你見過美元嗎？如果有，不知你是否注意到，在1美元背面的金字塔上有一隻眼睛，這就是著名的"上帝之眼"（Eye of Providence），也被叫做全視之眼或者是荷魯斯之眼，代表著上帝監視人類的法眼。
而在我們的現實生活中，也有人企圖扮演"上帝"的角色，時刻監視著全人類的一舉一動。雖然不如聖經中描繪的那麼神奇，但是不誇張的說，在它背後的人也絕對擁有窺探全球的能力，這就是來自於天空之上、地球之外那無處不在的間諜衛星。
而締造出這些"上帝之眼"的正是美國最為著名的兩大情報機構美國中央情報局（CIA）和美國國家偵查局（NR0），核心是利用遍佈於地球近地軌道和同步軌道上的代號為KH"鎖眼"的間諜衛星，其最高解析度可以達到10-15釐米，這相當可以從太空之中測量你影子的精確尺寸，著實讓人感到恐懼。那麼這次我們就來深扒一下這個臭名昭著的"NRO"和它所掌控的"鎖眼"光學偵查衛星網。
起源：太空科技的產物萬事萬物都有一個開始，間諜衛星這種高科技的偵查裝置也有一個逐步發展的過程。自1958年1月31日美國發射第一課人造衛星"Explorer-1"號開始，軍用偵查衛星的概念就被美國情報部門提上了議事日程。就在次年，美國空軍和CIA合作率先發射了一顆代號為"科羅娜"的小型人造衛星用於軍事偵查用途，其地面解析度僅為3-6米，屬於第一代的普查型間諜衛星。
這顆衛星和"U-2"高空偵察機，以及"SR-71"黑鳥偵察機一起作為對前蘇聯軍事情報偵查的主要手段，在冷戰時代這些專案都被高度保密，以至於當時美國國內的民眾甚至部分軍方人士都完全不清楚"科羅娜"專案的存在。
而這個"科羅娜"專案正是KH"鎖眼"間諜的前身，KH1-4型除了在光學解析度上有所不同外，其基本設計都是基於"科羅娜"衛星研發的。而此時空軍也單獨搞了一個"薩默斯"（SAMOS）計劃，發射了薩默斯A/B兩種偵查衛星 ，不過由於其照片清晰度的問題，該計劃在1962年KH-1"日冕"偵查衛星正式開始工作後，就被併入了NRO的計劃之中。
可以說在人類使用人造衛星第一次探索太空的時候，世界上最強大的兩個國家就首先將之用於軍事目的，太空技術沒有激發人類探索的夢想，反而是開闢了一個新的戰場，這不得不說是一個悲劇。而鎖眼偵查衛星還將繼續成長，這個人造的"上帝之眼"在科技的推動下將變得更有權能。
成長：NRO改進鎖眼其實"鎖眼"偵查衛星在最早並非是軍用偵查的唯一選項，例如使用U2或者黑鳥高空偵察機，或者是人員滲透，但是伴隨美蘇兩國的冷戰對峙進入白熱化，鐵幕落下後的滲透工作舉步維艱。而此時更多的反偵察武器也被開發出來，這其中就包括薩姆2防空導彈，所以高空偵查也遇到的巨大的阻礙。
隨後的1960年5月第一架U2高空偵察機在蘇聯上空被擊落，接下來在5月11日-16日，時任美國總統艾森豪威爾總統首次承認在蘇聯進行情報工作，同時表示停止相關工作。當然了，蘇聯的情報是不能真正中斷的，既然無法進行有人高空偵查，那麼無人高空偵查就成為了唯一選項，這就促成了"鎖眼"偵查衛星的蛻變，NRO正式浮出水面。
