地平线-16：以色列发射最新侦察卫星

文/ 庞之浩

2020年7月6日，以色列国防研究与发展局和以色列航宇工业公司在帕勒马希姆空军基地用沙维特-2运载火箭成功发射了地平线-16光学成像侦察卫星。

“地平线-16”能为以色列提供必不可少的技术优势和情报能力，向以色列国防军9900情报组提供图像。它主要用于持续监测以色列所面临的威胁，收集伊朗和其他国家的军事情报。伊朗的太空项目尽管最近几年屡次失败，但仍是以色列必须要加以监测的危险目标。

新星一瞥

地平线-16侦察卫星使用了以色列三大防务公司的技术研制而成：以色列航宇工业公司负责建造沙维特-2火箭和卫星平台；拉斐尔先进防务系统公司负责建造火箭发动机和燃料加注等；以色列国防承包商埃尔比特系统公司提供星载多光谱高分辨率相机，该相机长1.5米、重120千克、口径700毫米，在距地面高度为600公里时分辨率达到0.5米，幅宽15公里。

“地平线-16”是一颗拥有以色列先进技术的光学成像侦察卫星，运行在近地点高度为613公里、远地点高度为334公里、轨道倾角为140.9°的轨道上，它虽然与“地平线-11”的性能相似，但已进行了精密的改进，能提供最大的工作输出。

以色列总理内塔尼亚胡在推特上说，“对于国家的安全，我们一刻也不会放松安全工作”；“‘地平线-16’的成功极大地增强了我们对付以色列敌人的能力，无论是近处还是远处的敌人。它极大地拓展了我们的陆海空天作战能力”。

“地平线-16”及其运载火箭的研制工作由以色列国防部的国防研究与发展局领导，以色列国防部长甘茨称赞说，此次发射是“国防机构、整个国防工业尤其是以色列航空航天工业公司的一个非凡成就，技术优势和情报能力对以色列国家安全至关重要”。以色列国防研究与发展局局长阿姆农·哈拉里表示，“地平线-16”是“国防部目前航天资产的补充，它将带来必要的情报，让我们能够监视任何来自遥远地区和邻近地区的敌人。”

▲ 沙维特-2火箭成功发射地平线-16卫星

▲ 地平线-16光学成像侦察卫星

▲ 地平线-9光学成像侦察卫星

四代“神探”

“地平线”系列卫星是以色列发展的小型成像侦察卫星，由以色列国防部投资并运行。主要为以色列情报部门和军事作战部门提供战略和战术图像情报，并为作战指挥控制中心和作战部队提供重要的情报信息。自20世纪80年代，以色列一直坚持采用小卫星执行成像侦察任务。

以色列首颗成像侦察卫星“地平线-1”于1988年升空。不算这次发射的“地平线-16”，以色列目前已先后发射4代共11颗“地平线”系列成像侦察卫星，其中地平线-1、2为第1代，是技术试验卫星，卫星没有携带有效载荷，主要用于验证“沙维特”火箭以及低轨卫星技术；地平线-3、4为第2代，采用光学卫星-1000卫星平台，是第一批业务卫星，但“地平线-4”发射失败；地平线-5～9为第3代，采用光学卫星-2000卫星平台，但“地平线-6”发射失败；地平线-10、11为第4代，采用光学卫星-3000卫星平台。除了地平线-8、10是雷达成像侦察卫星外，其余均为光学成像侦察卫星。

1995年升空的“地平线-3”发射质量为225千克，其中卫星平台重189千克、有效载荷36千克，设计寿命2年，但实际在轨运行6年。“地平线-3”星体呈截顶圆锥体，顶部直径0.7米，底部直径1.2米，高2.3米，太阳电池翼面积3.6平方米，卫星采用三轴稳定控制方式，指向精度0.1°，地面分辨率1.8米。由于以色列没有数据中继卫星，所以卫星获取的图像数据采用存储转发方式，在飞经以色列地面站接收范围内时下传数据。

