美國「重返月球」「登陸火星」面臨兩難,台灣的太空政策又在哪裡?

美國「重返月球」「登陸火星」面臨兩難,台灣的太空政策又在哪裡?
美國SpaceX公司Falcon 9火箭發射,期許台灣有一天也能看到這樣的畫面。圖片來源:維基百科 Photo Credit: Public Domain

我們想讓你知道的是

太空,是許多孩子兒時夢想,想像一具MIT火箭搭載自主研發的衛星緩緩升空,畫面多麼感人、多麼有渲染力,那將是整合產官學帶動升級之大好機會,更是團結全國人民的完美契機。

從太空競賽談起

冷戰時期,美蘇兩強如火如荼進行軍備競賽,兩國也在太空另闢角力場;1957年蘇聯領先美國發射史普尼克1號(Sputnik 1)人造衛星進入地球軌道,震驚全世界。人造衛星升空可獲取大氣層各種原始數據,這些資訊對於軍事武器有直接幫助,因此史普尼克危機(Sputnik crisis)除了讓美國顏面無光感到外更有沉重國安壓力。華府除加速本身人造衛星進程外,1958年成立國防高等研究計畫署(DARPA)以及國家航空暨太空總署(NASA)。

1962年,甘迺迪(John F. Kennedy)總統在休士頓發表著名的「月球演說」,以個人演講魅力宣示美國「選擇」登陸月球,哪怕是五十幾年後的今天再看起,豪氣萬千仍讓人感到萬分敬佩;1969年,於全球屏息關注下,阿波羅11號(Apollo 11)成功登陸月球,也讓蘇聯從此在太空競賽屈居下風,間接影響冷戰走向。

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甘迺迪發表「月球演說」現場。 圖片來源:維基百科 Photo Credit: Public Domain

不料,阿波羅計畫之成功,某種程度也失去努力方向,NASA預算遭到顯著刪減,從1966年計畫巔峰時佔去4.41%聯邦預算,至1975年正式跌破1%(0.98%),大幅下降結果使得包含月球太空站,乃至於火星相關計畫推展均不順,加上太空探索除了象徵意義外人們了解非常有限,且具有高度危險性,故輿論始終有「有沒有持續的必要?」話題存在。

NASA載人計劃後繼者太空梭,於1981年由哥倫比亞號(STS Columbia OV-102)首飛成功,太空梭因可重複使用,所以設計成機翼造型,協助機體在重返大氣層時降低墜落速度,並在降落時提供升力,也因為這個機翼造型,讓太空梭外觀優美,民眾十分喜愛。惟太空梭與過去豪情壯志有所不同,她僅是一架載運人員與物資,專責往來地表與近地軌道(Low Earth Orbit)的「運輸機」,但由於酬載量大幅增加,更可藉由其所裝備之機械手臂施予部分工程,讓近年來人類在科學研究有著顯著進步。

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由阿姆斯壯(Neil Armstrong)踏出歷史性登陸月球的第一步 圖片來源:維基百科 Photo Credit: Public Domain

令人惋惜的是,太空梭歷史共發生兩次爆炸,造成14名機組員殉職悲劇,太空梭計畫在2011年7月由亞特蘭提斯號(STS Atlantis OV-104)執行完STS-135任務後宣告結束。原先NASA規劃包含獵戶座太空船(Orion)與戰神一號火箭(Ares I)在內的下一代載人計畫-星座計畫(Project Constellation),並希望在2020年「重返月球」,惟該計畫2010年正式終止。據傳因為私人太空公司漸漸成長,歐巴馬(Barack Obama)總統希望未來將近地軌道運輸工作交給私人公司,NASA則專注於科學研究與更遠程的「開疆闢土」。

而歐巴馬在10月11日向CNN的投書,應證了這項說法。文中他除了回顧阿波羅計畫歷史外,更宣示美國要在2030年代派遣太空人「登陸火星」,並讓他們安全返回地球(sending humans to Mars by the 2030s and returning them safely to Earth),頗有承繼甘迺迪當年在太空史上帶領人類向前跨一步的雄心壯志。

歐巴馬發表美國太空願景:2030年前將人類送上火星

重返月球與登陸火星爭辯

重返月球與登陸火星各有其擁護者,支持前者的人認為,月球相較於火星而言不論科技或經費可行性都較高,畢竟美國現在不可能繼續為NASA編列高昂預算。況且人類對月球了解尚十分有限,深入研究將替基礎科學帶來跳躍式收穫。當然,比較現實的想法,如果能取得月球上豐沛之氦-3元素(Helium-3),也會對純淨的核融合能源帶來劃時代影響;若未來欲進一步前往火星,可利用登陸月球測試相關設備性能,NASA需要某些階段性成果說服國會支持經費增加,支持者將重返月球視為一項過渡性計畫。

