卫星成像，而非旅游业，才是现代太空竞赛——《华尔街日报》

维珍银河创始人理查德·布兰森在一年前的本周完成短暂亚轨道飞行（最高距地53英里）后，宣告"新太空时代黎明"的到来；九日后蓝色起源创始人杰夫·贝索斯亦完成太空之旅，其飞行高度再增10英里触及卡门线——这条被部分人视为地球大气层与外太空分界的界线。SpaceX最早将于明年启动绕月之旅，搭载一位日本时尚企业家及八位乘客进行备受瞩目的太空遨游。

人们或许会将私营航天活动的激增视为亿万富翁炫耀资本的闹剧。但新太空时代的核心驱动力实则是大数据而非个人虚荣。

新一代卫星（部分甚至能穿透云层与黑暗）正持续监测地球。它们提供的观测数据正以前所未有的方式改变着从农业到地缘政治的各类人类活动。尽管间谍机构与气象部门依赖卫星图像已有数十年，但长期以来仅有政府机构与大型企业具备建造、发射及运营卫星的财力。

约十二年前，Skybox Imaging与行星实验室等初创企业开始利用现成组件研制更小更廉价的卫星。这些设备通过更低轨道运行，比笨重前辈们更高效扫描地球。2014年谷歌斥资5亿美元收购仅发射过一颗卫星的Skybox，足见其前景吸引力。2017年从谷歌手中收购Skybox（后更名Terra Bella）的行星实验室，如今已拥有数百颗可用卫星。

轨道上的商业卫星在捕捉地面繁忙景象时面临两大障碍。由于多数相机依赖可见光成像，它们无法穿透云层或在夜间清晰观测——地球表面始终有一半处于黑夜，且常被云层遮蔽。

雷达技术提供了解决方案，因为无线电波能穿透云层和黑暗，其波长是可见光的数万倍。但存在技术瓶颈：更长的无线电波长意味着要达到光学相机的分辨率，天线尺寸需大幅增加。而发射一座小型城市大小的天线显然不现实。

合成孔径雷达(SAR)以巧妙方式破解了这个难题。它将卫星飞越目标区域时收集的所有雷达回波合成为单幅图像，最终成像效果堪比巨型天线拍摄。虽然军用卫星已使用SAR技术数十年，但该技术曾因笨重、昂贵且涉密而受限。直到2008年，美国国家侦察局才承认其SAR卫星的存在。

随着电子技术、航天器设计和星载计算的进步，如今小型平价卫星也能搭载高分辨率SAR系统。2018年，美国Capella Space与芬兰ICEYE率先发射商业SAR卫星。目前该领域蓬勃发展，多组SAR卫星群在轨运行，生成的海量数据可通过智能软件分析解读。

实时高清太空影像正在重塑多个领域：对冲基金经理能在投资决策前洞察供应链动态；救援队和保险公司可于飓风过境后数分钟评估损失；石油商能监测管道泄漏；环保组织可实时发现非法捕捞、伐木和采矿活动。

商业卫星图像在战争中也极具价值，能揭露军事集结、部队调动及导弹袭击地点。乌克兰副总理米哈伊洛·费多罗夫曾敦促多家企业向基辅共享数据，凸显了这些影像的重要性。直到最近，仅有少数国家能获取此类监控资源。美国国家侦察局近期向三家私营运营商授予了价值数十亿美元的合同。

即时可得的太空影像尚未发挥其全部潜力，而环绕地球的卫星对商业、政治及个人层面的影响不可小觑。太空游客或许占据着新闻头条，但太空数据早已在改变地球上的生活。

贾亚瓦德哈纳先生是康奈尔大学天文学教授、文理学院院长，其最新著作为《宇宙之子》。

2021年5月15日，民众观看SpaceX猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射。图片来源：Paul Hennessy/Zuma Press