最早"鎖眼"衛星都是由CIA負責的，但是中情局和整個社會面接觸比較廣，對於衛星偵查這種冷戰時期過於敏感，甚至是可以觸發"核神經"的專案，理應交由更隱祕的組織負責；而且CIA本身也不具備對偵查衛星維護和建造的相關經驗，多部門合作更有暴露機密的危險。為此在1961年，美國國家偵查局成立，也就是我們前文所說的"NRO"，其保密程度之高，直到1973年10月，也就是12年後美國政府才正式承認。自此公眾才知道，自己的頭頂有這麼一個"上帝之眼"的存在。閒話一句，在冷戰時期除"鎖眼"之外，還有大量隱祕任務都被隱藏在公眾視野之外。
隨著NRO的成立，KH（Key Hole）"鎖眼"的編號被正式啟用，軍用偵查衛星也得到了真正的成長機會，因為此時KH已經成為了偵查蘇聯的軍隊部署、核武器研發、以及遠端轟炸機和導彈情況的唯一方式。在獲得大量的資金和科技資源後，"鎖眼"軍用偵查衛星主要有以下三個方面的"成長"：
▲NRO歷次發射任務所使用的的徽章
1、執行時間
這裡有必要提及以下，最早的"鎖眼"偵查衛星，既KH-1到KH-3"日冕"系列都是完全的一次性的偵查衛星，在有限的天數後便成為廢物。以現在最新型的鎖眼一顆造價高達25億美金來看，當年使用一次性偵查衛星可謂是瘋狂之舉，冷戰就是這樣不折不扣的燒錢遊戲。
不過縱使美國財大氣粗，長期這麼燒錢也有點扛不住了，NRO開始著手對KH衛星的執行時間進行升級。早期的KH衛星由於火箭載重量的問題，不可能設計的太複雜，只有一部長1.52米的太空相機和一個返回艙，當衛星進入預定軌道和位置後既開始拍攝，當膠捲耗盡後既被放入返回艙，在到達可回收視窗後返回艙分離進入大氣層，然後使用人工方式回收，而此時這顆衛星就已經毫無利用價值了。
但是從KH-4偵查衛星開始，相機的數量被增加為兩部，相對應的也有兩個返回式載具，其實這裡有個疑問，為何不讓兩部相機的交卷放入同一個返回艙，既節省空間，成本也低。其實這主要是因為KH-4可以在一個地點拍攝後，進行長達20天的休眠，在執行第二個地點的拍攝任務，而第一個地點的膠圈則可以先期返回地面，供情報人員研判。就算多花一些成也是無所謂，兩部返回艙可以更快的接受到情報資訊，衛星都是一次性的，也不在乎一個返回艙的錢了。
▲KH衛星照片的返回艙被要求儘量從空中直接獲得，以減少洩密風險
由於KH-4具備了多工能力，於是在1962年之後發射的更為頻繁，從1963年8月-1972年5月有記錄的發射就有130多次，其中KH-4A/B型總共有69顆，其中9顆失敗，回收有價值膠片102次。大量的極具價值的情報被美國情報機構獲取，這些情報如果通過人員滲透等方式將付出更多的時間成本，而且行動一旦失敗還需要負擔國際政治風險，而"鎖眼"衛星雖然價格昂貴，但是卻沒有任何的副作用，可以說是用過的都說好。
以此為契機，KH-5"氬"、KH-6"繩索"、KH-7"策略"等改進型鎖眼相繼出爐。其中最新型的KH-7在1963年就研製完成，此時NRO接過鎖眼剛2年，冷戰時期的研發效率可以說真的太強了，現在的NASA用2年時間連一個登月車都造不好。不過KH-7"策略"和KH-8"策略2"依然有一個致命的問題，就是儘管相機數量多了，但是電池能量卻有限，如果持續拍攝最多使用8天，上千萬美元的衛星就用8天，多少還是有點心疼的。
▲洛克希德的KH-9組裝車間，最大特徵就是前部的4個回收裝置
