福衛三號十歲生日快樂 老衛星和團隊的奮鬥故事

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎？還是 AI 會成為個人專屬的超級助理？

隨著人工智慧技術的快速發展，AI 與人類之間的關係，成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一，究竟，AI 會成為人類的取代者或是協作者？決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力，唯有人們清楚了解如何使用 AI，才能化 AI 為助力，提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此，目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」，特別將展覽主題定調為奇異點（Singularity），透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

C-LAB 策展人吳達坤進一步說明，本次展覽規劃了 4 大章節，共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品，帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始，到欣賞各種結合科技的藝術創作，再到與藝術一同探索 AI 未來發展，希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式，進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來：AI 技術發展的 3 個高峰

其中，展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖，從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線，平行梳理 AI 技術發展過程。

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究，觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧（Artificial Intelligence））」一詞，並明確定出 AI 的任務，例如：自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等，就開啟了全球 AI 研究浪潮，至今將近 70 年的過程間，共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制，科學家將任務文字化、建立推理規則，再換成機器語言讓機器執行，然而受到演算法及硬體資源限制，使得 AI 只能解決小問題，也因此進入了第一次發展寒冬。

之後隨著專家系統的興起，讓 AI 突破技術瓶頸，進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成，由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的，因此只要搭載不同資料庫，就能解決各種問題，克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外，機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生，雖然是 AI 技術上的一大創新突破，但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響，導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於，IBM 超級電腦深藍（Deep Blue）戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov，加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法，並使用 GPU 進行模型訓練，不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位， 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上，不斷的追求創新和突破。

從現在看未來：AI 不僅是工具，也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進，如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中，更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用，而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」，便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

例如，超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》，乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家，運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區，就像走進一間新科技的實驗室，」吳達坤形容，觀眾在此不僅是被動的觀察者，更是主動的參與者，可以親身感受創作方式的轉移，以及 AI 如何幫助藝術家創作。

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》，將 AI 人物化，採用與 AI 對話記錄的方法，探討網路發展的歷史和哲學，並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻，無所不在》，則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論，使其更清楚在面對網路資訊時，該如何識別何者為真何者為假，更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡，第一章回顧 AI 發展史的內容設計，可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去，這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點，很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容，但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現，讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化，及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態，才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

「畢竟展區空間有限，而科技發展史的資訊量又很龐大，在評估哪些事件適合放入展區時，我們常常在心中上演拉鋸戰，」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件，還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則，「不過，歷史事件與展覽主題的關聯性，還是最主要的決定因素，」蔡侑霖補充指出。

舉例來說，Google 旗下人工智慧實驗室（DeepMind）開發出的 AI 軟體「AlphaFold」，可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構，解決科學家長達 50 年都無法突破的難題，雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破，但因為與本次展覽主題的關聯性較低，故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外，在呈現方式上，2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容，蔡侑霖舉例說明，像某些比較艱深的 AI 概念，便改以視覺化的方式來呈現，為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容，從中找尋靈感，最後製作成簡單易懂的動畫，希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出，「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作，也跟上國際展會發展趨勢，於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動，包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽，例如：由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座，希望透過帶狀活動創造更多話題，也讓展覽效益不斷發酵，讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界，展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊：「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00，週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

當你走進一棟建築，是否能感受到它對環境的友善？或許不是每個人都意識到，但現今建築不只提供我們居住和工作的空間，更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生，正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題，確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染，同時提升我們的生活品質。然而，要成為綠建築並非易事，每一棟建築都需要通過層層關卡，才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境，政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立，旨在透過標準化的建築評估系統，鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時，為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法，自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止，已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品，涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築，不僅提升建築物的整體性能，也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多，你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程，要經歷哪些標準與挑戰？

綠建築標章	智慧建築標章	綠建材標章

第一招：依循 EEWH 標準，打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源，是綠建築（green building）的核心理念，但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單，而是涵蓋建築物的整個生命週期，也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內，都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準，讓我們先回到 1990 年，當時英國建築研究機構（BRE）首次發布有關「建築研究發展環境評估工具（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，BREEAM®）」，是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後，於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」（Leadership in Energy and Environmental Design, LEED）這套評估系統，加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶，氣溫高，濕度也高，得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生，四個英文字母分別為 Ecology（生態）、Energy saving（節能）、Waste reduction（減廢）以及 Health（健康），分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級，設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例，看它如何躍過一道道指標，成為「鑽石級」綠建築的國家公園！

