卫星为什么在那么高的太空能看清地面

卫星是指围绕一颗行星按闭合轨道做周期性运动的天然天体，比如月亮就是地球的卫星。
题目中所说的卫星指的是人造卫星，是由人类建造，类似天然卫星一样绕地球或其他行星运动的航天器。
目前大多数的人造卫星都是人造地球卫星，也有部分的人造火星卫星。
人造卫星的轨道通常有三种：地球同步轨道、太阳同步轨道、极轨轨道。
地球同步轨道顾名思义与地球自转周期相同的轨道。
太阳同步轨道是绕着地球自转轴，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度(360度/年)的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。
极地轨道是绕过地球两极上空的轨道，可以俯视整个地球表面，气象卫星、地球资源卫星、侦查卫星等常用此轨道。
人造卫星的高度从一百多公里到8万多公里不等，为了能看清地面，完成各种专业的工作，卫星上装备着各种千里眼——高分辨率相机和遥感设备。
卫星上可见光学遥感相机与常用的照相机原理相通，只不过焦距长，通光口径大。
如贝克和努恩设计的人造卫星跟踪相机，采用50厘米焦距、50厘米口径的施密特光学系统。
大镜头意味着材料和制造工艺的提升，科学家研制出电荷耦合器模拟合成孔径的相机，俗称CCD相机。
为了拍摄清晰的
此外，卫星能够拍摄清晰的照片与良好的大气条件密不可分。
卫星能看清楚地面，与照相机的分辨率也息息相关。
卫星照相机的地面分辨率是指卫星遥感
如果一副卫星
一般物体尺寸是卫星地面分辨率的3~5倍时才能可识别。

参考：
卫星在太空能看清地面，依赖有一套先进的卫星电子探测系统、和地面基站的操作程序。
一、卫星电子探测器是卫星看清地面的眼睛，是先决设备条件。
卫星在数万米太空能看清地面街景、人像、树木花丛，得益于它的卫星电子探测器。
卫星电子探测器由光学传感器、高分辨相机、长焦距的太空望远镜头等设备组成，也称卫星相机(CCD)。
是用多块独立的电子耦合器形成“像素阵列”而合成的高像素“数码相机”，然后利用照相机原理进行光学探测和拍照。
卫星相机的分辨率离不开极高的像素支持。
像素是组成数字
美国的哈勃天文望远镜、像素高达32亿，可探测到一百亿光年的星体。
现在的卫星相机输出像素都可在亿位数
甚至探测出地面所用手机型号、看清一枚硬币，同时能跟踪65个动态目标。
属于卫星光学遥感范畴的光学相机、因采用高感光的长焦距天文望远镜头，极大的提升了对地面两个物体间差距的分辨率，其多光谱的分辩能力优胜于全色或多谱的分辨率。
能做到在万里的太空之外对地物皆知。
二、地面基站程序操作是卫星看清地面的关键。
卫星从发射升空进入相应高低不同轨道，通常以7.5Km/S的轨道速度飞行。
会自动消除大气阻力、太阳和风的压力进行设定的高度、轨道、恣态的调整，在确定时间内通过指定地区拍照。
但不是一路狂拍、而需根据地面基站指令“行事”。
当需要卫星拍照时，地面基站控制系统会发出指令，让卫星何时何地拍照、明确拍摄的指定对象。
並根据北斗或GPS告知的卫星在太空的确切位置、测量出太阳和卫星相对地球的角度，决定卫星拍摄的曝光时间，让卫星上的星像跟踪仪校准好照相机的位置和角度。
此时，卫星上的相机巳调整和排列完毕。
卫星越过拍摄目标如上海环球金融中心时，卫星的反应轮即会转动、给它确定方向，临近适当位置、反应轮会反向运动让卫星悬停在空中旋转，调整排列好的相机即可对特定目标连续不断地进行扫描和拍照，产生高像素的
拍摄好的
而卫星每天通过无线电波向地面站下载的加密
我国于2019年11月3曰发射的高分七号卫星、搭载了双线立体相机和激光测高仪，巳能拍摄10亿像素的地面“3D成像”，不仅能看到地面物体色彩深浅、物体大小、还能看到高度，获得高清大视场

