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美國地理情報局砸2億元收買私企遙感影像, 目的何在？

2021/12/25

yidianzixun

泰伯網

有看點的空間地理信息資訊都在這

你還在等什麼？

總共砸了2億元之後，美國地理情報局跟小衛星這門親算是定下了。

人們再也難以忽視小衛星這個存在了。

今年2月15日上午9時28分，印度東南沿海一個名為Sriharikota的小島周圍的村落中，一陣巨大的轟鳴聲打斷了人們的日常活動。人們抬起頭，發現一個巨大的火箭直插雲霄，身後則是一條白色煙霧。

2017年2月15日火箭攜帶104顆衛星從Satish Dhawan太空中心進行飛行軌道

圖片來源：彭博社

但村民們很快又恢復了日常。在赤道附近發射衛星可以有效節約燃料，因此火箭發射對他們而言已經見怪不怪了。

但他們不知道，這次發射世界矚目：這是人類歷史上單次衛星發射數目最多的一次。

泰伯網也在第一時間就發文《印度一箭104星破紀錄背後藏著四個秘密》，閱讀量迅速破萬。

受關注的原因一方面衛星數量破記錄;另一方面，在這104顆衛星中除一顆730公斤重的主星外，其餘衛星均為不足20公斤的小衛星。這裡面還有一顆製造的「陳家鏞一號」小衛星。

這些小衛星大多來自美國公司Planet Labs。在這次發射中他們的「鴿子」衛星多達88顆，它們將與Planet已發射的61顆在軌小衛星組成總數為149顆衛星的「超級艦隊」。等到這些衛星全部到位，Planet將能夠每天拍攝地球表面的每一個角落，這一點甚至美國政府也無法做到。

兩隻鴿子衛星在太空的釋放過程。

圖片來源：Planet Labs

這既代表了全球小衛星行業的繁榮，也代表了美國小衛星行業的繁榮。

小衛星，廣義指重量500kg以下的衛星。根據文獻，從2013年起到2016年，全球成功進入軌道的小衛星數量已經連續4年超過120顆。而其佔全部入軌衛星的比例更是在2015年達到了63.14%。

在這其中，美國佔據了2016年全球衛星發射小衛星數的一半(66/121)。而排在第二位的發射數量僅為17。

近5年全球成功入軌小衛星數量統計。圖片來源：《2016年全球小衛星發展回顧》

從數量上看，美國的小衛星發射數量佔據了絕對優勢。事實上，大洋彼岸所發生的這一切絕非偶然。

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在上月剛剛結束的小衛星大會上，來自聯邦政府部門美國國家地理空間情報局(NGA)的局長羅伯特·卡爾迪洛( Robert Cardillo)竟然「推銷」起了其合作公司的產品。

在小衛星會議上發言的NGA局長羅伯特·卡爾迪洛。圖片來源：NAG Twitter

「如今利用Planet提供的小衛星影像，一名分析師只需5個小時就可以生成印度和孟加拉國邊界上的龐大海岸線。這一例子完美地闡釋了小衛星如何改善我們的業務，這也為什麼今年6月，NGA以1400萬美元向Planet訂閱了新一年數據的原因。」

6月19日，NGA通過其與GSA的一家名為「CIBORG」的合資企業向Planet簽訂了1400萬美元的合同。

根據合同，Planet向美國國防部門和情報機構提供包括中東、亞洲、非洲和美國在內25個興趣區域的影像。

在這次簽約中，Planet擊敗了競爭對手UrtheCast，Orbital Insight和Sky Hawk Drone Services。

這其實已經是NGA與Planet簽下的第二份合同了，他們的第一份合同簽訂於2016年9月，金額高達2000萬美元。

一年零七個月，兩份合同加在一起價值3400萬美元(約合2億人民幣)，美國國家地理空間情報局出手毫不小氣。

這有點不尋常。因為按照政府部門以往的喜好，他們往往都會選擇傳統衛星企業DigitalGlobe(下文簡稱DG)進行合作，其雙方確實也簽訂了一份長達10年的「蜜月式」合同。DG表示，它可以每月掃描60%的地球表面，並根據要求捕獲具體目標。且其平均精度可達亞米級。

