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福衛七號出發啦!太空中最精準的溫度計即將於六月發射

PanSci_96
・2019/04/15 ・1849字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

先進氣象衛星福爾摩沙衛星七號(以下簡稱福衛七號)搭飛機去美國啦!上周日(2019/4/14)從國家實驗研究院太空中心送至桃園國際機場,周一由華航貨機運送至美國。先進氣象衛星福爾摩沙衛星七號近期將於美國東岸佛羅里達州甘迺迪太空中心的太空梭發射基地,由太空探索公司(SpaceX)之獵鷹重型火箭(Falcon Heavy)搭載發射升空。福衛七號6枚衛星預計於美國東岸時間 4 月 15 日深夜抵達邁阿密國際機場,4 月 16 日清晨運抵發射場,預計將於 6月22日升空。

福衛七號的起運儀式在國研院太空中心舉行,出席者包括蔡英文總統、科技部部長陳良基、新竹市市長林智堅、新竹縣縣長楊文科、及參與福衛七號的產學研團隊均熱情參與,祝福福衛七號發射後運行順暢,軌道部署成功,成為在太空守護人類的氣象衛星。

福衛七號在廠房中的照片。圖/國家實驗研究院提供

陳良基部長指出,福衛七號是 6 枚任務衛星構成的星系,相較福衛三號能提供更多的氣象觀測資料,由 2,000 點增加至 4,000 點以上,並特別加強中低緯度地區的觀測效果,大幅提升颱風、梅雨及劇烈天氣預報的準確度,可以說是 2.0 版的「太空中最精準的溫度計」。在福衛五號成功發射運轉後,證明台灣已具備研製高解析度遙測衛星的能力。我國第二顆自製衛星獵風者號,也即將在未來兩年內發射,它除了搭載全球導航衛星系統訊號反射接收機 (Global Navigation Satellite System-Reflectometry, GNSS-R) 外,更多國產衛星關鍵元件也會隨其升空,進一步提升我國太空科技的實力。

福衛七號六顆衛星上空示意圖。圖/國家實驗研究院提供

福衛七號的任務酬載為「全球衛星導航系統無線電訊號接收儀」(TriG GNSS Radio occultation System, TGRS),6 枚衛星完成軌道佈署後,可提供在南北緯 50 度間每日約 4,000 筆資料,大幅增加包含臺灣在內的低緯度地區氣象資料。

此次福衛七號也攜帶了兩個科學酬載儀器,分別是「離子速度儀」及「無線電射頻信標儀」,用來進行先進太空天氣科學實驗。離子速度儀的實地量測資料可以提升 TGRS 的準確度,無線電射頻信標儀則可量測電離層閃爍,得到電離層異常區的分佈情形。觀測資料將提供中央氣象局納入數值預報系統,提升國內氣象預報準確度及颱風路徑、強降雨等劇烈天氣預測的準確度。

福衛七號 6 枚衛星完成軌道佈署後,可提供在南北緯 50 度間每日約 4,000 筆資料。圖/國家實驗研究院提供

 


福衛七號是用掩星技術增進氣象預報準確度,何謂掩星技術?

全球定位衛星發射的電磁波訊號經過大氣層時,會因為穿透不同溫度、壓力或濕度的空氣層,而產生轉向、變慢、減弱等現象。只要分析福衛三號和七號接收到的訊號特性,就能反過來推出地球上空的溫度、氣壓、濕度或電子密度等數據。

福衛二號及五號是遙測衛星,福衛三號及七號是氣象衛星,其任務差異為何?為何福衛二號、五號只要一顆,福衛三號、七號卻要六顆?

福衛二號、五號是光學遙測衛星,可以對地表進行取像,福衛三號、七號則是透過掩星技術得到大氣資料,提供氣象預報使用。過去高性能遙測衛星價格昂貴,而且除了部分國防或是災害對影像資料有即時性需求外,許多取像對時間的要求並不急迫,因此一顆衛星足以滿足任務需要。

然而隨著科技的進步,遙測衛星的價格逐漸下降,所以有許多商業衛星遙測公司提出大規模衛星星系部署的計畫,未來遙測衛星可以對同一地區每日多次再訪,也開啟了新型態的衛星影像應用。未來台灣遙測衛星也將會採取多顆星系部署的方向來發展。

至於氣象衛星,顆數越多,所獲取的全球大氣資料就越多、越均勻,有助於提升氣象預報的準確性;然而衛星計畫需考量預算、研製時程、資料數、資料均勻度以及衛星星系部署時程等,經由擇優分析,最後選擇6顆作為福衛七號星系的衛星數。

福衛七號三個酬載任務及其作用方式為何?

  1. 全球衛星導航系統無線電訊號接收器(TGRS):TGRS接收全球導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)衛星(包括GPS和GLONASS)所發射出的無線電波,電波經過電離層與大氣層時會產生折射效應,分析這些折射訊號即可以得到大氣層中溫度、壓力、水氣以及電離層電子濃度的資料。
  2. 離子速度儀(IVM):沿著衛星軌道實際量測電離層的離子資料,藉由改變探測器表面電位能,及計算後端電流板所收集的離子入射角,計算出離子的速度。
  3. 無線射頻信標儀(RF Beacon):電離層是無線電訊號傳輸必經的介質,台灣上空是電離層的不穩定區,科學團隊在亞太地區設置多個地面站,接收RF Beacon所發射的電磁波,即可分析出台灣上空的電離層結構。
  • 本文改寫自科技部新聞稿。

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PanSci_96
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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

PanSci_96
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