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1 # 軍武吐槽君
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2 # 和風漫談
題主這個問題非常好,不但題主想到了,科學家們也想到了,所以太空中不但有雷達,而且雷達的數量還不少。只是各國對這些雷達諱莫如深,很少提及,更不願公開,所以我們對它們瞭解的並不多。
衛星飛向太空,本來最早就是服務於軍事目的的。使用衛星在太空觀測地面,偵察敵軍目標和行動具有非常大的優勢,所以如何提高衛星對地觀測解析度就成了軍事科學家們研究的方向。
早期的衛星是光學成像,使用CCD或CMOS光學成像鏡頭觀察拍攝地面。現在手機和數碼相機使用的CMOS攝像頭就是軍用轉民用的科技。
▲美國“鎖眼”光學偵察衛星
但是光學成像衛星對光照條件要求高,如果光照不好,有濃密的雲層,地面有植被覆蓋,或目標偽裝,藏入地下,光學成像衛星就無法使用了。
於是後來人們又研製了合成孔徑雷達。合成孔徑雷達天線孔徑不大,因為太大裝不到衛星上,但是透過衛星的運動,對目標多次探測,然後用軟體合成影象,從而等效於一個尺寸很大的天線,使其具備大型天線的偵察和分辨能力。
▲長曲棍球偵察衛星
合成孔徑雷達可以裝在飛機上,也可以裝在衛星上,不受天氣影響,可以穿透濃密的雲層和植被,甚至探測到隱藏在地下的目標。
雷達工作需要消耗大量的電力,所以偵察衛星的尺寸很大,攜帶大量的燃料,而且還有很大的太陽能電池板為雷達提供電力。
美國的“長曲棍球”偵察衛星,就是合成孔徑雷達衛星,還攜帶有光學成像裝置。長曲棍球長8米,直徑4米,重達16噸,對地面解析度可達0.3米,比著名的哈勃太空望遠鏡還要重。哈勃太空望遠鏡長13.2米,直徑4.2米,重11噸,其中光學透鏡直徑為2.4米,可以成功捕捉到134億光年以外的宇宙影象。可想而知,長曲棍球衛星比哈勃太空望遠鏡的效能還要強悍,只不過這種強悍用在對地觀察而已。
▲哈勃太空望遠鏡
其他各軍事大國也都有類似的合成孔徑雷達衛星。比如德國的AR-Lupe衛星,俄羅斯的禿鷹E1衛星等。所以,太空中佈滿了雷達,出門的時候一定要小心啊!
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3 # 重大現場
雷達可以安裝到衛星上,早已經實現了,一般稱:雷達衛星,載有合成孔徑雷達,又稱:SAR,屬於對地觀測遙感衛星,主要進行地面成像。這類衛星已經開始普及,許多國家都可以研發,只不過是在軍用領域的應用較少,主要還是應用於農業、地質等領域。
衛星安裝的雷達主要用途就是地形測繪等,在軍事領域的應用,主要進行地面目標的測繪,比如:目標的位置,大小,外形等,主要適用於大型的目標,但是都無法象一般軍用雷達那樣,進行實時定位,對空中目標進行跟蹤等,這主要是受許多因素的影響。它的搭載能力有限,不可能搭載大型的雷達天線,也沒有充足的能源,供雷達系統使用,讓雷達擁有較大的高功率。
衛星的執行軌道也是一個問題,在低軌道時,雖然距離目標較近,但是衛星往往快速從目標區上空透過,無法對某個區域進行長時間的連續跟蹤,如果是高軌道的話,那麼衛星又距離地面相當遙遠,又難以進行精確的定位。
當然了,雷達只是一個技術手段,也不是什麼十全十美的,只是現代探測技術之一,只有當多種技術協同時,才能達到最為理想的效果。衛星確實是一個非常理想的偵察平臺,其搭載的探測手段絕非一種二種,雷達只是其中一種,只有透過多個技術手段的對比,才能真正得到需要的東西。
這就是現代技術的發展趨勢,不再單純依賴一項手段,而是多項手段相互彌補。
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4 # 紫軒雨的小窩
這提問腦洞可以,我個人覺得有三個方面的問題!
1 能源問題
因為安裝在太空,雷達照射基本就是半個地球了,需要很大的功率才能發射足夠強大的雷達波照射在地面,而僅太陽能板是無法提供那麼多電能,或許在想為什麼不用核電,現在技術核電都上不了飛機更別說太空,再說雷達波照在地面還有多少可以正確的返回到雷達!
2 資料傳輸頻寬問題
雷達的最重要功能就是提前發現敵人的蹤跡,而放在太空中的雷達資料傳輸到地面,一般都要中繼,時延很高,現在戰場瞬息萬變,錯一秒都可能改變戰局,試想一下,當太空雷達發展目標後轉達到地面基本都要數十秒,那時敵人的飛機已經飛離那個區域了,持續的跟蹤就需要持續的中繼,敵人打掉你的中繼 也就等於打掉了你的雷達,更不用說反衛星武器,我們的航天工程基本上都需要大型遠洋測控船,戰時你的中繼船可以滿到處跑還是你可以在全球範圍內建造中繼站還能守得住!