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園，也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時，還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築，其外觀採白色系列，從高空俯瞰，就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落；從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊，生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構，設計自然護岸，保留基地既有的雜木林和灌木草原，並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物，採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙，不僅強化了環境的保護力，也提供多樣的生物棲息環境，使這裡成為動植物共生的美好棲地。

第二招：想成綠建築，必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築，使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中，對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出，一路到今日，國際間對此一概念的共識主要包括再使用（reuse）、再循環（recycle）、廢棄物減量（reduce）和低污染（low emission materials）等特性，從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時，使用自然材料與低 VOC（Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物）建材，亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後，內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度，以建材生命週期為主軸，提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說，為確保室內環境品質，建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件；為了防溫室效應的影響，須使用本土材料以節省資源和能源；使用高性能與再生建材，不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性，也強調材料本身的再利用性。

在台江國家公園內，綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念，更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設，並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料，為鳥類和小生物營造棲息空間，讓「蚵殼磚」不再只是建材，而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆，整體綠建材使用率為 52.8%。

在日常節能方面，台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如，引入樓板下的水面蒸散低溫外氣，屋頂下設置通風空氣層，高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出，廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地，創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企，如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流，不僅提升了隔熱效果，減少空調需求，讓建築如同「與海共舞」，在減廢與健康方面皆表現優異，展示出綠建築在地化的無限可能。

在綠建材的部分，另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程，其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材，比方提高高爐水泥（具高強度、耐久、緻密等特性，重點是發熱量低）的量，並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」，還用再生透水磚做人行道鋪面。

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區，首先，他們捨棄金屬建材，讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是，他們也將施工開挖的土方做回填，將有高地差的荒地恢復成平坦綠地，本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪，無痛轉綠。

等等，這樣看來建築夠不夠綠的命運，似乎在建材選擇跟設計環節就決定了，是這樣嗎？當然不是，建築是活的，需要持續管理–有智慧的管理。

第三招：智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率，除了從建築設計與建材的使用等角度介入，也須適度融入「智慧建築」（intelligent buildings）的概念，即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性，使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器，用於蒐集環境資料和使用行為，並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合，內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度，為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂，目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例，為了掌握建築物生命週期中的能耗，需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標，評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面，則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境，以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中，充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術，來達成兼顧環保和永續發展的理念，也是利用建築資訊模型（BIM）技術打造的指標性建築，受到國際矚目。

在興建階段，為了保留基地內 4 棵原有老樹，團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描，並將大小等比例匯入 BIM 模型中，讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離，確保施工過程不影響樹木健康。此外，在大樓啟用後，BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」，透過 3D 建築資訊模型，提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護，包括保養計畫、異常修繕及耗材管理，讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用，從建造設計擴展至施工和日常管理，使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management，簡稱 FM ) 為例，該系統可在雲端進行遠端控制，根據會議室的使用時段靈活調節空調風門，會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣，而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率，保持低頻運作，實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現，從源頭減少碳足跡；綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小，並保障居民的健康；智慧建築標章運用科技應用，實現能源的高效管理和室內環境的精準調控，增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用，讓建築不僅是滿足基本居住需求，更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

• 本文轉載自科技大觀園，原文為《火箭阿伯寫下升空計畫！——國家太空中心主任吳宗信的「臺灣太空港」願景》
• 作者 / 科技大觀園特約編輯｜陳子翔

臺灣的「國家太空中心」於 1991 年成立至今屆滿 30 年。恰好在而立之年，行政院 11 月 25 日拍板「國家太空中心設置條例」，若立法院審查順利，太空中心將於 2022 年升格為直屬科技部的行政法人，大力推動我國太空科技及產業發展！

談到臺灣的太空發展，你可能會先想到 2019 年發射的「福衛七號」；但若談到火箭，你可能會先想起一個身著橘色連身衣的阿伯，操著臺語在 TED 講台上侃侃而談的身影，也就是現任國家太空中心主任吳宗信。

