台美合作打造「進化版」太空溫度計,「福衛七號」最快年底升空、氣象預測更準一成

台美合作打造「進化版」太空溫度計,「福衛七號」最快年底升空、氣象預測更準一成
Photo Credit: 國家太空中心臉書
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台美合作打造的福衛七號,預計最快年底將升空擔起氣象觀測任務,可望延續福衛三號在國際太空上領先地位,成為守護台灣最明亮的一顆星。

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有「太空最準確溫度計」之稱的福爾摩沙衛星三號(福衛三號)自2006年4月15日發射迄今超過12年,已收集總數超過1000萬筆的全球大氣與電離層資料,未來將由台美合作的福爾摩沙衛星七號取代,預計最快在今年底升空服役。

國家太空中心主任林俊良今年4月接受《中央社》訪問時表示,福衛三號已經超過使用年限,6顆衛星目前僅剩2顆衛星還能使用,福衛七號未來升空後,將接替福衛三號工作,能蒐集比福三更大量資料數據,透過資料進行分析後,將能有效提升台灣天氣預測準確度至少一成。

(中央社)福衛七號計畫為台美大型國際合作案,是福衛三號的後續計畫,主要負責掩星氣象觀測任務,由科技部轄管財團法人國家實驗研究院國家太空中心與美國國家海洋暨大氣總署共同執行。

福衛七號繞行地球一周時間約97分鐘,台灣出資新台幣32億元打造第一組6顆衛星,任務軌道高度550公里、傾角24度,主要負責中低緯度觀測,包括台灣等區域性資料,每天平均可提供4000點大氣資料,未來將納入中央氣象局數值預報系統,對於天氣預報、氣候觀測、太空天氣監控有很大助益。

原本預計部署12顆任務衛星及1顆自主衛星獵風者號,分兩次發射,但去年10月美方因經費問題,雙方協議取消第二組6顆任務衛星發射計畫。美國政府跟SpaceX簽署商業合約,將以新型獵鷹重型運載火箭載福七升空,服役時間為升空後5年。

福衛七號原本預計今年7、8月升空,不過,太空中心副主任余憲政說,獵鷹重型火箭是SpaceX公司最新研發製造的火箭,為了要讓發射完美,需要要花更多時間進行嚴謹的檢驗測試,因此,福衛七號發射排程可能延至年底甚至明年。至於確切時間點,由於SpaceX是跟美國空軍簽約,不需跟太空中心報告進度,他們只能透過美方掌握最新消息,目前都還沒有確切時間點。

值得一提的是,福衛七號衛星設計時,也有考慮「返回機制」,未來福衛七號任何一顆衛星到達壽命使用年限時,都會啟動返回機制在大氣層燒毀,以避免人造衛星退休後,滯留在太空成為太空垃圾造成問題。

福衛七號
福衛七號星系24小時掩星分佈資料模擬圖。|Photo Credit: 國家太空中心網站
國際模範「太空溫度計」福衛三號退休,更強的福衛七號將接替

(中央社)福衛七號預計最快年底將升空擔起氣象觀測任務,計畫總主持人朱崇惠說,福七擁有先進觀測儀器設備,可望延續福衛三號在國際太空上領先地位,成為守護台灣最明亮的一顆星。

福衛七號將取代已服役逾12年的福衛三號工作,朱崇惠在新竹太空中心緊盯每個衛星測試、組裝工作,身為首位擔起福衛系列工作重責大任的女性,她十分謹慎,帶領太空中心20多個團隊成員一起努力讓福衛七號可以順利升空,成為另一個台灣的驕傲。

朱崇惠說,「雖然多數台灣人不了解福三,但其實它在國際上知名度非常高」,福衛三號是世界首個採用星系觀測系統的衛星,提供許多世界觀測資料。另外,一般衛星升空後,至少需一年甚至更久時間,才會被納入全球預報系統,但福衛三號只花8個月時間,就被納入歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)系統中,這在國際上非常少見,而且更提升全球氣象準確度達6%。

根據歐洲中期天氣預報中心的資料,福衛三號的觀測資料對其降低預報失準的貢獻度可達20%,顯著提升預報的準確性。而國內學術機構、中央氣象局與國研院颱洪中心的分析報告中,也驗證福衛三號的掩星觀測資料可以有效提升颱風路徑與劇烈降水的預報能力。

福衛七號原本預計部署12顆任務衛星及1顆自主衛星,不過,第二組衛星由於美方分攤的經費未能被納入美國總統預算書內,基於經費取得困難,雙方協商後,同意取消第2組發射計畫。

