中国卫星看中国大好河山：“吉林一号”遥感星座走进寻常百姓家
一位博主向长光卫星技术股份有限公司（以下简称“长光卫星公司”）下了一笔1800元的订单，他的需求是调用“吉林一号”卫星持续追踪并记录新疆哈密一处“为人民服务”字样航标的修复过程。这个价格让很多人意识到，调动天上的卫星并非“贵不可及。”
“吉林一号”拍摄的“为人民服务”字样航标 受访者 供图
而在今年10月25日首个台湾光复日，“吉林一号”卫星拍摄的台湾高清地图，清晰展现的台湾街景和山川湖海画面，再次引发海内外关注。
“卫星影像引发热议背后，是卫星高时间分辨率和高空间分辨率的能力体现。”长光卫星公司副总经理贾宏光在接受南方日报专访时表示，“区别于航空范畴，卫星运行在太空，并没有领空权一说，世界任意地点，我们基本上能做到想拍哪就拍哪。”
“吉林一号”卫星星座由长光卫星公司自主建设。从2015年10月7日我国首批商业卫星“一箭四星”发射成功，到如今141颗卫星成功组网，长光卫星公司建成了全球最大的亚米级商业遥感卫星星座，更将遥感卫星影像价格从每平方公里400-500元降至最低13元。曾经离大众高不可攀的航天科技正越来越频繁走进寻常百姓家，航天大国到航天强国之路正随着商业化应用越走越宽。
“想拍哪里就拍哪里”，太空中的“高清摄像头”
今年10月25日，首个台湾光复纪念日到来之际，“吉林一号”公布了多张台湾高清卫星影像。
卫星视角下，日月潭“日轮”与“月钩”的形态，阿里山大片绵延起伏的森林……而网友讨论最多的是， “吉林一号”所拍摄的画面中，台湾的每条街道都清晰可见：台北港营运码头的集装箱，中正纪念堂两厅院的屋顶，新竹科学园区密集的厂房无一不高清呈现。
“吉林一号”拍摄的台北港 受访者 供图
国防部新闻发言人张晓刚10月30日表示，“中国的卫星看看中国台湾的大好河山很正常，没有什么可大惊小怪的。”而长光卫星公司综合办公室主任张晓磊则介绍，“吉林一号”系列遥感卫星运行在500公里以外的太空环境，能够做到想拍哪里就能拍哪里。
技术上，这并不容易。能把地球在太空中随时随刻拍得清楚，这考验着卫星的“两高能力”——高空间分辨率与高时间分辨率。
贾宏光解释说，高空间分辨率，通俗讲就是清晰度。若将遥感卫星比作“外太空的摄像头”，清晰度是它对地拍照最关键的指标。
2015年，长光卫星公司发射的第一颗商用光学卫星，分辨率就达到了亚米级的0.72米。“地面上0.72乘以0.72米的一个见方，在卫星的眼里是一个像素点。”贾宏光解释道，仅有一个像素点显然无法分辨物体，要想分清楚这个物体至少需要八个像素点，而“吉林一号”刚上天时就具备了这一能力。
科研人员在开展空间环境试验 受访者 供图
经过数年的技术迭代，如今“吉林一号”卫星的最高分辨率已优于0.5米。贾宏光透露，0.5米的分辨率精度并非“吉林一号”的能力极限，而是我国现行政策要求卫星在民用市场领域的清晰度不能超过0.5米。公司其实拥有分辨率达到0.3米甚至0.2米的技术验证卫星，其能力足以在500公里外“识别出某个广场上站了多少个人”，目前主要应用于技术验证及其他领域。
在完成修复新疆哈密“为人民服务”字样的任务时，就需要短时间内对同一点位进行多频次拍摄，这就考验着卫星的时间分辨率。
如果说空间分辨率决定了卫星“看得有多清”，那么时间分辨率则决定了它“能看多勤”。贾宏光解释道，卫星的时间分辨率代表其重复访问同一地点的频率，取决于在轨卫星的数量和星座的协同调度能力。
“吉林一号”宽幅02B星发射 受访者 供图
“早些年咱们中国的第一批商用高分辨的遥感卫星上天后，比如说今天我们这几颗卫星拍完广州，如果我想再拍一次广州可能得等到三天以后，等它的轨道轨迹重返回来。”贾宏光举例道，而现在，拥有141颗组网卫星的“吉林一号”，已经能做到对全球任意地点的日重访次数达到“几十次”。
“第一颗星过境了，半个小时后就会有卫星补过来，这就是时间分辨率。” 贾宏光说。
他补充解释道，高频重访并不意味着每次过境都会进行拍摄，“有市场任务或者有我们通过卫星地面站给卫星上了指令，它才会在过境的时候开机拍摄。”
这种“想什么时候拍就什么时候拍，想拍哪里就拍哪里”的能力，是卫星作为航天器的天然优势。
除了“两高”，卫星性能的另一个关键指标是幅宽，即单次拍照能覆盖的宽度。长光卫星的新一代“宽幅系列”卫星，一次成像的幅宽可达150公里。贾宏光用了一个形象的实例来说明这一能力：“台湾全岛从东到西最宽的地方是144公里左右，我们这一颗卫星过境一次就可以把整个区域拍下来，分辨率是0.5米。”以卫星每秒约7.5公里的在轨运行速度计算，这意味着“一秒钟就可以拍下来地球上约1200平方公里的面积”。
“瘦身”降成本后，卫星拍照也并不贵
在修复“为人民服务”字样视频中，博主曾提及自己支付1800元下单了“吉林一号”的拍摄服务。这个数字让不少网友意识到，调动天上的卫星并非“贵不可及。”
从每平方公里400-500元降至如今最低仅13元，成本是如何降下来的？