反之,也有許多人認為前往月球與火星,雖然在某些技術方面有雷同之處,但畢竟月球不是火星,仍然有很多科技是不同的,人類自1972年阿波羅17號最後一次登陸月球後,已經45年未曾造訪,若要重返,在NASA僅剩0.5%聯邦預算的今天,必定佔去多數經費,且冷戰背景不再,若成功重返月球,不可能只是「上去逛逛」,人們勢必花相當精力探索月球,甚至設法建立類似國際太空站的月球實驗室,如此又還會有多少資源可以前進火星?萬一連重返月球都失敗了,國會又怎麼可能撥出預算供給火星計畫?總歸一句,「月球,去過了」,如果我們的目標是登陸火星,為何還要勞師動眾去做以前做過的事?

綜上所述,筆者以相當篇幅探討美國過去載人太空史,當甘迺迪可以喊出"We choose to go to the Moon",歐巴馬宣示"sending humans to Mars by the 2030s and returning them safely to Earth"的同時,看著起步較台灣晚的南韓都在與俄羅斯合作後於2013年成功將衛星送上軌道,遑論早在1970年代就成功的日本,本文希望藉此反思,台灣太空政策又在哪裡?

台灣太空政策在哪裡?

我國太空部門聚焦於國家太空中心,該中心位於於財團法人國家實驗研究院之下,主管機關為科技部,層級過低導致許多政策可能在來不及達到高層討論前就在國研院階段遭否決,另外人員僅有194員亦大幅限縮研究能力。2017年政府僅補助新台幣9億8,000萬元左右(三千萬美金出頭)預算,儘管已是國研院下轄單位中獲得數額最高者,惟與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)接近16億美金,以及韓國航空宇宙研究院(KARI)5.83億美金相比,仍是杯水車薪。

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運行中的福衛3號模型。圖片來源:維基百科Photo Credit: CC 3.0

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圖解智慧國家四大關鍵科技,從不同角度帶你了解台灣的科技應用實力

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大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?我們從四個面向帶你看台灣作為「智慧國家」到底有什麼實力!

大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?自己說不如讓國際單位做的調查更客觀顯示。瑞士洛桑管理學院(IMD)每年9月公布的世界數位競爭力(World Digital Competitiveness Ranking)評比,最近一次報告2021年台灣在全球64個主要國家及經濟體當中排名第8,獲得歷年來最佳名次

而且值得關注的是,支持數位競爭力的核心要素之一,也就是「科技」競爭力。IMD評比報告揭露台灣拿下全球第2的佳績,從2018年的第11名年排名持續上升,顯見台灣無愧於科技強國之名。

科技小百科:
瑞士洛桑管理學院(IMD)是一個長期研究國家與企業競爭力,在國際上具盛名及公信力的評比機構,並自1989年起發布「世界競爭力年報」World Competitiveness Yearbook,其評比報告與調查結果更是各國政府擬定相關政策之參考。IMD每年會定期公布兩份競爭力評比報告,其一是「世界競爭力年報」,每年在6月公布,2022年台灣在63個受評比國家中排名全球第7名。另一份報告為「世界數位競爭力評比」World Digital Competitiveness Ranking,每年在9月底公布,本篇文章引用的資料為這兩份研究。


也因為科技與國家發展息息相關,有哪些技術是台灣不為人知的優勢?或是未來產業可大力投資布局的領域?我們找出其中四大項與智慧國家最有關的科技,展現台灣具備強勁的科技能量,或許你已經受惠,也或許你能從其中找到發展的機會。

關鍵科技一、融合海陸空領域的多維通訊

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隨著國家管理範圍逐漸擴大,通訊範圍多元且彼此關聯,相關科技如低軌衛星、5G通訊、海底電纜等,形成環環相扣的多維通訊聯網。

仔細洞察2021年的IMD報告,台灣在「行動寬頻的用戶比例」這項指標,拿下全球第1的傲人成績。顯見台灣在通訊基礎建設的投資及普及率,是走在全球領先位置。

尤其5G/6G關聯科技更是未來多維通訊的具舉足輕重的地位,原因是5G衍生的價值鏈相當廣泛,舉凡從晶片、模組、終端、邊緣、系統、到應用服務,可形成完整生態圈。為了強健台灣5G專網的自主技術與供應鏈,從2018年先後成立5G產業發展聯盟、5G垂直應用聯盟、以及5G Open Networking平台,逐漸形成5G國家隊。

除了把5G領先國視為戰略目標,當創新技術落地,更能帶來龐大商機。根據工研院的預估,將5G的小基站、邊緣運算、網路虛擬化等關鍵產品、模組、元件加總起來,2025年的市場規模上看2,510億美元(約新台幣7.5兆元),其他國家還在積極推動5G聯網建設,顯見相關商機仍有相當大發展空間。