但NGA顯然是「吃著碗里的，看著鍋里的」。Planet提供的影像雖然可能難以分辨地面汽車的顏色，但憑藉其「每15天就可以獲取至少85%的地球陸地影像」，也足以讓NGA心動。

Planet衛星所拍攝位於摩洛哥的那祖爾衛星影像。圖片來源：Planet Labs

面對這位空降情人，DG吃醋一番是總是免不了的。早在去年NGA與Planet簽下第一份合同的時候，DG的CEO Jeffrey R. Tarr就表示：「這又不是什麼新鮮事，NGA一直對新出現的小衛星玩家很感興趣，這對於我們和NGA的關係沒有任何影響。甚至可以說，我們是MGA基礎和核心任務的一部分。」

但DG也難免「傲嬌」，一邊這麼說，一邊就風風火火地展開了小衛星投資。他們通過合資企業KACST建立一個名為Scout的至少由六顆小衛星組成的星座，擁有亞米解析度成像功能。他們還計劃在2020年開始，建立一個名為WordView Legion的星座，據說它將達到每天高達40次的重訪率。

坐擁兩位實力乙方，NGA彷彿還不滿足，在文件中NGA說道：預計在未來五年內，像Planet這樣的更多的遙感影像供應商將會推出自己的小衛星星座，NGA進行後續購買前這些新進者就已經能夠上線了，因此NGA屆時也會重新評估自己的商業選擇。

這可以說是十分「貪心」了。

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可這都說明，美國政府越來越愛小衛星了。

上文種種，都屬於美國「小衛星革命」中的一部分。

歐巴馬政府官網上宣布的「小衛星革命」倡議

2016年10月，歐巴馬在白宮日誌中寫道：美國的科學家們正在通過小衛星把「摩爾定律」帶去太空。

所謂衛星摩爾定律，可以理解為在性能一定的前提下，衛星的體積將會越來越小。

在歐巴馬寫下這段話的同時，他代表科技政策辦公室(OSTP)正式發起「小衛星革命」這一倡議。在倡議中，他列出了OSTP已經促成的政府和小衛星企業之間的合作：

1.美國航空航天局(NASA)將利用3000萬美元來支持小衛星數據。

2.NASA於2017年初於矽谷建立一個小型航天器虛擬研究所。

3.美國國家地理空間情報局(NGA)簽署與Planet 2000萬美元的合同，用以購買其數據。

(還有未列出的4項合作)

第3點所指正是NGA與Planet簽署的第一份合同，這份合同始於2016年9月終於2017年3月，允許NGA在這7個月內不受限制地訪問Planet影像。

但他們將這份合同稱之為「試驗合用」(Pilot Contract)。直白一點就是投石問路。

從結果來看，NGA對這七個月的試用是滿意的。

在NGA工作的Planet項目經理Michael Applegate表示，作為情報機構他們的工作之一就是衡量地區的穩定性，而在這七個月的合作中他們發現影像持續的覆蓋能力為他們帶去了前所未有的幫助。

持續的覆蓋能力顯然是小衛星的一大優勢。而小衛星另一個讓人難以忽視的優點就是其低廉的成本。

「如果有10億美元的預算，你可以發射1-2個大衛星。或者可以發射350個小衛星。也許它們的感測器更簡單，壽命也不如大衛星，但是卻可以更全面地了解整個空間，而且相應的發射成本和運輸成本等都會下降。」帕特·帕特森(Pat Patterson)，「小衛星會議」的負責人如是說道。