太空中心表示,福衛七號第一組跟第二組差別主要在能觀測的緯度及衛星角度不同,第一組主要負責中低緯度氣象觀測,第二組則能觀測到高緯度及全球性資料,取消發射對於全球氣象預報準確度恐有影響,不過由於第一組仍會如期升空,因此,對台灣周邊氣象觀測沒有影響。

花了8年打造,福衛七號將成台灣另一個驕傲

福衛七號第一組由6顆衛星組成,台灣方面含人事成本出資新台幣32億元,衛星本體由太空中心人員完成設計後,交由英國廠商製造,美國則負責提供最先進的量測儀器。

由於各國時差不同,朱崇惠表示,福衛七號團隊一大早得先跟美方開會,傍晚再跟英國廠商開會,加上還得負責衛星測試、資料整合工作,大家都很辛苦,但沒有人敢掉以輕心,就是要確保所有細節完美無缺,因為「衛星只要發生一點小錯誤就容易造成大災難」。

這次參與福衛七號工作的團隊成員,大多都是從福衛三號延伸而來,有了之前的經驗,讓他們更有能力擔起福衛七號重擔。福衛七號等於是福衛三號「進化版」,團隊成員都盼望能延續福衛三號在國際上的驕傲,朱崇惠有信心讓福衛七號在短短6個月就能被納入國際天氣預報系統。

2010年台美雙方簽署合作協定,2016年福七主體大致完成,後續進行相關測試調校工作。福七雖然擁有美方奧援,提供先進儀器,不過,美方擔心技術外流等問題,跟台灣有簽訂相關保密協定,每個零件更換、調校,美方人員都會親自來台更換處理,至少8到9次跑不掉,也導致太空中心想找中研院等專家學者協助時,還得告知美方把人納入保密協議範圍內,也使得要對外找人幫忙困難重重,太空中心團隊得一肩扛下重任。

「太空中心不會蒙著頭自己做。」朱崇惠表示,團隊也找中央大學、成功大學及中央氣象局等單位合作,由央大協助福七資料量測處理、成大協助太空天氣預測工作、中央氣象局則把福七提供的資料跟自己資料進行同化,方便預測研究。

福衛七號第二組衛星雖然因為美方經費問題取消發射,但另一顆由台灣自主製造的衛星仍會照常發射,太空中心將衛星取名「獵風者號」,未來升空後將配合福七,負責大氣風場的相關數據蒐集工作。

行政院長賴清德今天上午到新竹視察「福衛七號運送前準備作業」時也特別指出,「福衛七號是大家的心血,是國人的期待、國家的驕傲」,福衛七號在氣象方面有辦法準確觀測到颱風、西南氣流,以及颱風在海面形成時,在熱帶和亞熱帶的水份分布,將為氣象局或各地方政府民眾在掌握雨勢、雨量時,帶來很大幫助。

賴清德也說,太空計畫是國家的重大計畫,台灣第一期太空計畫從1991年至2006年,預算編列共197億元,奠定了太空科技基礎,順利發射福衛一號、二號及三號衛星。2004年至2018年的第二階段,則掌握初期自主能力,政府也編列259億進行計畫,預計明年開始到2028年將執行第三階段的太空計畫。

太空的驕傲,台灣還有哪些衛星?

《中央社》整理報導,1999年升空的福衛一號對台灣意義重大,讓台灣從衛星接收國變為衛星發送國,成為全球第33個擁有衛星的國家。而台灣第二顆人造衛星福衛二號(原稱華衛二號),2004年升空後,也曾幫助台灣打贏國際官司:2006年一艘外籍輪船在蘇澳港南端因船艙破裂,漏油上百噸,被福衛二號清楚拍下,清晰的影像幫助台灣第一次求償海域污染成功。

2006年4月15日升空的福衛三號在是台灣的第一顆氣象衛星,同時也是國家太空中心「第一期國家太空科技計畫」的第3個衛星,主要任務是進行全球氣象預報、氣象變遷研究、電離層動態監測。

福衛四號原定於2008年發射升空,後因爆發採購弊案,依法中止原有計畫,另以福衛五號取代。

去年8月25日順利升空的福衛五號,首批遙測影像傳回卻發現影像模糊,同時有光斑現象,初步研判為焦距偏移,太空中心成立專案小組找尋偏移原因,也透過回溯修正方式調校,截至2018年2月影像解析度已達黑白3公尺、彩色5公尺,可用於大部分商業民生用途。

而福衛六號原本可能會是第一個由台灣自行發射升空的人造衛星,不過2009年國科會(科技部前身)重新評估福衛六號的技術可行性,明確界定台灣太空科技發展以科學研究為目標,決定取消原訂2012年自行發射衛星計畫,回歸福爾摩沙衛星一、二、三號發展模式,委託國外火箭公司執行發射任務。

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核稿編輯:楊士範

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