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在過去數天,人們在南印度洋連鯨魚尸體都發現了,但仍未找到與MH370航班相關的物體。
3月28日,馬航MH370航班失去聯系過去了21天。大約從22日起,各方的搜索焦點開始集中在南印度洋距離澳大利亞海岸2000多公里的海域,6天過去了仍毫無所獲。
盡管多國衛星在搜索海域都曾發現疑似漂浮物,但飛機、或是艦船前往再次確認時,不是找不到任何物體,就是完全不相干的發現。例如新西蘭空軍的P-3C巡邏機看到了一群站在海藻上的海鷗,我國"中海韶華"輪發現了一條長約15米的鯨魚尸體。工業加濕機
為何搜索MH370航班如此困難?現在的搜索區域建立在推測基礎上,由于具體墜機位置非常模糊,無論是今天剛宣布的新搜索區、或是此前的圈定,面積都在60萬平方公里以上,接近我國青海省的面積。而現在集結在澳大利亞帕斯的各國搜索飛機不過10多架,已抵達搜索海域的艦船更少,僅有中澳兩國的7艘艦船。如此薄弱的海空力量,在如此廣闊的海域展開搜索,這無疑是"大海撈針"。機房專用加濕機
所以目前執行的策略似乎是先在光學成像衛星照片上找尋疑似漂浮物,然后再派出飛機、艦船前往近距離目視確認。
那么現在衛星搜索存在什么問題?我們先了解一些光學成像衛星的特性。
與很多人的想象不同,光學成像衛星并不會停留在搜索區域上空靜止不動。現在的高分辨率光學成像衛星一般運行在距地球400-700公里高度的太陽同步軌道(屬于近地圓形軌道)上。衛星繞地球一圈的時間大約是1個半小時,重訪周期最快也要1天多的時間。即每顆光學成像衛星要每隔1天多時間,才能重新經過搜索區域,進行一次拍攝。
另外,現在網上、甚至不少媒體都提到了"衛星變軌",這也是一個非常錯誤的認識。除開特別的實驗,現有衛星在進入預定軌道后,都是沒有變軌能力的。因為衛星在太空中要變軌,完全依靠星上的火箭發動機,加速、進行速度合成,從而改變速度矢量。
很簡單的物理知識,近地光學成像衛星的速度接近7.9公里/秒,它的運行方向若要轉過45度,它就必須依靠星上火箭發動機再橫向增加一個7.9公里/秒的速度增量。但事實上,一般光學成像衛星所攜帶燃料,不過足夠提供數百米/秒的速度增量,主要用于軌道高度維持。若強行變軌,它只要轉過一個小角度就會耗盡星上的燃料,瀕臨"死亡"。
所以,現在多國都對自己所擁有的光學成像衛星進行了"調動"。但這不過是對衛星發出新指令,讓衛星在路過搜索區域上空時進行拍攝,頂多控制衛星"側擺",擴大拍攝寬度,而不是僅僅拍攝星下點數十公里的寬度。這樣,各國對搜索區域進行光學成像衛星拍攝,實際上是"無序"的,做不到全天24小時,不斷都有衛星在搜索區域過頂拍攝。
美國數字地球公司“快鳥”衛星的星下點軌跡,它的重訪周期要5天。
而要在衛星照片上尋找疑似漂浮物也不是一件簡單的事情。所謂照片不過是將地面上的景象微縮留存了,要在茫茫大海上尋找細小的漂浮物,還要排除空中云層的影響,現在的圖像識別技術仍不夠可靠,主要依靠人力去判斷。
這樣,光學成像衛星在拍攝照片后,回傳至地面站需要一定的時間,地面分析中心對照片進行技術處理、判讀還要耗費更多的時間。我們可以看到的是,中國高分一號衛星3月18日拍攝到的照片,到22日才公布發現疑似漂浮物,間隔了4天。法國衛星21日拍攝,23日公布發現,間隔2天;泰國衛星23日拍攝,26日公布,間隔3天。效率最高的反而是與中國關系冷淡的日本,他們的衛星26日拍攝,次日即公布有所發現。
而通過衛星照片發現疑似漂浮物后,還要組織在澳大利亞帕斯的飛機前往再次確認,2000多公里的航程,這些搜索飛機中飛行速度最快的伊爾76,也要飛行3個小時。由于現在飛機搜索依靠機上人員肉眼去發現,只能在白天光線良好的情況下進行,這樣有可能還要耽擱一天的時間。海上艦船由于速度慢,要趕到發現疑似漂浮物的海域,也可能要1天時間。
這樣,從照片拍攝,到飛機、艦船再次前往確認,都要間隔2、3天,甚至更長時間。南印度洋位于南半球的西風帶上,沒有大陸阻隔,風高浪急,被稱為"咆哮的40度"。浮標的實測數據顯示,海中漂浮物1天能移動50-100公里,動輒數米、乃至十多米的巨浪,這些因素導致即便得到衛星照片指示位置,飛機、艦船要再次找到衛星拍到的漂浮物也相當困難。