該會議源自1987年，最初只是猶他州立大學的一個學術性會議。那時會議內容都是技術性的演示和課程。

今年小衛星會議的主題：小衛星，大數據。

圖片來源：小衛星會議官網

正是因為小衛星發展迅猛，該會議熱度也在逐年遞增。該會議的參會者在1987年時還不到100人，2007年時變為了900人。而就在短短的10年間，這一數字又翻了三倍，變為了今年的2500名參會者。

帕特說，這幾乎反映了小衛星行業的發展：想要發射小衛星的人越多，想參加會議的人也就越多。

3

如果你想最快地了解美國小衛星發展史，那麼從Planet的業務發展就可以管中窺豹了。

Planet位於舊金山的辦公室。

圖片來源：彭博社

2009年，距第一台iPhone發布已經過去兩年了。彼時NASA的Amess研究中心的科學家們開始分析起了智能手機帶來的變革。他們認為，既然在手機這麼小的設備上可以實現這麼多的功能，那麼是否也可以將同樣的思路用在衛星上呢?

沒想到，這個想法竟成為現實。2010年，三名來自Ames的科學家離開NASA，建立了這家名為Planet Labs的新公司，著手小衛星研製。

到2017年，該公司已經在進行其鴿子衛星的第十四次迭代了。Planet小心翼翼地對鴿子衛星的成本進行保密，但知情人士說他們已經將成本控制在了6位數以內。

Planet所研發的鞋盒大小的鴿子衛星。

圖片來源：彭博社

現如今Planet每個在軌的鴿子衛星每天將拍攝10000張影像，這些影像覆蓋面積高達200萬平方公里，相當於一個墨西哥的面積。

這些圖像一旦被傳回，Planet會立即進行處理。

隨後包括墨西哥政府、德國航空、美國孟山都、拜耳在內的全球的客戶就都可以瀏覽到其最新的影像了。他們每年用於獲取最新的高質量影像費用為高達數百萬甚至數千萬美元。

這證明小衛星的商業模式是可行的。雖然Planet拒絕透露其營收規模，但其聯合創始人兼首席技術官Chirs Boshuizen在2015年的時候就表示,Planet與客戶所簽訂單的金額已經超過了其風險投資的金額。彼時，他們籌措到的風投金額為1.83億美元。

健康的財務和湧入的資本，無疑為這一行業注入了一劑強心針。

小衛星也帶動了其下游產業的發展。Orbital Insight公司就致力於影像分析，進而挖掘出更多有用信息。他們大部分的影像來源就是Planet。

就連帕特也說，在未來數據下游的分析將十分重要。在未來小衛星數據爆炸的趨勢下，改變數據的分析、解讀方式十分必要。

4

在美國，以Planet Labs為代表的小衛星企業隊伍已經羽翼漸豐。Skybox、OneWeb等紛紛入局，搶佔市場。

市場逐漸擁擠的同時，美國政府也已開啟了一些法律的制定工作。

美國現行的法律及其監管框架來源為1992年的土地遙感政策法案，而其已於今年8月批准了新的空間商業自由企業法案。這也代表了美國遙感衛星相關法律25年來迎來首次變更。

新法案中包括商業遙感衛星系統的相關規定。美國眾議院科學、空間和技術委員會主席稱，這一法案的頒布，大大改善現行的商業遙感衛星監管制度，為自由企業建立了有利的法律和政策環境，為利益相關者提供了最大的確定性和最小的負擔。通過這一創新立法，美國政府確立了美國航天工業的主導地位。

企業力量充足，高校科研力量也深入其中，還有法律法規相佐。幾步下來，政府買單也是情理之中的事。

小衛星近些年的發展也處蓬勃之勢。中科院背景的長光衛星研製的吉林一號、中科院微小衛星創新研究院發射的十幾個小衛星;較為成熟的上市公司如歐比特研發的珠海一號，還有創業公司二十一世紀空間研製的北京二號、天儀研究院研製的瀟湘一號等等。另外四維製造發射、四維世景負責運營的高景一號，重量僅在550公斤左右，解析度已經達到了亞米級。