福衛七號/台美合作全球矚目 太空最準溫度計2.0將升空

  • 時間:2019-06-19 18:00
  • 新聞引據:採訪
  • 撰稿編輯:楊文君
福衛七號將接替福三執行任務。(圖:太空中心提供)

令人振奮的時刻即將到來!繼前年台灣自製的「福衛五號」發射後,今年台美合作的氣象衛星「福衛七號」也預計在台灣時間6月25日中午發射升空,福衛七號對台灣、甚至對全球有何重大意義?在太空科技中又扮演什麼樣的角色呢?

台美合作的氣象衛星「福衛三號」自2006年發射至今,已經超過13個年頭,儘管有「太空中最精準的溫度計」的美譽,但6枚衛星現在只剩1枚還在運作,蒐集的資料量下滑,所幸今年6月25日,台美合作的氣象衛星「福衛七號」將升空,未來將延續「福衛三號」的工作,扮演「太空中最精準的溫度計2.0版」,持續提供氣象觀測資料給全球。

與福三相較 福衛七號氣象預報準確度更高

福衛七號計畫總主持人朱崇惠指出,福衛七號和福衛三號一樣,都是由6枚衛星構成,讓觀測可同時覆蓋地球各區,也都是運用「無線電掩星技術」,提供即時且完整的三維觀測資料。

不同的是,福衛三號是由重約62公斤的微衛星組成,每顆衛星的軌道都會經過南北極,蒐集的資料均勻來自地球各緯度;而福衛七號的衛星每顆重約300公斤,部署在低傾角的軌道,衛星繞行平面和赤道平面的夾角小,因此能提供密集的中低緯度氣象觀測資料,將對台灣的氣象預報準確度帶來更大的幫助。她說:『(原音)當初福三掩星點是全球分佈,福七是集中在南北緯正負50度之間的資料,所以氣象預報準確度,我們預估能增加10個百分點。』

另外,福衛三號只能接收美國GPS的訊號,福衛七號可同時接收包括美國的GPS及俄國的GLONASS全球導航衛星系統(GNSS)訊號,資料量大幅增加3至4倍。

福五與福七同步進行 一自製、一為台美合作

不過,外界也好奇,兩年前台灣不是才將自製的光學遙測衛星「福衛五號」發射出去,為何「福衛七號」不是由台灣自製?

科技部長陳良基指出,由於福衛七號跟福衛五號同樣都是2004年「台灣太空第二期計畫」的項目,時間幾乎是同步進行,所以在人力不足的情況下,福衛七號是由台美合作、加上英國薩里衛星公司(SSTL)協助下才完成。

在確定要與國際合作後,2010年台美政府簽署技術合作協定,雙方授權國家太空中心(NSPO)與美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)共同執行福衛七號計畫,在分工方面,我方負責系統工程設計及整合、衛星本體發展及衛星操控,美方則負責提供任務酬載、科學酬載、全球地面接收站及發射服務,是台美近年最大合作計畫。國家實驗研究院太空中心主任林俊良說:『(原音)同時我們福衛七號提供的資料,如同福衛三號一樣,我們會提供給全世界各地氣象觀測科學研究、及一些氣象單位為氣象預測使用,所以這些資料的提供是影響全世界層面,對台灣發展科技外交也有實質上的貢獻。』

福七計畫一波三折 12枚衛星腰斬為6枚

不過,福衛七號計畫可以說是一波三折,原本福衛七號規劃有12枚任務衛星加上1枚國家太空中心自主研製的衛星,分兩組發射,但後來,在完成前6枚衛星後,美方後續的經費遲遲未到位,只好在2017年時宣布,不執行後面的6枚衛星,而台灣自主研製的獵風者號衛星也跟著延期,所以這次只會發射6枚衛星。

國研院太空中心副主任余憲政進一步指出,這兩組衛星原本的規劃是分別佈署於高低兩種傾角,取消的是高傾角的衛星,現在要發射的是位於低傾角的衛星,傾角24度,繞行範圍集中在南北緯50度;也就是說,以台灣在內的低緯度地區氣象資料不受影響。

隨著福衛七號蓄勢待發,福七計畫總主持人朱崇惠形容,福七就像是她孕育10年的「孩子」,尤其參與福七的研發團隊不僅年齡不同,文化背景也相異,而且台美不管是經費或是分工都各半,發展時程也不同,如何在不同進度中尋求共識,過程中花了相當多的時間協調。她說:『(原音)主要的困難是說,如何讓發展時程不一樣的東西,介面能順利銜接,這部分需要很多的時間去協調。』


福衛七號繞行地球示意圖。(國研院提供)

避開太陽風暴!福七將實現太空天氣預報

這次福衛七號有三個科學任務酬載,包括「全球衛星導航系統無線電訊號接收器」(TGRS)、「離子速度儀」及「無線電射頻信標儀」,TGRS將搜集大氣層中溫度、壓力、水氣以及電離層電子濃度的資料,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。也就是說,福七除了增強氣象預報準確度外,還能用來進行先進太空天氣科學實驗。

目前和美國國家大氣中心合作發展「太空天氣預報模式」的成功大學林建宏教授指出,太空天氣將影響飛機導航運作,尤其現在科技開始發展無人機、無人車,都必須要有精準的定位導航系統,一旦太陽風暴對電離層造成影響,就會造成地表接收到的GPS訊號產生誤差。

林建宏指出,在福衛三號發射之前,國際上只有地面GPS,兩天後才有資料,福三發射後,2、3個小時就有全世界的資料,但不夠快,未來福衛七號每30分鐘即可提供新的中、低緯度電離層觀測資料,可大幅提高太空天氣預報的可行性。他說:『(原音)福衛七號則更厲害,30分鐘就有全世界的資料,所以太空資料跟天氣資料不太一樣,太空資料一天只有五萬筆,可是天氣資料一天有上千萬筆,所以福三讓太空預報有可能,福七就是讓它真的實現。』

福衛七號發射升空後,預計還要19個月才能開始提供完整資料,在全球氣候變化劇烈的當下,福七對颱風、梅雨、豪雨、豪大雨的預報準確度將大幅提升,有效守護全球及台灣的環境安全,而且這些觀測資料將免費與其他國家分享,貢獻全人類福祉,是台灣科技外交重要里程碑!

 福衛七號系列報導 
系列2/台灣太空科技扎根30年 未來1年1衛星發射
系列3/何謂掩星技術?這裡一次解答
 

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