参考：
卫星可分为好几种，如：光学侦查卫星，安装有光学摄像机，主要用于可见光超清拍照。
既然是可见光拍照，那么就容易受到天气的影响。
雷达侦查卫星，安装有合成孔径雷达，可以全天候侦查，不受环境的影响。
红外侦查卫星，安装有红外探测器，主要用于探测洲际弹道导弹。
正常而言，相同技术条件下，卫星距离地面越低，侦查的就越清晰，反之越模糊。
而不同种类卫星的轨道高度也不一样，侦查一类卫星的轨道高度一般距离地面200千米~250千米左右。
不过像地球同步轨道光学侦查卫星，位于距离地面3.6万千米的同步轨道上。
早期侦查卫星的分辨率普遍在10米
在雷达，光学等侦查卫星的共同作用下，基本上是不会有任何假伪装逃脱侦查卫星的侦查。
既然，侦查卫星的分辨率非常高，那么，卫星上面的侦查设备，又是凭借着什么技能，可以达到这么高的分辨率呢？
下面就依次来分析一下，各型侦查卫星所使用的高端技术以及必备的设备。
光学侦查卫星：光学侦查卫星所安装的主要是CCD可见光摄像机。
所谓的CCD摄像机指的就是电荷藕荷原件，通过上面整齐排列许多的电容，来感应光线的变化，并将影像转变成数字信号，从而进行数据传输等一系列动作。
也就是说，CCD摄像机上面感光电容的数量越多，其分辨率就越高。
而感光电容是通过镜头来感受光线的，这也就是间接说了，卫星上面所搭载的CCD摄像机物镜的孔径越大，分辨率也就越高。
所以说，如今的光学侦查卫星安装的CCD摄像机的物镜孔径都比较大。
另外，如今的光学侦查系统都采用了反射式结构。
主要是因为传统的透镜系统焦距较短，导致分辨率较低。
另外，光学玻璃还有力学，热学性能欠佳，产生色差等缺点。
所以说，侦查卫星的光学系统就采用了长焦距反射式光学结构设计。
在反射式光学结构中，反射镜全部替代了传统透镜组中的凸透镜，凹透镜，透镜。
也就是说，侦查卫星的分辨率是由其主镜头的孔径和焦距共同决定的。
比如说：锁眼-12光学侦查卫星的物镜孔径就达到了3米，而整个摄像系统的长度达到了11米。
在长焦距和大孔径的共同作用下，锁眼-12侦查卫星的对地成像的分辨率高达0.1米。
在现有的侦查卫星中，处于绝对的领先地位。
雷达侦查卫星：雷达侦查卫星的侦查分辨率，主要是由其搭载的合成孔径雷达的性能决定。
合成孔径雷达具备高分辨率的特点，主要是利用雷达与目标的相对运动，把尺寸较小的真实天线孔径，用数据处理的方法，合成为较大的等效天线孔径的雷达。
合成孔径雷达，可以在能见度极差的气象条件下，得到类似光学侦查卫星的高分辨率雷达
而合成孔径雷达的分辨率与脉冲宽度，脉冲持续时间有较大的关系。
一般来说，脉冲宽度越窄分辨率越高，持脉冲持续时间越长，分辨率也越高。
现役的雷达侦查卫星的分辨率也可以达到1米
与顶尖的光学侦查卫星相比，也没有多大的差距。
红外侦查卫星：相对于光学侦查卫星和雷达侦查卫星来说，红外侦查卫星对分辨率就没有那么高的要求了。
因为红外侦查卫星主要的探测目标是洲际弹道导弹，而不是地面目标。
红外侦查卫星安装有扫描型红外探测器和凝视型红外探测器。
扫描型红外探测器是用来广域的探测处于助推段的洲际弹道导弹。
当扫描型红外探测器，发现助推段的洲际弹道导弹时，就由凝视型的红外探测器，将目标拉近，放大以获取洲际弹道导弹的具体信息，并传回给地面控制中心。
一般来说，扫描型红外探测器的探测距离可达上万千米，而凝视型红外探测器的分辨率可以达到10米
而天基红侦查卫星的红外探测器主要有工作在短红外（波长1微米~3微米）的扫描型；
中红外（波长4微米~16微米）的凝视型；
可见光波段（0.3微米~0.7微米）。
也正是在多种红外探测器的共同作用下，使得天基红外预警卫星可以及时准确的探测到洲际弹道导弹。
综合来看，可见光侦查卫星，雷达侦查卫星，红外侦查卫星的分辨率还是比较高的。