放眼宇宙卻心懷鄉土的「火箭阿伯」，是很多人對吳宗信主任的印象。吳宗信在 2012 年在陽明交通大學創立了前瞻火箭研究中心（ARRC），同時也有創立太空科技公司的經驗。如今他在今年 8 月接任國家太空中心主任，在「產官學」三界都走了一遭。

談到何為「太空產業」的基礎問題？吳宗信解釋，火箭與衛星的發展，需要很多不同專長的人才，仰賴跨領域合作，「是一門精密且嚴謹的系統工程。」

火箭產值雖然不大，卻對太空產業至關重要

談到臺灣的太空產業該如何發展？吳宗信指出，要發展太空產業，除了過去國家太空中心專注於的衛星發展，擁有自主發射火箭的能力也很關鍵。以馬斯克的 SpaceX 為例， SpaceX 是先將火箭發展起來，接著才有如星鏈（Starlink）的衛星服務，透過這樣的過程來達成太空產業一條龍。

然而有趣的是，火箭其實只佔太空產業總產值的大約 2-3%，因此光靠火箭賺大錢其實很困難。既然產值很少，那大費周章的研發火箭到底有什麼好處呢？

對此吳宗信解釋，一個用在衛星上的設備和地面設備最大的差別，就是前者必須能在真空、高輻射、高溫差的太空環境運作，也要能承受震動、噪音等火箭發射過程帶來的考驗。

因此，雖然地面上也能模擬出類似太空中的環境，但要驗證一個設備是否符合「太空等級」，還是要直接送上太空長時間運作，經過真實的極端環境考驗才能見真章。如果有能力自己發射衛星，那對於太空相關設備的驗證頻率就能得到顯著提升，整條產業鏈的進步的速度才會快。

「遙測」及「通訊」雙軌進行，強化自主衛星發展能力

火箭研發是臺灣太空產業未來發展的關鍵，但同時衛星發展的腳步也並未因此停下來！國家太空中心目前正在執行自 2019 年起為期 10 年的「第三期太空計畫」，該計畫以開發「遙測衛星」為主。

吳宗信提到，在遙測衛星部分，目前有六枚解析度１米，經地面影像處理後解析度可達 0.7 米的「光學遙測衛星」（也就是福衛八號計畫）。福衛八號衛星第一枚（FS-8A）科學酬載的研製由成功大學負責，主要發展雙波段大氣瞬變影像儀與電子溫度密度儀，目前規劃於 2023 年發射；同時，太空中心未來也將再發展兩枚「超高解析度遙測衛星」。

吳宗信指出，第三期太空計畫還有兩枚合成孔徑雷達（SAR）遙測衛星的計畫，不同於福衛二、五、八以「可見光」遙測，合成孔徑雷達因為觀測波段可以穿透雲層，全天候皆可使用是其優勢之一。

除了遙測衛星以外，發展「通訊衛星」也是國家太空中心的重要計畫。目前正在執行兩枚 B5G（Beyond 5G）衛星計畫，目前規劃 2025 可以發射第一枚；在研發上，衛星可以分成本體（Bus）與酬載（Payload）兩部分，對於臺灣首次自主發展通訊衛星，吳宗信表示，在衛星本體上，國家太空中心已經有一定的自製能力，「臺灣幾乎能百分之百自主研發了。」

至於 B5G 衛星的酬載部分，例如通訊模組等等，則正與工研院資通所合作，並與產業界一同發展相關技術，也希望未來能達到高度自主的研發能力。

臺灣太空產業要升級，得先著手打造「環境」

為了國產衛星載具的目標，吳宗信在 2012 年於交大成立了前瞻火箭研究中心，但這些年來前瞻火箭其實經營的非常辛苦。過去幾年，前瞻火箭大約募得一億六千萬新臺幣，製造火箭的技術也達到能讓火箭在空中懸浮的水準，但這似乎已經達到學校單位能做的極限，若要繼續發展下去，在人、時、地、物的支援都需要有更大的規模，然而學校不是企業或是國家單位，學生有自己的前途，因此難以留住人才。