另外現在投入的光學成像衛星,其分辨率也未達到理想的程度。人們可以發現,現在所拍攝到的漂浮物,影響都比較模糊,根本分辨不出什么。拍到漂浮物的計有美國數字地球公司的WorldView2衛星、中國高分一號衛星、法國SPOT5或Pleiades衛星、泰國THEOS衛星、日本光學3/4號衛星,中國應該也已經投入了遙感系列軍用光學成像衛星。
這里面分辨率最好的是,WorldView2、中國遙感系列和日本光學3/4號衛星,它們的分辨率在0.5米左右。法國Pleiades衛星的分辨率為0.7米。中國高分一號衛星的分辨率為2米,法國SPOT5衛星、泰國THEOS衛星的分辨率在2.5米左右。這些衛星都已經是上述國家最好的光學成像衛星,但即便0.5米分辨率,即圖片上的1個像素點,相當于真實物體的0.5米,要用來辨別數米長度的漂浮物實在困難。
泰國THEOS衛星拍攝到的疑似漂浮物,但分辨率實在有限。
現在世界上分辨率最高的光學成像衛星是美國的鎖眼12(KH-12)軍用偵察衛星,它的分辨率達到0.1米,瞬時拍攝幅寬達40公里,性能比上述最好的WorldView2衛星要高出兩個檔次。美軍現在擁有3顆鎖眼12衛星,如果美方愿意調動鎖眼12拍攝,估計衛星搜索工作的準確度會大有提升。
所以,現在衛星搜索工作有兩方面亟待提升,一是請求美國調動鎖眼12軍用偵察衛星投入拍攝,盡管軍用偵察衛星照片屬于高保密級資料,但現在我們面臨的是民航史上最詭異的飛機失蹤事件,美方應該從最高人道主義出發。另外就是各國應加快對衛星照片的判讀工作,盡可能做到在照片拍攝后數小時就完成判讀,以便集結在搜索區的飛機、艦船能在當天就進行再次確認。這方面除了投入更多人力外,別無他法。
美國KH-12偵察衛星模型。KH-12的分辨率達0.1米,它若能投入拍攝,搜索工作獲會有所改觀。
最后,飛機搜索海面漂浮物的困難,人們也是需要有所了解的。
美軍P-8A、澳大利亞和新西蘭海軍的P-3C反潛巡邏機上都裝有水面搜索雷達,可以探測數十公里外的潛艇通氣管,對海上漂浮物也有一定的探測能力。但現在在洶涌的南印度洋,巨浪對電磁波的雜亂反射嚴重影響了雷達的探測能力,如果漂浮物尺寸不大、或浮出水面部分的高度不夠,飛機上的搜索雷達就會完全無能為力。據報道,新西蘭海軍P-3C飛機的雷達屏幕上就屢次出現亮點,但當他們飛到疑似目標位置時,卻毫無發現。
所以現在各國搜索飛機主要還是靠機上人員的肉眼搜索,最好的反而是中國空軍的伊爾76運輸機,因為伊爾76機頭的領航員艙是全透明的。但南印度洋惡劣海況也令目視搜索的可靠性變得十分低。新西蘭海軍P-3C飛機上的軍士長貝爾(Brenton Bell)表示,在這樣巨大而洶涌的海域進行搜索,很容易喪失注意力和士氣。
他說,觀測浪花的困難是你要找到浪花并觀察它是否退去,如果某片浪花持續存在,則有可能是殘骸在攪動海水,這是貝爾20年來搜尋潛艇的經驗之談。但現在從時速240英里(約386公里)的飛機上望去,每時每刻都能望見幾十片浪花……
由于惡劣海況影響了雷達工作,各國飛機都是依靠肉眼去搜索。
現在對馬航MH370的搜索,難度可能比2009年的法航447空難搜索還要高上數倍。法航447空難,人們起碼知道飛機墜海前的大致時間、位置,用6天時間找到了漂浮在海上的飛機部分殘骸。而現在根本不清楚飛機在什么時間耗盡燃油,依靠飛機可能的飛行速度、向衛星發出"握手"信號的時間來推斷可能墜海的區域。這樣推測出來的搜索區域除了面積巨大之外,還不可靠,28日公布的新搜索區域就距離數天的搜索區域達上千公里,這可是飛機1個小時的航程。
困難是前所未有的,但這是一次出于對生命尊重的行動。中國國防部發言人耿雁生在回答記者時,如是說:
"不僅僅是衛星,我們動用的軍艦和飛機,都存在損耗問題。所有這些損耗,在154個中國同胞活生生的生命面前,都顯得微不足道。這里我要再次強調,只要有一線希望,中國軍隊一定會盡全力進行搜尋。"(文/杜松濤)
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