参考：
大家都知道，地球有月球这个天然卫星围绕，而生活中我们经常提到的卫星，其实是人造卫星。
那么，为什么这些人造卫星在那么高的太空中能看清楚地面上的情况呢？
就像我们日常拍照的时候，距离太远的话就要放大来拍，可放大后画面就变得很模糊，看起来效果特别不好，这就是因为我们用的照相机或者手机的分辨率太低，达不到远距离拍摄的要求。
而卫星上的照相机是经过研究而制作的，具有超出普通相机很多倍的分辨率，所以我们能清楚的在那些太空中拍出的照片中看到地面上的物体。
其次，随着空间技术在各国的不断发展,对遥感装置的要求也越来越高，卫星上的相机在改革创新方面需要考虑很多问题，拿长焦距的光学系统设计来说，长焦距需要加长一点，通光的口径也需要加大。
这个原理和普通相机一样，焦距长了，通光口径大了，拍到的

参考：
（话题：卫星为什么在那么高的太空能看清地面？
）信息源：
再利用“对应的“光子扑获设备”，来获得对应反弹光子，获得、扑获数量越多，清晰度越高！而在这其中牵涉到三个非常重要的因素，也就是决定清晰度的关键因素：1、发射“光子；
光波（电波）”的强度，物质分布密度。
（并非越强越好，这需要考虑经过中间大气层的力量缓冲度和真正到达对应观测、观察物体表面（及其透射内部）时的光束（光波），光子分布密集度，及其速度。
因为这些会直接影响反射到达卫星扑获光子设备时光子的总量等。
2、发射装置与接收装置的角度大小，这会在某些情况下，影响接受效果！（有时会角度大比角度小的时候接收效果更好——这取决于对应“光子”通过路径的空间中物质的分布情况与熵值大小）。
3、在
（已知最佳的材料就是“碳类材料”）在
……作者：寻源者、康添华、空空2018、6、22
参考：
高清摄像头
参考：
1）卫星那么高能看清地面说白了它和人用显微镜观看手上的细菌和细胞差不多。
卫星显微镜2）对于我们手上微小的细菌来说，我们根本看不见它们。
手上的细菌4）我们眼对于我们手上的细菌，在细菌看来很遥远很遥远，就像我们眼在我们银河系的中心那么远，怎么能见它们。
我们的手离我们眼在我们看来不远，在手上的细菌看来远手我们的眼看我们的手不远眼5）我们的银河系中心看我们地球不远，黄色的中心银河系我们的地球看我们银河系中心也不远，地上的人看就远了。
地球6）显微镜对于它们来说，确实在太空中。
估计人类的卫星可能是望远眼+显微镜=二合一既能望远又能放大的仪器。
望远镜7）望远镜+显微镜=太空望远放大镜（天文望远镜）天文望远镜8）这种望远镜美国有一台叫哈勃望远镜，是寻找星系，星座，想探寻宇宙的边缘研发的。
哈勃太空望远镜哈勃太空望远镜拍的星云照片9）之后又研发一台叫怕克太阳探测器的太阳望远显微镜，是为观察太阳表面太阳风及活动研发的。
帕克太阳探测器10）中国也有一台叫