星眼巡天，鹏鸟无踪

张雪松

搭载着239条生命的马航MH370航班悄无声息地消失在茫茫夜色之中，至今下落不明，令人揪心。先且不论飞机上到底发生了什么，失联之后，世界多国派出各型搜寻力量，前往飞机可能失事的海域参与搜寻工作。海面上，舰船乘风破浪，天空中，飞机低空暸望，本着对生命负责的态度，包括中国在内的一些有能力的大国，甚至调用在近地轨道运行的卫星，投入到搜寻工作当中。

看过电影《国家公敌》的读者可能会被其中政府使用卫星追踪主角戴恩的桥段所震撼，坐在屏幕前的操作员只需在键盘上输入指令，卫星便可快速机动到目标人物上空，实时传输动态影像，监视其一举一动，而传回的影像甚至可以看清目标人物手表上的时间。但电影终归是电影，现实中卫星并没有如此强大的能力。

“变轨”的误解

“针对马来西亚失踪客机失联时间长，划定的搜寻区域面积大的特点，西安卫星测控中心根据应急预案迅速调集了‘高分、‘遥感、‘海洋和‘风云等4个型号的卫星，紧急对在轨运行卫星测控计划进行调整，为搜寻工作提供技术支持。”

这条信息的发布彰显出中国作为负责任大国对该事件的重视，同时展现了中国在近40年大力发展航天事业所拥有的实力。但是，在该信息的扩散中，却被演绎成“我国卫星进行变轨机动以尽快访问目标海域”的解读，有失偏颇。根据北美防空司令部公开的轨道数据，我国的“高分”、“遥感”等卫星的轨道近期并没有发生改变。

事实上，卫星变轨本身就是一个误会。运行在距离地球表面500千米以上轨道的遥感卫星，受空气阻力影响小，燃料仅用于轨道维持，专门进行变轨以尽快访问热点区域则是子虚乌有。尚且不谈中国民用“高分”1号，即便是美国极为先进的KH-12“锁眼”军用侦察卫星，据专业观星组织测得的轨道参数，轨道变化都是在远地点提升卫星速度以维持轨道高度的机动，并没有表现出异常的改变轨道倾角、轨道面内位置、轨道周期等参数的机动。

因此，中国调动卫星参与搜寻工作并没有改变卫星运行的轨道。那么，这些遥感卫星又做了些什么？

地面的“调令”

“紧急对在轨运行卫星测控计划进行调整。”

遥感卫星要尽快访问热点区域，进行变轨机动是代价极其昂贵的一锤子买卖。其实，通过卫星侧摆，就可以拍摄卫星轨道两侧的区域，我国参与马航失联客机搜寻的各型卫星进行的“机动”就是侧摆机动。侧摆机动并非一般认为的轨道机动，而是卫星姿态的变化，一般无需消耗卫星燃料，只需要调整卫星的动量轮转速。

我国的“高分”1号卫星侧摆角一般可达25°，必要时可达35°，结合“高分”1号卫星650千米的轨道高度，意味着它最远可以拍摄星下点轨迹两侧450千米的区域，这比正常情况下60千米的幅宽大了近8倍。虽然侧摆机动拍摄要付出分辨率下降的代价，但相比缩短访问周期，利还是远大于弊。

“调整”还包括对卫星工作计划的更新，如注入指令对疑似失事海域进行拍摄。必要时还需清空卫星上原有任务，全力进行拍照以满足搜寻工作的需求。而这些调整对卫星完成原有任务势必造成一定影响。遥感卫星的指令与数据传输是在经过我国测控站上空时进行的，而且卫星上的电量和存储空间十分有限。为优先保证对搜寻海域的成像工作，必须占用上行指令和下传数据的时间与空间。一般来说，对特定区域的成像拍摄都是根据卫星轨道和该地区光照条件精心设计的，虽然卫星没有变轨，但优先保证拍摄搜寻海域后，有些任务只能等下一次访问时才能成像。“高分”1号卫星的重新访问周期为4天，这就意味着有些预定观测任务要等至少4天后才能再次执行。

接到调整命令之后的卫星，又能拍摄出怎样的画面呢？

“星眼”的视界

这4个系列的卫星中，“高分”和“遥感”都是太阳同步轨道的高分辨率对地观测卫星。目前“高分”系列唯一的一颗“高分”1号卫星，其高分辨率相机的全色分辨率为2米、多光谱分辨率为8米，幅宽约60千米，主要用于拍摄高分辨率卫片。此外，它还携带了一部由4个相机拼接而成的分辨率16米、幅宽800千米的大幅宽相机。“遥感”系列已经发射到“遥感”19号卫星，其中既有类似“高分”1号的传输型光学遥感卫星，也有使用合成孔径雷达的侦察卫星。“海洋”系列包括“海洋”1号B和“海洋”2号卫星，主要用于海洋水色和动力研究，其中光学传感器最高分辨率仅有250米，基本没有侦察能力。“风云”系列包括太阳同步轨道的“风云”3号系列和地球静止轨道的“风云”2号系列，主要用于大气、云雨、陆地和海洋等气象数据收集，同样不具备对MH370航班飞机残骸类目标的探测能力。后两型卫星在此次任务中主要负责提供相关区域水文与气象条件，辅助搜寻力量执行任务。

我国调用参与搜寻工作的4型卫星均为对地对海观测的光学与雷达遥感卫星。虽然舰船与飞机仍然是搜寻工作的主力，但卫星搜寻也弥补了传统搜寻方式的不足。卫星搜寻最大的优势是观测区域大，即使像“高分”1号这样的高分辨率的光学遥感卫星，主相机幅宽也有60千米，这对尽快搜寻失联客机的可能失事海域具有极大的价值。其中“高分”1号卫星携带的另一台800千米幅宽的超大幅宽相机，更为在大洋上遍寻失联客机提供了不小的帮助。3月9日，“高分”1号卫星就曾拍摄到泰国湾海域疑似残骸，不过后经证实这些物体与失联航班无关。

随着新信息的披露，虽然搜寻方向从早期的泰国湾海域，到马六甲海峡以西，再到后来的南印度洋，这些卫星一直为搜寻工作尽着自己的一份力。

结语

事实上，马航航班失联事件，并非我国第一次调集对地观测卫星支援地面抢险救灾工作。2008年的汶川大地震，虽然我国当时的对地观测卫星系统还不够强大，但仍紧急使用了“遥感”1号和“遥感”2号等军用遥感卫星，加上“北京”1号、“资源”2号等民用遥感卫星对灾区进行了遥感观测，为抗震救灾提供了很大的帮助。我国民用高分辨率对地观测系统的首星“高分”1号，发射后很快就为雅安地震提供了帮助，并为其后的甘肃岷县地震、东北洪涝灾害等自然灾害中提供了大量精确的观测数据。

但此次调用卫星执行搜寻工作又与以往有很大的不同。坠落在海面的飞机可能四分五裂，随着时间的流逝，浮在海面上的大件残骸会因浸水沉入海底，而海面上零星碎片也会随着洋流飘散开来。大目标逐渐丢失，而小目标又极难被卫星在复杂的海况下识别。因此，后续搜寻工作中利用光学遥感卫星对相关海域进行光学成像进而发现残骸的概率将会变得越来越低。然而不管怎样，我们都期盼着早日发现失联的飞机，还真相于天下。endprint