另一方面，很多大學研究室在做的東西，由於相對單純，需要控制的變因很少，可以相對簡單的透過改變某一個部分就能夠看到效果，同時也可能只需要幾個學生合作就能夠完成。但火箭與衛星可不是這樣，它需要數百人的團隊合作，而一個系統可能有一萬個零件，只要一個螺絲做得不對，整個系統就會失效。這樣的工作，沒有一個由全職工作者組成的團隊，是很難完成的。

也因為火箭研發在學界內缺乏資源及環境，今年 8 月甫接任國家太空中心主任的吳宗信，在「換了位置卻沒換腦袋」的情況下，轉換跑道繼續推動臺灣的太空產業發展，捲起袖子，誓言把臺灣的太空產業環境建立起來！

建立產業基石，是國家機關的重責

吳宗信表示，過去開發火箭跟很多廠商合作的過程中，他也將臺灣的產業掃過一遍，發現臺灣的太空相關產業鏈其實深度及廣度兼具，甚至有許多廠商原本就有接到歐美國家訂單生產太空相關零組件，只是基於保密協議廠商不能宣傳。

那既然臺灣並非沒有發展太空產業的能力，以前為什麼不做呢？吳宗信說，就像是廣告中的一段經典台詞：「阿伯，失火了你怎麼不跑？」「啊腳麻是要怎麼跑？」由於沒有適當的發展環境與法規，很多事情就無法順利進行，像是不久前晉陞公司的飛鼠一號火箭在國內無法順利發射，就是實際的例子。

因此吳宗信認為，雖然國家單位的效率一定不比有生存壓力的私人公司，但國家卻能夠改善整體產業的發展環境，「就如同廚師要煮出好菜，也要先有廚房和爐具。」而在未來的太空產業中，廚師是民間廠商，那麼國家的角色就是幫忙把廚房準備好。像是目前完成立法的《太空發展法》、以及未來國家火箭發射場的設立等，就是建立太空產業發展基石的重要工作。

同時，與民眾、民代的溝通，也是發展太空產業非常重要的一環，吳宗信也提到，讓事情清楚透明，是讓大眾與民意代表從懷疑到支持的關鍵。

打造臺灣太空港：實現「南火箭北衛星」願景

隨著全世界太空產業的發展，未來也充滿不同的可能性，像是 SpaceX 有提出利用星艦（Starship）火箭系統，進行長程國際航班的構想，如同現代的港口與機場，未來臺灣可能會需要「太空港」來滿足各種火箭發射的需求。而太空港也會需要對應的後勤設施，並且可以結合太空產業科學園區，讓國內外的太空公司設廠製造火箭與衛星。

另一方面，這樣的太空港也可以結合地方特色發展觀光，「說不定以後每個臺灣的年輕人成年禮，都可以去參觀火箭發射和國家太空博物館」吳宗信說道。

吳宗信也提出了「南火箭、北衛星」的構想，期許未來臺灣南部能成為火箭研發、生產與發射的重要基地，而北部則可以延續過去國家太空中心發展衛星的基礎，成為衛星發展重鎮。 

投資太空不是豪賭，科研走的每一步都算數！

吳宗信表示，在太空產業發展上若政府願意帶頭出來衝，民間會有更多企業投入太空產業。

吳宗信說，過去臺灣在不同產業的嘗試，有半導體業的成功案例，但也有許多投入資源卻沒發展起來的產業。但投資本來就不可能穩賺不賠，也不能永遠固守既有的優勢產業。現在太空產業出現了機會，並不代表做了一定會成功，「但不做就完全沒有機會了。」

另外，太空產業的發展最終不論是否能開花結果，投入資源訓練出來的人才、發展出的技術其實都能應用在不同領域。像是 1960 年代的美國，就因為阿波羅登月計畫所需，大力推動如 IBM 等民間電腦公司的快速發展，「科技就是這樣一步一腳印創造出來的。」

如果想要進入太空產業，可以怎麼準備？

跨領域合作在太空產業非常重要。吳宗信說明，在衛星方面，大約有三分之二與電機和資訊工程相關，而火箭方面，則是有三分之二與機械、材料與結構等等相關。因此對於有志在未來投入太空產業的學生，航太系會是很好的選擇，但很多理工科系也都與太空產業有關，職涯發展上不會因「非航太系」而受限。

