日本侦察卫星谋求监视全球

文/ 春水

▲ 日本H-2A火箭发射光学6号侦察卫星

北京时间2月9日9时34分，日本H-2A-202型运载火箭在鹿儿岛县种子岛航天中心发射了“情报收集卫星（IGS）光学7号卫星”。此前于1月28日进行的一次发射尝试因给火箭提供空调气体的氮气系统发生泄漏而被叫停。

▲ 光学和雷达成像侦察卫星利用自身特点进行对地观测示意图

▲ 日本光学6号侦察卫星示意图

光学和雷达侦察卫星分辨率不断提高

根据日本政府公布的相关信息，“光学7号”采用了高性能光学传感器并首次搭载激光中继系统，未来可与中继卫星配合工作，有助地面控制中心实时获取卫星获得的情报信息，进而提高日本天基情报获取能力。

业界分析认为，“光学7号”是“光学6号”的改进型，属于日本第四代光学侦察卫星，分辨率优于0.3米，达到世界领先水平。

分辨率低于1米就可以用于军事中的详查用途。目前，光学侦察卫星中分辨率最高的是美国的“锁眼”-12侦察卫星，达到0.1米，日本目前光学侦察卫星分辨率水平没有达到美国水准，但也处于世界领先水平。

▲ 日本光学侦察卫星冢族

▲ 日本雷达成像侦察卫星示意图

▲ 越南向日本购买的ASNARO-2雷达遥感卫星

2018年2月，日本“光学6号”侦察卫星在鹿儿岛县的种子岛航天中心由H-2A火箭发射成功，“光学6号”侦察卫星是日本研制的第三代光学侦察卫星，分辨率达到0.3米的水平。

2003年，日本通过“一箭双星”的方式将“光学1号”和“雷达1号”两颗侦察卫星送入预定轨道。从2003年起，日本光学侦察卫星的性能一直在稳步提升，以“光学1号”为代表的日本第一代光学侦察卫星分辨率为1米，以“光学3号”为代表的第二代光学侦察卫星分辨提高到0.6米，而“光学6号”和“光学7号”则分别属于日本第三代和第四代侦察卫星了。日本第一次公开发射侦察卫星就有光学侦察卫星和雷达侦察卫星，同时具备全天候侦察能力。这在世界航天史上也是罕见的，大部分国家，像美国、苏联等国都是先拥有光学侦察卫星，之后才拥有雷达侦察卫星。

成像侦察卫星一般包括光学成像和雷达成像两种。光学侦察卫星一般配备了可见光相机等光学侦察设备，分辨率较高，但受光照、气象条件等因素的影响，全天候侦察能力不足。而雷达侦察卫星通常配备了合成孔径雷达，基本不受气象条件的影响，可全天候侦察，而且还可以识别伪装目标，缺点是分辨率普遍低于光学侦察卫星。两种卫星可以相互配合，优势互补，因此，不少大国都会发射两种类型的成像侦察卫星。可见日本军事航天技术储备之多，为拥有侦察卫星准备之充分。

2018年5月，日本成功发射了一颗名为“雷达6号”的侦察卫星。该卫星由H-2A运载火箭发射，用于替代超期服役的“雷达4号”，研制费用约为240亿日元（约合14亿元人民币），在夜间和多云天气时也能获取图像数据，最高分辨率高达0.5米。“雷达6号”是日本第三代雷达侦察卫星，0.5米的最高分辨率也让日本雷达侦察卫星进入该领域的世界先进水平。横向对比，美国“长曲棍球”雷达侦察卫星最高分辨率为0.3米，欧洲的“合成孔径雷达-放大镜”项目的雷达侦察卫星最高分辨率同为0.5米。

日本迄今进行了13次侦察卫星发射（1次发射失败），共15颗卫星被成功送入太空，其中7颗退役，8颗在轨服役。“光学7号”发射成功后，日本将有5颗光学侦察卫星和4颗雷达侦察卫星在轨运行。

只要拥有雷达侦察卫星和光学侦察卫星各2颗，就能对地球上任意地点每天拍摄1次以上。日本今后还将继续发射侦察卫星，力争实现10颗卫星的空间侦察体系，进一步增强对地球任意地点的侦察能力。

目前，这些侦察卫星由日本内阁情报调查室下属的内阁卫星情报系统负责管理和运作。未来，随着日本军事航天力量的整合，若成立航空宇宙自卫队或宇宙自卫队，这些卫星很可能划归到这些新成立的军事组织中，以提升整体军事航天能力。