3 雷達捕捉目標的問題
雷達放在太空的目的就是為了看得多看得遠,但是雷達放在太空距離地面都是好幾百公里,目標以地面為背景,你怎麼區分目標和山海湖川,以及非軍事目標,從上往下照射看到的東西就像曬在場地上的麥子,那麼多,而從下往上照,以天空為背景就沒那麼複雜了!
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5 # 悟空電波
針對樓主的問題,前面幾位朋友的回答或多或少有正確的一面,但都不全面,更談不上專業。
首先要澄清概念。我理解,樓主所說的雷達是指用來搜尋空中飛行器(主要是飛機和導彈)的雷達,不是用來對地/海面進行成像的雷達。
然後,我們來科普一下用來搜尋空中飛行器的雷達為什麼還沒有安裝在衛星(太空)上。注意,這裡的用詞是“還沒有”,不是“不能”。其主要原因有以下幾點:
(1)電力供應受限。根據計算,雷達的探測距離要達到300千米(低軌衛星的最低高度)以上,需要的電源功率約為數百千瓦(與雷達的工作頻率有關,頻率越高大氣衰減越大,需要的電源功率越大)。衛星的供電方式主要是蓄電池和太陽能,蓄電池只能用來儲能,太陽能用於長期供電。但是,雖然現在透過使用超輕材料,可以將較大的太陽能帆板摺疊後送上太空,但距離產生數百千瓦的電力還有很大差距。
(2)使用效率低。人造衛星的高度越低,繞地球飛行的速度越快。最低軌道衛星大約每隔2個小時繞地球一圈。因此,低軌衛星上的雷達每圈能夠掃描一個地域的時間很短,不能對感興趣的地域上空的目標進行連續預警監視。為了達到連續預警監視,必須用至少十幾顆衛星組網,因此,代價大,效率低。
(3)目標回波能量積累時間受限。雷達的最大探測距離與可積累的目標回波能量直接相關。星載合成孔徑雷達之所以能夠在數百千米高空對地面進行成像,是因為地球是合作式目標,雷達透過補償自身運動和地球運動,可實現長時間地面回波能量積累,達到用小的功率實現地面成像的目的。但是,空中運動目標是非合作式目標,雷達處理回波時不能預知目標的運動速度和方向,而且積累處理時間長了目標的運動狀態會發生改變,導致雷達回波不能像合成孔徑雷達那樣很好“聚焦”,這樣,空中搜索雷達為了達到和合成孔徑雷達同樣的探測距離,只能成數十倍提高發射功率。
正是因為以上原因,用於空中搜索的星載雷達至今沒有出現。但是,可以預見的是,未來科技的發展一定會解決以上問題,實現雷達放在太空搜尋空中飛機和導彈的夢想不會耽誤太久。
需要說明的是,以現有的雷達技術,電磁波穿透雲層、抑制地物散射雜波、利用中繼衛星將探測到的目標航跡傳回地球都不是難事,除了武器制導,遠端預警監視等多數應用也不在乎那點時延。
回覆列表
是啊,把雷達安裝在太空,可以俯瞰整個地球,世界淨收眼底,什麼飛機、航母、導彈只要一有動靜就可以被天眼捕捉,簡直不要太爽!理想很美滿,現實很骨幹!以現有的技術要想把雷達(合成孔徑雷達除外,只能用於地面遙測)安裝在太空要面臨的問題只能用一句詩來形容:蜀道難,難於上青天!
太空雷達想象圖雷達安裝在太空跟鹹魚沒什麼區別!雷達是什麼?雷達的本名叫“無線電定位”,透過發射電磁波對目標進行照射,然後再接受回波,以此分析出目標的空間位置。既然是電磁波,那麼就會受到各種各樣的干擾,如果雷達在太空那就更酸爽了!
第一、要穿透整個大氣層和厚厚的雲層,電磁波在這個過程中基本上已經被吸收的差不多,要接收回波?等到地老天荒吧,兄dei!
第二、就算你安裝的這個雷達是超人級別的,電磁波成功抵達地球,但是你要對抗的是整個世界的電磁干擾,不僅有云、霧、雨、雪、山林、大海產生的自然雜波,還包括數十億臺電腦、手機、訊號塔等發出的威力強大的電磁干擾,你要是能在這麼多的訊號源中捕捉到目標並且成功識別自己的雷達訊號,我算你贏了!
雷達怎麼上太空,誰提供動力?現代雷達的作用距離一般都很有限,如果是機載、艦載雷達,一般有效識別距離都只有幾百公里上下,大小從幾百公斤到幾噸不一。而如果要在太空使用雷達,這麼長的距離,這麼強的干擾,唯一能做的就是加大功率,那麼這就會導致雷達的體積直接膨脹N多倍,如果對這個體積沒有概念,我可以給大家看看美華人大殺器,作用距離達到5000公里的鋪路爪戰略雷達!
鋪路爪雷達這玩意有多大?32米高、30米寬,總重量最少在五百噸以上,要想運載這麼大的玩意上天,就算是土星五號(近地軌道118噸)來了,也無濟於事!而且雷達不光是有雷達就夠了,你還得供電,而且你靠太陽能還滿足不了,那麼你還得在太空建個發電站,怎麼了,就怕了?這些還不夠,你還長期派人值守,維護保養,這又是一筆無底洞的投資,所以要想把雷達部署在太空,在現階段基本上不用想了!