所以KH-9"大鳥"應運而生了，該型號通過增加相機和返回艙的數量，將使用時間延長到了極致。KH-7擁有驚人的4個相機和返回艙，緊密的排列在衛星的前端，特徵非常醒目。而為了解決電池問題，KH-9還史無前例的使用了"太陽能電池板"供電，這在70年代初來說是絕對的"黑科技"，此時連《星球大戰：新希望》都還未上映，可見當時的軍用衛星技術甚至遠超同時期的民用太空探索。而KH-9藉助這一技術也全面超過了了之前任意型號的"鎖眼"衛星，最長的一次足足運行了270天。
當然你認為"鎖眼"的技術成長就僅限於此了嗎？那就大錯特錯了，還是在《星球大戰》（1977年）放映之前，1976年NRO正式開發出了KH-11"晶體"軍用間諜衛星，這完全可以被描述為一款劃時代的科技成就，因為此刻漂浮在我們頭頂的間諜衛星中還有4枚就是KH-11,其中有一部分已經工作了20年以上，依然忠實的為美國情報機構扮演著"上帝之眼"的角色。
之所以KH-11"晶體"能在空中一呆20多年，是因為和之前的"鎖眼"不同，它不再使用相機和膠捲記錄內容後通過返回艙發回地球，而是顛覆性的使用了超高頻軍用加密通訊傳輸方式，將內容直接傳送到位於更高位置的地球同步衛星中，在由該衛星發往地面控制站。這個控制站有興趣的朋友也可以自己查一下，就是著名的58區（非51區），位於弗州的瓦爾堡，現在的衛星地圖上應該都能夠找到。
通過這個革命性的改進，KH-11終於不再是一款單純的一次性衛星了，只要在衛星的執行壽命內，KH-11都能不斷髮送情報。NRO差不多隻用了14年的時間就徹底的改變了偵查衛星的一系列缺點，大大降低了使用成本，又提高了偵查效率，這也是為什麼現在很多人抱怨NASA登陸火星動作太慢了，畢竟按照NRO在冷戰時代的做法，火星的土豆可能早就收穫了。當然，這也可以看出在冷戰時期的"核陰影"之下，當一切資源被集中到軍事領域後，被追著跑的科學家能夠迸發出多麼大的潛力。
2、拍攝解析度
解決了能用多久的問題，那麼自然就會關心看的是否清楚，畢竟軍用間諜衛星唯一的偵查方式就是拍照，而且是從距離地球表面幾萬米的高空拍攝，解析度問題就成為了體現情報價值的重要標準，如果不能從照片中分析出有價值的內容，那麼這張花費幾百萬成本的照片就一無是處。
▲早期間諜衛星拍攝的五角大樓，解析度比較一般
最初的KH-1到KH-4都是屬於第一代普查型衛星，照片解析度為6米級，後續提高到2-3米級，但是情報價值依然有限，只能對相關地區進行大致的判斷，可解決"是否"和"有無"的問題，但是無法進一步提供拍攝物件的技術細節。
而後的KH5-KH6都是屬於實驗性質的型號，但此時的解析度已經可以達到0.6米級，直到成熟的KH-7"策略"出現，它可以在大範圍廣角拍攝的情況下達到0.61米的解析度，這是一個什麼概念呢？此時你已經能從太空分辨地面上的軍用坦克了，通過大致的輪廓對比，已經可以進行技術判斷了。而此時是1963年，美國人已經掌握這種技術並用于軍事實踐，所以說美國人的軍事領先並非嘴上說說，那是真正的可以做到一些同時代別人所做不到的事情。
▲KH-8拍攝到的"古巴導彈危機"時的照片