▲ QPS-SAR卫星

▲ 日本H-2A火箭准备发射

积极对外推销军用潜力遥感卫星

随着侦察卫星技术的发展，日本还开始积极向国外推销军用潜力的遥感卫星，并且成功出口越南。

2016年，日本和越南达成一项卫星出口协议，越南将向日本采购ASNARO-2雷达遥感卫星。据悉，这是日本首次对外出口卫星。日本政府希望日本企业更加积极参与到商业航天的竞争当中，提高日本国产卫星生产出口数量和技术水平。报道称，越南政府机关“科学技术院”将采购由日本电气公司（NEC）和三菱电机共同开发的这种高性能小型遥感卫星。该项目得到日本政府的大力推动，包括地面设备在内的订单总额高达数百亿日元。

ASNARO-2卫星是ASNARO家族卫星的一员，其中，ASNARO-1属于光学遥感卫星，ASNARO-2属于雷达遥感卫星，两者平台基本一样，但载荷不一样。ASNARO卫星项目旨在利用开放体系技术和制造方法形成下一代小卫星平台系统，以大大降低成本和缩短研制周期，并采用最新电子技术。首星ASNARO-1于2014年11月由俄乌合造的第聂伯火箭发射，载有分辨率可达0.5米的光学遥感器。在研的ASNARO-3将配备超光谱观测设备。由日本电气公司采用“下一代星”（NX）300L平台建造，发射重量570千克，载有X波段雷达观测设备，能不受云层影响进行全天候全天时观测，具有聚束、条带和扫描三种观测模式。该星采用505公里、倾角97.4度的太阳同步轨道，聚束模式分辨率为1米或更高。

越南方面宣称，由于该国一年之中阴雨天比较多，所以需要受天气影响较小的雷达卫星。这颗观察卫星搭载的传感器具有夜间拍摄和穿透云层拍摄的特殊性能，成像精度也是当今世界最高水准。有分析认为，从表面上看，ASNARO-2是一颗民用遥感卫星，可以作为灾害发生时侦察灾情和了解农作物生长情况的监测卫星，但由于卫星的分辨率较高，一定程度上可作为军事侦察卫星使用。

日本和越南的防务关系近几年不断深化，尤其在航天方面合作颇多。2018年1月，越南自主研制的微龙卫星由日本艾普斯龙固体运载火箭发射升空。微龙卫星是越南航天中心与日本一些高等院校合作项目研制的产品，由36名越南航天中心的工程师研制。这些工程师于2013年开始研制微龙号卫星，该卫星设计重量50千克，大小50×50×50厘米。越南官方媒体称，微龙卫星进入轨道后，将担负越南近海海洋观测的任务，观测水质和沿海海洋变化。

除了上述侦察或遥感卫星，日本还在研发能够在地球静止轨道运行的高轨道成像侦察卫星和超低轨道卫星。地球静止轨道成像侦察卫星可对一定区域范围内进行24小时侦察监视。2017年12月23日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）研制的“超低轨道技术试验卫星”（SLATS）由H-2A运载火箭发射成功，该卫星是世界首颗具有变轨能力的超低轨道卫星，在轨验证了超低轨道高度保持、高分辨率对地观测等一系列关键技术。超低轨道技术能够迅速增强战场信息获取能力，军事应用潜力巨大。因此，未来日本成像侦察体系可能包括太阳同步轨道、高轨道和超低轨道成像侦察卫星。

▲ ASNARO-2雷达遥感卫星在轨飞行

▲ Izanagi任务徽章

日本民间积极研究雷达小卫星

2019年12月11日，日本九州大学的创业公司 QPS 研究所(福冈市)研制的的 QPS-SAR 卫星星座的第一颗小型 SAR 星 Izanagi搭载印度的 PSLVQL 运载火箭进入约 550公里 的太阳同步轨道。该卫星高1米，下部分为宽80厘米的正六边形，重100千克，天线展开后为3.6米，天线质量为10千克，分辨率为1米。预计到2024年将有36颗卫星组成 QPS-SAR 卫星星座，届时可以在世界任何地方每10分钟进行一次观测。福冈、佐贺县和长崎县约有20家中小企业参与了卫星开发。QPS 研究所于2015年成立，目前已从风险资本Dogan Beta (福冈市)筹集了23.5亿日元，并一直在进行研发和启动准备工作。该研究所希望 QPS-SAR星座即使在夜间和恶劣天气下也能观察地面。★