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太空科普 臺灣的衛星發展

作者:吳岸明
國家太空中心
2015-12-21

福衛一號

福衛一號於1999年1月27日發射,開啟了臺灣的太空紀元,使我國成為世界上第33個衛星擁有國。衛星在高度600公里、傾角35度的任務軌道,主要任務為電離層量測、海洋觀測、通訊實驗。衛星總重401公斤,外形呈六角柱,直徑1.1公尺,高2.1公尺。太陽能板兩邊各5片展開,展長7.2公尺,兩軸轉動用以面向太陽。衛星攜帶三個酬載:電離層電漿電動效應儀(Ionospheric Plasma and Electrodynamics Instrument, IPEI)、海洋水色照相儀(Ocean Color Imager, OCI)、通訊實驗酬載(Experimental CommunicationPayload, ECP),進行中低緯度地區電離層實地量測、海洋遙測、Ka頻段通訊實驗。

2004年6月17日,福衛一號疑因太陽感測器失效引起姿態失控,進而導致電力不足造成失聯,圓滿達成任務,功成身退。福衛一號任務壽命2年,設計壽命4年,實際運轉超過5年。


福衛一號科學任務示意圖

福衛二號

福衛二號(FORMOSAT-2)於2004年5月21日發射,目前在高度888公里、傾角99.1度的太陽同步軌道上運行。衛星總重760公斤,外形呈六邊形,直徑1.6公尺,高2.4公尺。太陽能板有3片,其中兩片發射後展開,利用星體轉動以面向太陽,發電量802瓦。X頻段天線以120Mbps下傳影像資料。衛星攜帶遙測照相儀(Remote Sensing Instrument, RSI)和高空大氣閃電影像儀(Imager of Sprite and Upper Atmospheric Lightening, ISUAL)。RSI影像解析度黑白2公尺、彩色8公尺,每天約於上午十點左右通過臺灣,滿足救災、環保、教育、外交、國土規劃、農林漁牧等國計民生各層面之需求。

福衛二號具備每日再訪軌道(Daily Revisit Orbit),高度夠高視野夠廣,甚至可照得到南北極點,為當今世上唯一可對全球任何地方每天照相的遙測衛星。任務壽命5年,但運作迄今已超過11年。*福衛二號已於2016年8月19日功成身退,光榮除役。


福衛二號遙測任務示意圖

福衛三號

福衛三號由國家太空中心與美國大學大氣研究聯盟(University Corporation for Atmospheric Research, UCAR)共同合作執行,目標在建立全球大氣即時觀測網之先進技術,即「氣象、電離層、氣候之星系觀測系統」(Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere, and Climate, COSMIC),故亦稱COSMIC星系。福衛三號是由6顆微衛星所構成的星系,收集大氣的GPS折射訊號以作氣候預測、全球氣象變遷、以及電離層和重力研究。每顆微衛星重62公斤,外形呈圓柱形,直徑103公分,高18公分。太陽能板兩片,展長2.5公尺。

福衛三號星系9年多來在軌道上接收大氣資料,提供全球74個國家,2729個註冊使用者從事天氣預報及大氣研究。我國中央氣象局及全球各氣象中心,如歐盟、美國、法國、日本、韓國和加拿大等,已將資料納入數值天氣預報作業系統中,進行逐日全球天氣分析及作業預報,福衛三號掩星資料的貢獻獲得「太空中最精準的溫度計」的美譽,成績斐然。*福衛三號於2020年5月1日任務結束,功成身退


福衛三號任務示意圖

福衛五號

福衛五號計畫目標主要為建立衛星本體與遙測酬載自主發展能力,提供國內外遙測影像,推廣太空科學研究。福衛五號將運行於720公里太陽同步圓形軌道,傾角98.28°,將提供2米解析度的全色(Panchromatic)和4米解析度的多波譜(Multi-spectral) 彩色影像。與福衛二號類似,主要酬載之波段(Spectral Band)仍然為可見光及近紅外光之範圍,包含一全色波段(12,000個像素)及四個彩色波段(每個波段6,000個像素),採用互補式金屬氧化層半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)技術發展而成。福衛五號可以沿經線或海岸線,以邊轉邊照方式取像。科學酬載為先進電離層探測儀(AIP),由中央大學研發團隊負責開發。衛星目前進行系統測試,將於2016年由SpaceX之Falcon 9火箭發射升空。*福衛五號已於2017年8月25日成功發射
 

福衛七號

福衛七為臺美雙方大型國際合作案,執行單位為國家太空中心與美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)。計畫目標為部署12顆衛星,任務軌道設計為高低兩個傾角,每一傾角各以6顆衛星構成的星系福衛五號科學酬載先進電離層探測儀(AIP)為原則,預定於2016年及2018年分兩批發射,此外,第2次發射的衛星組除任務衛星外,另規劃1顆太空中心的自主衛星,可依任務衛星的狀況,由地面操控中心進行軌道轉換執行任務。*福衛七號最終協議部屬6枚低傾角衛星,於2019年6月25日順利發射,而太空中心自主衛星正式命名為獵風者。


全文詳見
/userfiles/files/22-no69p06-15.pdf