在其後的KH-8"策略2"衛星上，這個拍攝解析度再一次升級為0.1米，雖然只是比0.6前進了一小步，但是這其中的戰略意義卻是非常巨大的，可以說是改變了軍用間諜衛星偵查的歷史意義也不為過。因為這個分辨下的照片，通過高倍觀察儀器已經可以測量到建築投影的尺寸了，這樣對一個新建的發射場地，或者軍用設施，就可以準確估計其建造進度和完工時間，也基本上就掌握了前蘇聯相關軍事設施開發的進度。更為恐怖的是，通過連續拍攝的照片，還可以觀察出影子不斷變化的程度，加上從當時拍攝地點的經緯度以及太陽的相對位置，可以直接計算出投影物（如導彈）的長度、彈徑、發動機噴口尺寸等等，進而可以直接估算出導彈的威力、射程等等。這種十分詳盡的，具備戰略價值的情報，通過滲透非常難獲得，即便獲得了也會由於反間諜的干擾，反而沒有衛星圖片得到的資料準確，畢竟"上帝之眼"在幾萬米的高空是很難被欺騙的。
不過這還遠遠不是70年代科技的極限，最後實現超越的依然是KH-11"晶體"衛星。由於KH-11不再需要空間存放相機和返回艙，所以可以建造更大的圓柱結構用於放置超大尺寸的鏡片，其第一級鏡片直徑已經達到了驚人的2.3米，後續改進型KH11甚至增大到了3米，比如"龍"、"水晶"等，其解析度可以達到駭人聽聞的15釐米（0.15米）。
▲特朗普發出的該衛星照片已經明顯超出一般商業衛星的解析度
在2019年的9月，美國總統特朗普曾經過在社交媒體上釋出了一張衛星照片，展示了伊朗"霍梅尼太空發射中心"發射火箭失敗的情況。根據很多航空愛好者分析，其照片早已超過了一般商業衛星的解析度，達到了15釐米（0.15米）的軍用偵查衛星級別，同時根據照片中的影子長度和角度判斷出是代號USA-224號"鎖眼"偵查衛星，這正是KH-11"晶體"所屬的15顆衛星之一。
雖然當前的商用衛星也可以達到0.3-0.4米的級別，而最新的"鎖眼"甚至可以達到0.05米的解析度，但是在1971年就能達到這樣拍攝解析度，也是值得載入史冊的。順嘴提一句，後來著名的"哈勃"望遠鏡就參考了KH-11的設計理念，所以他們的外觀實際是差不多的，尤其是外側的太陽能電池板幾乎一模一樣，而兩者的功能其實也差不多，一個是探索宇宙，一個是探索他國的機密。不過就"哈勃"衛星的技術沿襲來說，也算是KH"鎖眼"甚至是NRO做的為數不多的好事了。
3、拍攝距離
在完成了對軍用衛星解析度和執行方式的改革後，NRO美國國家偵查局對"鎖眼"衛星最後一個改進方向就是拍攝距離。按照一般的想法，為了能夠拍攝出更清楚的畫面，衛星似乎應該離地球上的拍攝位置越近越好，但實際上卻沒有簡單。其實在最早的時候"科羅娜"衛星也是執行在500 -2000千米的近地軌道上，但隨著世界航空技術的整體發展，發射小型衛星的成本也大幅降低，近地軌道衛星數量大量增加，目前近地軌道上估計有各個國家、公司和組織的衛星800-1000顆，此時在近地軌道上執行軍用偵查衛星就顯得不太合適了
▲"鎖眼"間諜衛星面臨群星環繞的局面
雖然衛星之間各有軌道，目前也只有2009年時俄羅斯和美國的衛星發生過相撞，但是對於需要絕對安全的"鎖眼"來說則是完全不能接受的。就算沒有撞擊，如此複雜的軌道環境也對加密資訊的安全提出了挑戰，如果這種"意外"發生在戰爭或重大事件的關鍵時刻就完了，NRO不會接受僥倖這個字眼。
所以在KH-11衛星發射時，它的軌道就已經上升到"太陽同步軌道"，距離地面大約6000千米，是空間站執行高度的2倍以上，足以保證軍用偵查衛星的絕對安全。至於高度增加帶來的拍攝解析度的問題，則可以通過增加鏡片直徑的方式慢慢克服，至少相比而言安全是第一優先順序的，如果不安全，拍的再清晰也毫無價值。當然了，6000千米的高度並非全是缺點，在這個軌道上執行的衛星相對於太陽是處於靜止的，這就保證了同一地點的每張照片上自然光源是固定不變的，我們上文曾經說過，通過計算影子高度可以解析出物體的具體尺寸（如導彈、火箭、地下發射井等），而光源固定不變後影子也是固定，這樣計算出的尺寸就會更加準確，這讓KH-11提供照片就更具有戰略價值了。
