以西，再到后來的南印度洋，這些衛(wèi)星一直為搜尋工作盡著自己的一份力。

結(jié)語

事實上，馬航航班失聯(lián)事件，并非我國第一次調(diào)集對地觀測衛(wèi)星支援地面搶險救災工作。2008年的汶川大地震，雖然我國當時的對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)還不夠強大，但仍緊急使用了“遙感”1號和“遙感”2號等軍用遙感衛(wèi)星，加上“北京”1號、“資源”2號等民用遙感衛(wèi)星對災區(qū)進行了遙感觀測，為抗震救災提供了很大的幫助。我國民用高分辨率對地觀測系統(tǒng)的首星“高分”1號，發(fā)射后很快就為雅安地震提供了幫助，并為其后的甘肅岷縣地震、東北洪澇災害等自然災害中提供了大量精確的觀測數(shù)據(jù)。

但此次調(diào)用衛(wèi)星執(zhí)行搜尋工作又與以往有很大的不同。墜落在海面的飛機可能四分五裂，隨著時間的流逝，浮在海面上的大件殘骸會因浸水沉入海底，而海面上零星碎片也會隨著洋流飄散開來。大目標逐漸丟失，而小目標又極難被衛(wèi)星在復雜的海況下識別。因此，后續(xù)搜尋工作中利用光學遙感衛(wèi)星對相關(guān)海域進行光學成像進而發(fā)現(xiàn)殘骸的概率將會變得越來越低。然而不管怎樣，我們都期盼著早日發(fā)現(xiàn)失聯(lián)的飛機，還真相于天下。endprint