質問: ミリタリー人工衛星は地上から何万 km 離れているか分かりませんがどうやって地上を鮮明に移すことができるのでしょうか
回答: 米国では実際に映画のような動画像が軍事衛星によって撮像されて、今では必要ならリアルタイムでも見る事も可能であると考えられていますね。 軍事衛星(スパイ衛星)は、例えば米国の物で1世代前の"Keyhole-12"シリーズだと高度276~1010kmを飛んでいましたし、国際宇宙ステーション(高度408km)と同程度の高さです。日本の情報収集衛星は高度490km付近です。 地上に接近して画像を撮影するために高度を下げたり軌道を変更したりもしますが、高度150kmほどまで下がると薄い大気があるのでその抵抗で速度が落ちます。その回復のために加速をしたり軌道変更に搭載燃料を消費するために、そのような操作の頻度によって衛星の稼働寿命が決まります。 測定地点を動画像で撮影し続けるには、光学装置を観測地点に向け続けますが、それによって撮影アングルは変わり続けます。今では光学衛星だと、可視光線と赤外線、紫外線などの複数波長を併用しますから、中でも赤外線では少しくらいの雲では影響を受けませんし、夜間でもそれなりに見えます。また、光学衛星よりも解像度はずっと落ちますが、レーダー電波を使うレーダー衛星があります。こちらも雲を通して撮像したり昼夜無関係に使用できます。また複数波長を使うようです。 米国のように軍事衛星で世界中を監視するには、リレー衛星を使うか、地球上の数カ所に地上基地局を置いて無線通信を確保する必要があります。おそらくアジア域では日本の米軍基地にそれが置かれていると思われます。 スパイ衛星は気象衛星のような静止軌道には置きません。静止軌道は赤道上空の高度35,786kmですから、地上との距離が遠すぎてまともな画像が撮影できないのです。米国のような光学式のスパイ衛星が高度150km前後にまで最も地表面に接近して撮影すると、1ピクセルが12~15cm程度までの解像度で撮影できるようです。民間人でも購入可能な商業用衛星では高解像度のものでは30cm~40cmほどです。 静止軌道ではないので、動画・静止画のいずれも常時監視は行えません。概念的には、100基以上のスパイ衛星を配置すれば画像を繋ぎ合わせて常時監視が行えそうですが、コストが莫大でまず不可能でしょう。この種の軍事衛星はサイズがマイクロバス程度と巨大です。この巨大な衛星を打ち上げるには、大きなロケットが必要なのです。 レーザーを使う事は無いと思います。 真横からは(大気の厚みゆえに像が歪んたり、距離が遠くて解像度が低くなるので)おそらく撮れない/撮らないでしょうが、真上ばかりではなく、斜め横からは撮影できます。側視するには撮像ミラーを少しだけ回転させます。ジャイロを搭載しているので簡単です。 日本の情報収集衛星は内閣情報調査室・内閣衛星情報センターで運用されています。必要なら自衛隊にも配信されていはずですし、常時、米国のカウンターパートとも情報交換しているといわれます。