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馬斯克也來助陣!台灣首枚自製衛星上太空

2017-08-30 15:37天下雜誌

【作者:鄧凱元】

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以往大又貴的衛星,改走小而美的「平民化」製造路線,宣告衛星商業化時代來臨,各國航太廠商磨刀霍霍的同時,台灣也不缺席,突破製作難關,把第一顆自製衛星「福衛五號」送上外太空。

8月25日凌晨,特斯拉執行長馬斯克創立的太空探索科技公司(SpaceX),成功把台灣首顆自製衛星「福衛五號」射向太空。

在衛星赴美之前,《天下》走進位在新竹的國家太空中心,一窺這顆衛星的祕密。

大大的國旗下,以金黃色隔熱材質包裹,體型如大型冷凍冰箱的「福衛五號」衛星,靜靜的待在數層樓高的無塵室裡。

這是台灣歷史上,首顆自行研發與製造的衛星。

時間回到1991年,行政院核訂了第一期的國家太空計劃。太空中心成立了,一路從福衛一號做到福衛五號。

這幾顆衛星的任務各有不同,有些搜集氣象資訊,有些觀測地表。福衛五號是顆可以遠端遙控的高解析度太空相機。

因為是高解析度相機,因此就要用到巨大的鏡面接收光源、純金電線傳輸電子訊號、也需要衛星電腦處理影像等零件。

這些精密的零件要上太空,關卡重重。首先要承受發射時,高達20G的重力(戰機約10G)。上太空之後,衛星約每120分鐘繞地球一圈。過程中因為與太陽距離遠近,溫差高達正負120度。同時還要抵抗太空中強烈的輻射,壞了也沒辦法修理。

自己的衛星自己做

時任太空中心主任的張桂祥說,從福衛一號開始,台灣有不少製作衛星的經驗,但設計主要還是來自於國外,技術與關鍵零組件也多外購。

這有個問題。太空是被高度管制的科技,台灣能買到哪些技術,都取決於別人的手裡,「請顧問跟別人學,講到重要的地方,人家就不說了,」張桂祥感嘆。

買衛星困難重重,7年前太空中心乾脆找了50多個產業與學術界夥伴,一起自製衛星。成果就是福衛五號。

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最大的挑戰是自主設計「光學感測器」

光學感測器的作用,是把衛星鏡片接收到的光源,轉換成電子訊號,以便從太空傳回地面。好壞直接影響照片的清晰度。

但這個技術掌握在國際大廠手裡,始終是無法突破的瓶頸。

於是太空中心轉了個彎。張桂祥說,感測器用的是CCD(感光耦合元件)半導體技術。台灣雖然是半導體大國卻沒發展這個技術,但CMOS技術(互補性氧化金屬半導體)卻是世界最強。

剛好,太空中心找到了桃園的微像科技,曾在幾年以CMOS技術幫印度生產了探月計劃用的產品。因此雙方以此為基礎,研發解析度更好、體積更大的感測器。

成大航太系特聘教授趙怡欽表示,以單張照片的解析度而言,福衛五號的解析度或許不是最好,但連續拍攝時,卻有不錯的表現。

【全文未完,完整內容請見《天下雜誌》630期;訂天下雜誌電子版

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