吳宗信也鼓勵對於太空產業有興趣的大學生在本科系繼續學習的同時，可以在大三大四去修一些與衛星、推進等等課程，接著研究所再到國內外相關系所深造。

而職場的選擇，則要取決於自己想要「怎麼參與太空產業」，像是進入一家太空產業鏈上製造特定零組件的公司，也是參與太空產業的一種方式，而若是想接觸更完整的太空產業，則可以選擇到做系統整合的公司或是太空中心就職。

火箭與衛星都是複雜的「系統工程」

火箭與衛星的研發製造，都必須整合很多不同次系統，是一門非常精密且嚴謹的系統工程。以火箭系統為例，推進、結構、航電、軟體、硬體和通訊等系統缺一不可，這些系統各自都是不同的專業，但系統間又要能完美的配合，若火箭上任何系統無法順利運作或配合，這支火箭就跟「沖天炮」差不多了。

而臺灣的大學科系目前在授課上較少有「系統工程」的規劃，每個不同專業的領域各做各的就像是一個樹林裡，「有些人種芒果，有些人種龍眼，每一群人都很擅長照顧自己的作物，但卻不知道樹林裡還有哪些水果。因此就需要有人開直升機從上往下看，看看到底有哪些資源，並且對其他領域稍微多懂一些，才能有效的整合。」

吳宗信強調，系統工程就是「不能見樹不見林，更要『見樹又見林』」。也因此，吳宗信也期待未來臺灣能有「太空系統工程」碩博班的設立，以培育更多產業所需的太空人才。

從打橄欖球到做火箭，那些同樣重要的事

訪談中吳宗信也分享自己在臺大時期是橄欖球隊一員，主打九號傳鋒^[註]位置的吳宗信笑著說：「那時候我這個體格，在全臺灣高中以上的橄欖球員中應該就是我最輕，不到 50 公斤，但憑著快速靈活的身手，也能成為球隊中重要的一員。橄欖球很好玩，在倒地之前只能將球往後傳，一定要球傳下去，任何位置都很重要，我也在那邊學到很多團隊合作精神。」

吳宗信表示過去做火箭時，有好幾次測試中火箭摔在地上，甚至斷成兩截，面對不斷失敗產生的壓力，其實對身體及精神都是折磨，這些挫折也曾讓團隊懷疑過，自己到底要不要繼續做火箭？但就如同橄欖球場上的磨難，但當很多人一起做事時，就可以分工合作，克服很多困難與阻礙。

而不論是打橄欖球或是做火箭，吳宗信說，他很喜歡扮演「箍桶」（臺語：khoo-tháng）的角色，也就是木桶上的鐵環。因為有了箍桶將木片整合在一起，木桶才不會散掉，就像是系統工程中，要將不同次系統整合串聯一樣。

註解

• 註 1：「傳鋒」是橄欖球隊型的九號位，在多數的比賽中，Scrum-half 擔任從前鋒群中接過球並傳給後衛的角色。他們善於團隊溝通，特別擅長指揮前鋒，主要目的是提供後衛群穩定俐落的傳球。

今天（2016.4.15）是福爾摩沙衛星三號（福衛三號）的 10 歲生日，這個由 6 顆微衛星組成的「氣象資料蒐集員」，10 年來勤奮的繞著地球量測全球的溫度、壓力、水氣等資料，成為氣象預報的重要資料來源。這豐富的資料庫還幫我們做了不少「國民外交」，全球氣象資料效益評比，雖然不是南波萬，但也已經是 Top 5。

如果直接說福衛三號是氣象衛星，對於它的功用，你可能第一個想法是：「就是氣象預報的衛星雲圖齁！」恭喜你……答錯了！福衛三號並不像是一個照相機，可以拍到一個颱風跑過來的畫面，若是打開它的資料庫，你可能只能看到一堆枯燥的數字。這些數字其實是福衛三號測量到的溫度、壓力、水氣等資料，我們所看到氣象預報的圖，是氣象學者透過分析這些數據去畫出來的。