“地平线-5”是2002年上天的，它运行在近地点538公里、远地点574公里的近地轨道。卫星发射质量300千克，高约2.3米，直径约1.2米，采用三轴稳定方式，载有1台高分辨率光学侦察相机，分辨率0.5米，幅宽约7公里，足以鉴别导弹发射车内是否搭载导弹等细节性情报。卫星连同太阳能电池阵列展开后的宽度为3.6米，设计寿命4～6年。“地平线-5”具有多角度拍摄功能，可拍摄全球任何区域的照片，可以提供有关部队移动、导弹发射架位置或者核设施修建情况的图片情报，主要用于监视伊朗、叙利亚和伊拉克。卫星不仅能清晰地看出机场每个角落的变化，连暴露在外的飞机型号都能识别。“地平线-5”目前仍在服役。

2007年，“地平线-7”升空，它所携带的载荷与“地平线-6”基本相同，是“地平线-5”的后继星，分辨率为0.5米。卫星上载有先进成像有效载荷和改进版软件、GPS接收机、星上计算机、气体燃料贮箱、望远镜以及其他先进组件。

近年发展

2010年，以色列成功发射了“地平线-9”，该卫星仍由以色列宇航工业公司建造，携带了由以色列埃尔比特系统公司制造的高分辨率全色相机。虽然这颗新卫星并没有重大的技术突破，不过它为以色列国防军提供了更大的灵活性。“地平线-9”长2.3米、直径1.2米，带有30升的肼燃料，平均功率400瓦，采用反作用轮控制卫星姿态。“地平线-9”载有与地平线-5、7卫星相同的高分辨率相机，全色分辨率优于0.5米，幅宽7公里。

▲ 以色列首颗成像侦察卫星“地平线-1”

2016年，以色列发射了地平线-11光学成像侦察卫星，卫星入轨后不久在测试过程中出了问题，但问题在数天后得到了解决。“地平线-11”是以色列改进型新一代侦察卫星系列的首星，采用光学星-3000卫星平台建造，配备一台先进的全色相机，并可能配备了多光谱成像有效载荷。

“地平线-16”是以色列自1988年以来发射的一系列军用间谍卫星中最新的一颗。以色列国防部未解释“地平线-11”和“地平线-16”之间为何空出了几个编号。以色列国防部称，以色列的卫星计划自1988年启动实施以来大幅增强了以色列的情报能力，而这主要归功于以色列航宇工业公司及其他工业伙伴开发出了突破性的技术和能力。

“地平线”系列卫星由以色列国防军9900部队操作，这是一支控制以色列所有间谍卫星的情报部队。

拥有数颗在轨先进的成像侦察卫星，将使以色列扩大情报覆盖范围。以色列没有披露其在轨成像侦察卫星的总数，但有报道显示，其至少还拥有另外5颗现役成像侦察卫星。

▲ 采用光学卫星-3000卫星平台的“地平线-11”在轨示意图

▲ 以色列“地平线”系列卫星

穿云破雾

2008年1月21日，由印度“极轨卫星运载火箭”发射上天的“地平线-8”是以色列首颗专用雷达成像侦察卫星。它进一步提高了以色列天基成像基础能力，全天候监督以色列的最大敌人伊朗发展核武器的动向，增强以色列针对伊朗的情报收集能力。

之所以用印度火箭发射主要有以下几个原因：一是因为便宜，费用为1500万美元，如果用以色列沙维特-2火箭发射，成本为2000万美元；二是显示了以色列对印度火箭的信任，此次发射能成为日益增强的印以军事合作的重要里程碑，“地平线-8”拍摄的某些秘密照片会提供给印度；三是以色列国防部为“地平线-8”增加了新的轨道需求，旨在为该卫星提供更大的覆盖范围，而以色列的“沙维特”火箭不能满足上述需求。卫星入轨后，仍由以色列国防部控制。

“地平线-8”的质量也只有300千克，载有重约100千克的先进合成孔径雷达，分辨率为1米。如此轻的重量在雷达卫星中是少有的，技术要求极高。其设计寿命为4年，期望寿命可能长达8年。以色列宇航工业公司首席执行官尼桑称，这颗卫星是以色列空间技术实力的体现，使以色列的空间实力取得重大飞跃。