▲"鎖眼"KH-11在太陽同步軌道拍攝的前蘇聯某艦艇生產情況，此時光源固定
那麼有的朋友可能會問，以後的"鎖眼"衛星軌道高度是否還會持續增加呢？答案是肯定的，高度保密的KH-12"偶像"偵查衛星，在1990年首次發射的時候就已經被送入了"地球同步軌道"。該軌道距離地面36000千米左右，是KH-11軌道高度的6倍，此時衛星的最大優勢是從外部看相對於地球是同步飛行的，而從地球上來看則是相對靜止，一般在該軌道的通訊衛星只需要2-3顆就可以覆蓋整個地球。
▲地球同步軌道又稱靜止軌道，此時衛星和地球同步執行，從地面來看相對靜止
而NRO之所以為KH-12"偶像"選擇這個一般軍用衛星很少用到的軌道，一是為了避開"太陽同步軌道"上的其他軍用衛星，另一個方面是因為KH-12"偶像"在個軌道上只要將鏡頭對準地球，就可以24小時不間斷的傳送拍攝到的情報，據說這個型號的間諜衛星是用來在監控前蘇聯在《中導條約》中的耍賴行為。而此時間諜衛星和一個實時監控的攝像頭基本就沒有區別了，同時超強的機動能力讓KH-12在戰時也能夠提供非常及時的偵查資料。
所以在很多美國大片上，其實總統第一時間要找的並不是海軍陸戰隊或者航母，而是KH"鎖眼"間諜衛星，因為只有間諜衛星拍到的地方，美國人才能第一時間知道大致情況，至於後續的軍事部署那都是基於這個情報的確認所展開的。
當下：偶像高處不勝寒
雖然KH-12"偶像"已經代表了目前間諜衛星的巔峰，但是也有很多難以掩蓋的缺點，而這些缺點大多數也是因為其所在的軌道高度所造成的，可謂是"高處不勝寒"。
因為"地球同步軌道"上的航天器相對地球靜止，所以地面上的大多數雷達和光學觀察裝置只要對準KH-12的大致位置，就很容易觀察到"偶像"的存在。為此NRO在後續型號後也想盡了辦法，包括在衛星前端安裝反射雷達電磁波的防護罩；或者是將衛星表明材料替換為能吸收可見光99.9%的碳奈米材料，這樣就可以避免被光學裝置觀察到。
而該型號也成為了KH-12的一種改進型，既隱身偵查衛星"迷霧"，1990年"迷霧"通過太空梭在STS-36任務中部署，而在美國太空梭終止飛行後，該型號的衛星就沒有再次發射過了。不過前期的KH12還是被不少天文愛好者抓包，目前大部分的關於KH12的資料都是通過這些天文望遠鏡拍攝的。
除此之外，由於36000千米的高度限制，實際KH-12拍攝解析度要要低於KH-11，當然這在"鎖眼"家族中也不是第一次了，畢竟整個KH衛星就是在拍攝精度上反覆橫跳，普查型衛星拍攝範圍大，但是精度低，而詳查型的拍攝雖然精度高，但是資料量太大發送困難，
而每個型號都會逐次交替的改進這些問題。但是自KH-11"晶體"確定了鏡片感光耦合拍攝方式後，這個改進的潛力就不大了，因為鏡片的直徑就是衛星的直徑，而衛星的直徑又被火箭運載器的直徑所限制，所以在衛星發射技術沒有顛覆性的進步之前，不可能發射鏡片直徑更大的KH衛星了。儘管"偶像"採用了更新的數字成像技術，但是如果想要進一步達到KH-11的解析度，只有在新一代的間諜衛星中才有望解決。