福衛三號團隊中的任務科學家蕭俊傑說，福衛三號最大的貢獻就是我們一次發射六顆微衛星，形成一個衛星星系（Constellation）覆蓋整個地球，每一顆衛星在繞地球的過程中就能不斷收集全球各地的資料。目前已有超過 80 個國家，3000 多個科學家或氣象單位在使用福衛三號的資料庫，「這相當於替台灣做了十年的國民外交」，蕭俊傑說。

可是，福衛三號位於 800 公里的高度，怎麼量測到地球的氣象資料？其實，它是透過「掩星觀測技術」來蒐集這些資訊。簡單來說，兩顆衛星原本因為地球的阻隔看不到彼此，但卻收到了對方所傳來，原本應該直線前進的電磁波訊號，這表示電磁波經過了偏折，才得以轉變方向，到達另一個衛星的位置。電磁波的偏折，是因為電磁波由太空無介質的狀態，進入充滿介質的大氣層所造成的。（就像我們看到插入水杯中的筷子好像折斷了，事實上只是光線從空氣進入水中的折射現象。）

福衛三號衛星蒐集的訊號來自於原本就圍繞在地球外的GPS 衛星，這些 GPS 衛星的無線電訊號通過地球大氣層時産生折射，再被福衛三號的天線所接收。福衛三號就能根據收到的訊號，回推無線電經過地點的溫度、壓力和水氣等資訊。 福衛三號繞著軌道運行的過程中，可以接收到不同顆 GPS 衛星的訊號，在福衛三號最好的狀態下，每天大概可以收到超過 2500 筆資料（目前已經老化，沒辦法收這麼多筆資料了！）。

以往用掩星觀測技術接收的天氣資料大多停留在研究層面，但是台灣卻將整個氣象衛星星系建立起來，並且將這些資料公開給全球免費使用。

衛星發射不能射後不理 光讓 6 衛星就定位就花超過一年

福衛三號的六顆衛星由同一支火箭載上太空，這並不稀奇，但接下來這六顆衛星將如何平均分佈，才能收到全球的資料？

蕭俊傑說，當衛星和火箭在太空脫離的時候，衛星會以火箭當時的速度繼續往前飛行，受地球引力的影響繞著地球作圓周運動。這時六個衛星會在同一個軌道面上排排站，但這種站法，所有衛星接收到的都是同一個軌道面的資料。依照規劃，它們六個必須平均分配到地球的六個軌道面。看來發射成功後，太空中心團隊不能只是擁抱歡呼，還得花一年多的時間讓這六個衛星各就各位。

火箭發射後將福衛三號帶到 550 公里左右，人造衛星在這個高度開始作圓周運動。但是由於地球並非正球形，地心引力不是剛剛好指向球心，就會造成繞地球軌道運行的衛星產生偏移。在 550 公里的福衛三號，軌道面每天會偏2.3度，這給了團隊一個機會將六顆衛星分開。

當衛星飛得越高，受到地心引力造成軌道面偏轉的現象會越小。當福衛三號飛在 800 公里的高度時，每天偏轉的角度就只剩 2 度。蕭俊傑說，運用這 0.3 度的差距，我們只要將六顆衛星中的一顆移到 800 公里高度，90 天過後這兩個不同高度的衛星運行的軌道面就差不多相差 30 度。也就是說，科學家每 3 個月移動一次衛星的高度，要經過 15 個月的時間才可以將六顆衛星安置好，讓他們可以包圍整個地球。

這概念聽起來很簡單，好像只要時間到開一下衛星的引擎，讓它飛到達定點再停下來就好。這你就大錯特錯了！「550 公里飛到 800公里，說得簡單，但其實很難。」蕭俊傑說，福衛三號是藉由噴氣來讓自己往上升，但衛星一噴氣很容易翻覆，因此每次往上飛一下就需要趕緊檢查衛星的「姿態」，是否偏離或翻覆，如果有這些狀況就需要進行調整。