从产业链角度分析，有行业专家指出，长光卫星公司是国内行业内唯一一家实现全产业链布局的企业，涵盖上游卫星制造、中游卫星运管测控和下游数据服务，“垂直整合模式，大幅降低了卫星数据的使用门槛。”
而从技术层面看，“星载一体化”的技术理念，是降低成本的关键。
贾宏光用一个“箱子”的比喻，来解释“星载一体化”与传统卫星制造模式的颠覆性区别。在他看来，传统模式是“以平台为核心”。“可以把平台想象成一个箱子，这个箱子里放个摄像头，它就是遥感卫星；放通信载荷，它就是通信卫星。”在这种模式下，平台是标准化的基础，所有关键载荷都需要围绕这个“箱子”的规格进行设计和配套。
而长光卫星所走的“星载一体化”道路则完全不同。“我们做卫星，就是以载荷为核心，”贾宏光解释道，“我们先把摄像头造出来，其他的分系统再往上靠，最后的一个目标就是要去平台化。”他所描绘的终极形态，是卫星结构的最大简化：“就是一个摄像头，背着一个太阳帆板在太空飞翔。”
贾宏光说，这一理念能够实现，得益于团队继承自被誉为“中国光学摇篮”的中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（下简称“长春光机所”）的技术基因。贾宏光对此颇为自信，“我们光学设计成像技术非常先进，所以我们才能够把这个摄像头越做越小、越做越轻，那摄像头小了，整个卫星的体积也就下来了。”
从数字上可以看出卫星“瘦身”后，带来的成本变化：2015年10月7日，“吉林一号”4颗首发星发射成功，其中单颗主星的重量420公斤，其“纯硬件制造成本才8000万元，但是发射成本就高达6000多万元”。贾宏光清晰地记得当年卫星发射成本之高昂：“一公斤的卫星发射成本近15万元。”
一箭41星星箭对接 受访者 供图
到2023年6月15日，同样是使用长征二号丁运载火箭，长光卫星公司完成了“一箭41星”的发射，创造了中国航天单次发射卫星数量最多的纪录。这41颗同等性能指标的卫星，重量已从每颗420公斤骤降至22公斤，单星的制造成本也随之降至“不到400万元”。“以前做一颗卫星的钱，现在能做20颗，”贾宏光感慨道，“这个就是技术创新的魅力。”
“服务80亿人”的商业化愿景，航天大国到航天强国的必由之路
从科研院所孵化起家的长光卫星公司，已成长为东北地区的商业航天独角兽企业。“服务全球80亿人”，长光卫星公司的受访者多次强调这句话。
这个想法，最早可以追溯到2005年。当时团队还在长春光机所体制内，就做出了一个关键研判：“中国的航天事业一定会从计划经济走向计划加市场双轨并行的模式。”在那个“商业航天”一词远未普及的年代，当他们提出要自己研制卫星整星来作为“敲开商业航天市场敲门砖”时，几乎无人理解甚至“所里九成的同事开始都不相信。”
但“吉林一号”的团队却始终坚持认为，商业化是中国从航天大国走向航天强国的“必由之路”。“只有世界各国人民认可，那咱们才能真正成为航天强国。”如何让世界承认，贾宏光阐述他的理解：关键就在于“商业化”，即将技术和服务出口到各个国家并获得世界各国的认可。
“吉林一号”拍摄的青海湖 受访者 供图
为了将遥感数据这种专业性极强的“木材”变成大众能够理解和使用的“家具”，长光卫星公司有一套层层递进的策略：第一层是科普教育，让大众能够直观地看到卫星生产车间，体验通过卫星影像寻找自己的家……“让社会大众熟知遥感影像或熟知卫片这么一个概念”；第二层是面向专业用户和潜在开发者的“开发者培训班”，长光卫星公司免费提供算法和底层数据，手把手地教开发者如何进行二次开发，并让他们保留大部分的商业收益，让遥感服务真正走到各行各业；第三层则是通过每年举办高规格的行业大会，聚集国内外的学者与企业代表，“共享一些先进的行业技术和探讨发展趋势”，共同做大产业蛋糕。
贾宏光坦承，尽管终极目标是服务全球80亿人，但现阶段公司主要的盈利点仍在B端用户，即政府、企业及高校院所。“吉林一号”卫星星座已为农林、水利、环保、交通等14个领域开展150余项类别的精准服务。在众多业务中，超过50%的收入来自数据类服务。而在众多应用领域中，农业是最为成熟的方向。
目前，遥感卫星已实现在农业“耕、种、管、收”全流程应用：在“种”的环节，可以识别“今年种了多少水稻，多少玉米”，判断种植结构是否符合政策要求；在“管”的环节，可以进行灾情和墒情监测，“哪块地缺水了，需要补苗，或者它的长势不行不好，需要人工干预处理”，甚至可以服务于农业保险理赔；到了“收”的环节，则可以“做一个粮食估产”。
长光卫星公司新任副董事长、总经理陈茂胜曾介绍：“我们将持续加大研发投入，推动卫星研制降本增效，创新遥感数据应用场景，拓宽市场渠道，打造遥感数据应用样板，形成可复制、可推广的商业模式。”
为何锚定数据应用这一“蓝海”？在贾宏光看来， “这是整个行业的共识，不仅是遥感领域，通信卫星也一样。”贾宏光指出，马斯克的星链发射一万多颗后已开始盈利，“行业投资回报周期长，但最终必须形成可持续的商业模式。”
采写：南方+记者 徐勉 王诗堃
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