未來：依舊不存在的摩爾
其實相應的解決辦法並沒有讓NRO等待太久，因為新的高空成像技術已經出現，這就是由美國國防部下屬的高階研究計劃局（DAR）所開發的"薄膜型光學即時成像器"，也被稱為"摩爾"Moier。
由於該技術腦洞過大，其實字面解釋上還是頗為困難，這種技術所使用的已經不是傳統的磨製鏡面，而是將光學薄膜作為一種鏡片使用，這時候薄膜不直接反射光線，而是採用菲涅爾透鏡的衍射光線，從而達到成像的目的。其實目前很多高階的VR頭顯就利用菲涅爾透鏡遠離，也算作軍民合作的一種體現吧。
當然為了在近乎平面的薄膜上形成"菲涅爾"透鏡紋路也並不容易，需要先鍍鉻製作菲涅爾螺紋圖案，然後在薄膜表面覆蓋光敏塗料，然後將螺紋圖案放在光敏塗料上曝光，在用離子束蝕刻器將螺紋永久地刻到膜中，這樣就製作完成了一張厚度僅有燒烤鋁箔紙一樣的"菲涅爾"透鏡了，當然實際情況比這裡描述的要困難很多，這裡只是為了讓大家能夠大致理解其原理。
▲一片已經蝕刻好的薄膜鏡片
那麼這個技術具體應用到"摩爾"上時，會製造出尺寸為20米的巨型光學薄膜鏡面，其大小是"哈勃"望遠鏡鏡片的7倍，"韋伯"望遠鏡鏡片的3倍，而韋伯所使用的鏡片已經花費了數十億美元。當然20米的鏡片肯定無法直接發射，不過由與其柔軟可摺疊，所以最終會被塞到普通KH-12大小的衛星中，進入同步軌道後在太空中進行展開，如果用過摺疊反光板拍照的朋友，應該能夠更加形象的理解這個過程。
▲圖中分別是"哈勃"和"韋伯"望遠鏡鏡片，以及"摩爾"鏡片的對比
這種衍射成像技術將是未來很長一段時間內，最為先進太空偵查感知方式，如果在KH-12目前的地球同步軌道上，20米直徑的鏡頭可以一次性拍攝地球40%的地表，而且是以實時直播的方式，這基本是一眼看穿地球了。還可以用1米級解析度聚焦10X10千米的區域，這無異於就是在太空中安裝了一個廣角攝像頭，可謂是名副其實的"上帝之眼"。而且在技術完善後，實際上製造一個薄膜的成本要遠低於磨製一個高精度鏡片。目前"摩爾"在完成5米級的薄膜測試後，一直處於祕密研發狀態，相關情報很少公開曝光，但是相關人士表示6年後，新一代偵察衛星"摩爾"將正式開始執行。
▲新一代"摩爾"光學偵查衛星一次可以拍攝小半個地球
不過就和一開始的"鎖眼"KH-1一樣，或許這個"摩爾"又將成為美國口中一個不存在的東西，畢竟一個離我們36000千米的物體是很容易被否認的，除非等到某個天文愛好者再次拍到所謂的"上帝之眼"，真相才會被解開。
▲未來快速感知獲得資訊是一種重要的能力
總結其實最後想和大家說幾點正文中無法表達的內容，一是科技其實並不是爆炸的，多數我們目前看到的科學技術早在50-60年代就開始研發了，由於技術一定的滯後性，可能現在才能感受到這種變革；二是"鎖眼"這個東西未來的影響其實太大了，如果你能實時看到世界上絕大多數隱祕的事情是什麼概念，想想三體中的"質子"吧，雖然沒有那麼誇張，但是性質是相同。而且我們這裡只是提到了光學偵查衛星，這只是龐大間諜衛星網中的一類，還有不少如"曲棍球"這樣的雷達合成孔徑偵查衛星，這些美國竟然已經搞了幾十年了，真心可怕；三是未來是一個資訊爆炸的時代，而資訊也是一種"資源"，文中最後的"摩爾"將壟斷或改變這種資源的獲取方式，所以我們在資訊感知方面是否也應該大踏步的前進呢？畢竟資源被獨佔後總是沒有好結果的。