“地平线-8”是一个六面体，其中一端是合成孔径雷达和X频段数据下传天线，另一端是推进器和燃料罐。该卫星的平台与有效载荷舱是独立的，以便组装时更简单、更容易、更快捷，两者通过电缆和电线相连接。靠近天线的有效载荷舱装有有效载荷电子部件和射频组件。其有效载荷能以宽覆盖模式、多视成像模式、各种条带模式、各种极化组合成像模式（任选）和若干聚束模式等多种模式工作，不同的工作模式有不同的分辨率、覆盖面积和处理方法，其中采用镶嵌模式可获取高分辨率、大覆盖面积的图像。这几种工作模式采用电子束方式来控制。能以这些不同模式工作是因为采用了许多新技术，例如：其天线和发射机设计新颖，使卫星重量轻，所以容易机动；高速电子部件可产生灵活多变的波形（带宽、脉冲重复频率和脉冲宽度等等）。

2014年4月9日 升空 的“地 平线-10”是以色列第2颗雷达成像侦察卫星，也是首颗第4代“地平线”卫星，采用光学卫星-3000卫星平台。根据设计，第4代卫星设计寿命为6年，重约400千克，采取三轴稳定技术，具备了高度的敏捷性和自主性，可拍摄大量高清晰度卫星图像。

“地平线-10”采用的小型平台可适应多种类型有效载荷，具有图像融合生成能力，能由单独的地面控制站控制，为多个用户服务。它装有1台高分辨率合成孔径雷达，重约100千克、功率1600瓦，包括大型阵馈和可展开网状天线，工作在X波段，中心频率9.59GHz。其宽测绘带扫描合成孔径雷达模式分辨率8米，聚束模式分辨率优于1米，带条模式成像沿飞行方向分辨率3米，镶嵌模式下获取多个目标区域画面，组合形成给定区域的一幅较大图像，分辨率1.8米。

分辨率为1米的地平线-8、10，是世界上最小的雷达成像侦察卫星。近年，美国一企业要从以色列购买多达4颗雷达侦察卫星，每颗重370千克，将同时发射上天，以串行方式工作，能保证对所关注区域的连续高频次覆盖。

▲ 测试完毕的地平线-16卫星

▲ “地平线”系列卫星在轨分布示意图

小型火箭

为了降低费用，并且适应沙维特-2火箭的发射能力，以色列“地平线”系列成像侦察卫星都是小卫星，每颗卫星质量只有300～400千克左右，但性能均非常优异。

这次发射“地平线-16”是沙维特-2火箭的第11次飞行，在这11次发射中，有9次取得了成功，1998年和2004年发射地平线-4、6卫星时失败。地平线-1～10是1988～2014年间发射的，其中只有“地平线-8”是2008年用印度“极轨卫星运载火箭”发射的，其余均由“沙维特-2”发射。

“沙维特-2”是一种三级固体火箭，箭高21米，近地轨道运力550千克，从帕勒马希姆空军基地发射时能把380千克的卫星送入轨道。其第一级和第二级发动机发射后，火箭滑翔至适当的高度，以便将卫星射入轨道。在第三级燃烧期间，“沙维特-2”的上面级旋转起来以稳定火箭，最终达到卫星的入轨速度。

由于以色列发射区域位于地中海的西部，所以像以前的以色列卫星发射一样，为了避免从其东部邻国上空经过，防止火箭各级在分离后掉落到阿拉伯邻国的领土上引起纠纷，“沙维特-2”采取了自东向西发射的方案，即向地中海方向发射，把卫星送入逆行轨道，这在世界上是独一无二的。由于与地球自转方向相反，火箭速度要受到一定损失（约损失每秒530米），所以限制了其有效载荷能力。这也是“地平线”系列卫星均采用超小型卫星平台的原因之一。

目前，以色列卫星的分辨率等关键技术与实际军事需求仍有一定差距，并且还不具备大中型卫星的发射能力。为此，以色列拟与美国等国合作快速发展。与美国规模庞大的、覆盖全球的成像侦察卫星系统相比，以色列现有的成像侦察卫星数量和体系显得较为单薄，所以其侦察对象相对集中，使用原则明确，即以本国需求为中心，监视范围包含“从阿富汗到摩洛哥”的广大伊斯兰国家，重点遏制伊朗核力量发展、黎巴嫩真主党势力扩张以及打击“基地”恐怖组织。★