這些調整並不是隨時都可以執行。在地球的操控團隊，只能在衛星經過接收站時才能和衛星聯繫，並且交代衛星接下來要進行的任務。福衛三號環繞地球的方式為通過南北極的「繞極衛星」，每次環繞的週期大約為103分鐘，經過接收站的時間差不多只有 10 分鐘，因此團隊得抓緊時間好好把握這寶貴的「通話時間」。（怎麼好像在等著打電話的阿兵哥～）

當太空中心每次操控這個「佈軌任務」可以說是如臨大敵，希望確保衛星們都可以順利、準時到達 800 公里的高度。蕭俊傑說，這段時間團隊需要24小時輪班不斷監控，要在衛星接觸接收站前 20 分鐘集合，接收訊號 10 分鐘，結束後還得需要針對問題討論。推一顆衛星上 800 公里要花多久的時間？蕭俊傑說，如果衛星不聽話，花上好幾天都有可能，就要看情況順不順利，而累壞了但又不敢鬆懈的團隊們，則是抓緊時間在中間空檔小歇一會，準備下一輪的衛星通訊。

在佈軌任務的過程也是有一些沒那麼完美之處，其中一顆衛星就沒有順利到 800 公里，僅達到 700 多公里的高度。雖然如此，但也不太影響福衛三號六顆衛星全球包覆的計畫。

為什麼要讓遠在天邊的衛星，告訴我們地面天氣狀況？

但為什麼我們需要六個遠在800公里外的衛星，來告訴我們地球的溫度、壓力、水氣，地面量測不是比較準嗎？我們一般拿溫度計量測室溫，頂多就是知道這個空間內的溫度。但對於福衛三號所測到的一筆訊號，其實是從地面到 40 公里之間每 100 公尺的溫度、壓力和水氣資料，這就是在地表量測所沒有辦法做到的。此外，地球許多地區沒有人居住，如太平洋等海洋中央、極區等，我們也不可能特別到這些地區設很多氣象站，也使得這部分的天氣資料總是比較少。但透過福衛三號的資料，我們就能彌補這部分的缺漏。

福衛三號的資料對於我們最最直接的幫助，就是中央氣象局能夠根據這些資料進行每天的天氣預報。即使福衛三號是太空中心所進行操控，但是它儲存氣象資料的主機卻不設在太空中心，而是在中央氣象局，就是為了要讓氣象預報員能更迅速獲取到最新的資訊。

福衛三號老了  年輕壯丁七號將接棒氣象任務

經過十年，福衛三號逐漸老化，目前六顆衛星只剩下五顆還有固定在和地面接收站聯繫，接收到的資料量也下降。太空中心的團隊會這樣坐視不管嗎？當然沒有。太空中心目前也已經在準備福衛七號，即將接替福衛三號的任務，繼續收集全球的天氣資料。

福衛七號當然也不只是新的福衛三號，它也希望可以能提供更多的氣象資料。

前面我們說到福衛三號是「繞極衛星」，不管是哪一顆都會經過南北極，這樣得繞行方式也使衛星在靠近極區、高緯度地區蒐集到的資料點較多。而台灣偏偏就是處於低緯度，這樣的氣象資訊蒐集其實對於我們自己較不優，但要怎麼改善呢？

福衛七號這次預計要組成 13 顆衛星的星系，有 7 顆仍像三號一樣繞南北極，但有另外 6 顆將以「低傾角」的方式運行，也就是這些衛星將不再經過南北極，而是比較偏向繞行赤道的較低角度繞行，藉此也就能增加中低緯度的資料蒐集。蕭俊傑說，以往三號的接收站主要是在北極，但當這新的低傾角運行的衛星不再經過北極，就得尋找新的接受站。不只如此，這樣的運行模式將會是「地球也在轉，衛星也在轉」，接收訊號的地點不再只是北極，時間也不再是固定的每 103 分鐘一次，這會造成地表的操作團隊「時間表大亂」啊！

福衛三號發射滿 10 周年，原先只預期它執行 5 年的任務，現在已經整整增加了一倍的時間。在祝它生日快樂之餘，也感謝這一組衛星讓台灣對於全球氣象有相當大的貢獻。現在距離福衛七號升空，並且完成佈軌還有一段時間，請福衛三號與太空中心團隊再繼續加油囉！