軍民兩用 穿云破霧 風雨無阻

繼2007年6月8日美國德爾它-2火箭成功發射了首顆意大利軍民兩用遙感衛星“宇宙-地中海”之后，多次推遲發射的德國首顆軍民兩用雷達衛星——陸地合成孔徑雷達-X衛星也于2007年6月15日由俄羅斯第聶伯-1火箭送上太空。這標志著德國地球測繪技術達到嶄新的高度。今后的5年中，該衛星將為德國提供高質量的地表雷達圖像。

合作研制

該衛星是首顆由德國航天局和歐洲阿斯特留姆公司聯合研制的，其中德國航天局負責衛星數據的處理、任務的設計和執行以及衛星控制，阿斯特留姆公司負責提供研發、建造和部署衛星的經費及商業市場運作。

衛星的建造和發射總成本為1.3億歐元，德國航天局支付1.02億歐元，其他2800萬歐元由阿斯特留姆公司支付。地面段的研制和未來5年任務中需要的開支還需要5500萬歐元，德國航天局將負責其中的4500萬歐元，剩余部分由阿斯特留姆公司提供。

性能優異

陸地合成孔徑雷達-X衛星運行在高514千米、傾角98 °的太陽同步軌道上，隨著地球在這條軌道下方自轉，重訪周期11天。衛星將逐條帶地掃描地球的所有區域，亦可在3天甚至更短時間內對任何重點目標進行優先觀測。

該衛星采用了新技術，裝備了1臺波長為3厘米的X頻段高精度合成孔徑雷達，該雷達的精度比一般所使用的波長為5.7厘米的C波段雷達和波長為24厘米的L波段雷達高出很多，可收集高質量的X波段雷達數據。

為了達到不同的觀測角，以前的同類衛星通常需要轉動整個星體，而陸地合成孔徑雷達-X衛星只需用有源天線轉動“眼睛”，就可以同時觀測地面運動的物體，由此可以測量出運動物體的速度。大量的數據流將通過寬帶技術被傳回地面。衛星的運行不依賴氣象條件、云層覆蓋和照度，對于5千米×10千米場景，分辨率可達1米，將提供空前精確的全球數字地形模式支持。

除合成孔徑雷達外，衛星上還安裝了激光通信終端和跟蹤、隱身與測距實驗儀。激光通信終端是在軌技術演示器，用于驗證空間激光數據通信的可靠性和可行性，它將聯接陸地合成孔徑雷達-X和未來的地面站。通過這個激光系統，可向地面傳輸大量數據。跟蹤、隱身與測距實驗儀由雙頻GPS接收機和一個激光反射器構成，使衛星能以小于10厘米的高精度轉向，提高雷達圖像的質量，并在大氣層和電離層進行無線電遮擋輻射的試驗。

三種模式

衛星呈六棱形，重1023千克（其中有效載荷重394千克），高5米、直徑2.3米（其中合成孔徑雷達尺寸 4.8米×0.80米×0.15米），功耗605瓦，設計壽命5年，固態數據存儲器容量為320吉比特（任務后期為256吉比特），下行通道為X頻段（頻率在8025～8400兆赫之間），數據傳輸速率每秒300兆比特。衛星向陽的一側表面安裝有太陽能電池翼，底部裝有一平均功耗為800瓦的合成孔徑雷達。

該合成孔徑雷達是一部波導縫隙平面相控陣天線，長4.8米、寬0.8米、厚0.15米，由12塊波導模塊（每個模塊由32個波導縫隙管組成）共384個收／發組件構成，采用單、雙和全極化3種方式，有3種波束模式對地實施主動成像：聚束模式的地面分辨率為1～3米，幅寬10千米；條帶模式的地面分辨率為3～15米，幅寬40～60千米；寬掃模式的地面分辨率為15～30米，幅寬100～200千米。雷達傾角15°～60°可變，重訪周期2天。

用途廣泛

這顆衛星既能用于軍事偵察，又可用于石油和天然氣勘探、輸油管或高壓線布線、預防森林火災以及監測大氣和環境變化等民用方面。

科學家利用陸地合成孔徑雷達-X衛星能夠詳細研究土壤特征，觀察并更好的分類不同耕作物，還將為城市區域觀測提供全新的視角。該星的高分辨率將能夠精確測繪獨立建筑、城市結構和基礎設施（如公路、鐵路沿線），并可以應用于海洋和沿海區域觀測，利用雷達觀測兩極地區。

2006年12月19日發射的歐洲首顆雷達成像偵察衛星暨德國第1顆偵察衛星——“合成孔徑雷達-放大鏡”衛星系基于已知的成熟技術，以確保其工作可靠并降低其成本；而陸地合成孔徑雷達-X波段商用衛星在更大程度上是一個技術開發項目。雖然德國曾明確表示，光研制軍用衛星，不搞軍民兩用衛星，但這2個項目證明，在對地成像衛星方面，純軍用項目與純民用項目之間的界限正在消失。衛星所提供的三維圖像不僅能夠提高偵察能力，而且能夠把地球作為一個空前精確的數字地形模型來瞄準。這種數據也能用于科學研究，如測量水文或海流等，同時還能應用于商業，如電信中傳輸線路或發送和接收站的規劃、空中和地面交通監視。

雙星編隊

德國航天局原計劃還與阿斯特留姆公司研制1顆陸地合成孔徑雷達-L衛星，它與陸地合成孔徑雷達-X衛星共同組成一個雙頻段對地觀測系統，以實現對全球感興趣目標在不同波段的偵察與監視，后者采用全極化方式。由于2顆雷達衛星用不同的頻率工作，因而能最佳地相互補充。

不過，陸地合成孔徑雷達-L項目于2006年下馬了，因為德國航天局與阿斯特留姆公司準備投資8500萬歐元（約合1.1億美元），建造“陸地合成孔徑雷達-X附加數字高程測量”衛星。

2006年9月21日，德國航天局與阿斯特留姆公司簽署建造“陸地合成孔徑雷達-X附加數字高程測量”衛星的合作協議，即建造1顆與陸地合成孔徑雷達-X一樣的衛星。這顆衛星與第1顆陸地合成孔徑雷達-X衛星“一前一后”飛行，共同組成“一臺高精度的雷達成像干涉儀”。由于采用12米的格柵成像原理，衛星系統所構建全球數字高程模型的精度優于2米，所以可用來為德國軍方提供數字高程模型。該衛星計劃2009年發射，設計壽命5年。

這2顆近乎相同的陸地合成孔徑雷達-X衛星將在地球軌道內近距離編隊飛行。通過這種雙星編隊星座方式，衛星能夠在3年內完全勘測地球陸地表面（1.5×108平方千米）。2010年前德國將獲取全球高精度數字地形模型數據。這是新一代世界范圍內的地形模型，不存在地區或國界間隔，也不存在由于不同的測量程序和馬賽克面引起的不一致。其中雷達起到關鍵作用，無論氣候和光線條件如何，都不會受到影響而獨立工作。它們可進一步為國防、科研、社會公益事業和商業用戶等提供高質量的全球數字化服務。