關鍵科技二、新型態數位經濟與網路服務

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邁向Web 3.0的交叉點,元宇宙被視為下一代網際網路的新機會,市調機構Gartner預測,2026年全世界將有25%的人口,每天至少有一小時投入元宇宙虛擬世界,進行工作、社交、教育、購物、娛樂等活動,並藉由虛擬貨幣、NFT進行數位資產的交易,虛擬經濟逐漸成形。

所謂元宇宙,需要以5G/6G高速網路為基礎,透過VR頭盔/眼鏡作為進入3D虛擬世界的載體,在元宇宙的各種互動體驗則需仰賴AI運算、雲端/邊緣儲存、區塊鏈等核心技術支援。人們在元宇宙內可以滿足從現實世界做不到的事情,形成穿梭虛擬、現實之間的生活體驗與商業模式。

近七成投入元宇宙相關應用的企業,認為元宇宙在未來5年一定會蓬勃發展,虛擬音樂會、虛擬時裝秀、媒體及產品聯名展示活動,將是元宇宙優先發生的商業體驗。

那麼台灣要投入元宇宙有何利基?解析元宇宙供應鏈版圖,主要可分為晶片、光電、通訊、AR/VR裝置、內容以及AI技術,台灣科技可從硬體方面,包含晶片、感測IC、光學零組件、伺服器等擅長領域切入。像是大家熟知的半導體大廠台積電,對於相關晶片的供應就至關重要,另外光電產業也有揚明光、玉晶光、中光電等企業,讓投影技術更精緻,再來連接元宇宙的通訊技術,也有聯亞來支援,而裝置軟硬體、AI技術則是有創意、世芯、智原等企業投入,最後想到AR/VR集大成者,就不能遺漏宏達電在這一塊的耕耘,同樣威盛電、佐臻、未來市(XRSPACE)等品牌也積極佈局,可見台灣已有完整的供應鏈,接下來有志於加入元宇宙的廠家,不妨從自身的專長去思考,相信不論是哪個領域的企業,都能有更多的創新、應用內容投入,完善整個元宇宙生態。

關鍵科技三、疫後時代興起的智慧型代理人

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近年因疫情持續延燒,越來越多領域開始導入「智慧型代理人」,像是零售業者引進半自動化機器,協助人力處理訂單、點餐;又或是醫院使用機器人,藉由AI辨識功能分擔部分醫護工作。

所謂智慧型代理人,以它所知的知識範圍內,自主完成人類所給予的指令任務。智慧型代理人發展至今,能協助人類的廣度、深度越來越多,主要是受惠機器學習的技術更為先進,加上其他的自動規劃、互相協調等演算法的成熟,讓智慧型代理人成為下一波產業發展重點。

世界先進國家紛紛把AI納為國家產業重要發展策略,台灣從2018年就推出「台灣AI行動計畫」,全面啟動產業AI化。發展至今,AI應用已從測試階段逐步應用於各式產業,資策會統計發現,掌握AI技術的新創企業在台灣有300家,逐漸摸索出不同的商業策略與獲利模式。

尤其資通訊、醫療照護是台灣兩大擁有頂尖人才的雙軸產業,在疫情之下,就可以看到醫療+科技所衍生的智慧型代理人應用。像是過去為了解決醫療量能不足,開發「5G智慧防疫機器人」,用來隔離病房消毒、運送餐盒及藥品物資,比傳統人力消毒方式有效節省50%時間,還能降低醫護人員感染風險,讓醫事工作更有效率。

關鍵科技四、資訊安全網保護每個人數位資產

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我國面臨網路犯罪、駭客入侵政府、機關,甚至竊取個人資料事件持續增加,如何保護國民安心使用數位科技、保障財產安全將是未來重要方向。隨著AI普及所衍生的龐大資料量之隱私及資安問題,成為棘手的挑戰。從國際AI資安發展現況來看,歐盟在2021年提出人工智慧規則草案(Artificial Intelligence Act),鼓勵值得信賴且道德的AI進行研發與應用。微軟更在今(2022)年禁止提供AI推測情緒技術,並制定「負責任AI標準第二版」、Google則停止AI機器人具有自我意識、能與人類溝通等爭議事件,這些做法也都反映美歐在立法之際,業者也在努力自行節制敏感AI技術。

AI資安,是挑戰也是機會。未來,台灣政府與企業也須密切關注美歐相關草案的立法動態,找出AI規範的共同點,以此界定使用AI產品與服務之要求;因此,AI資安不僅需透過科技來防禦,更需要治理與法規,降低AI所帶來的衝擊。

另外,針對5G資安議題,台灣有展開大型科技防禦策略,包含5G資安防護系統、跨機關資安聯防。5G資安防護系統致力確保業者使用的5G系統具備安全、可靠、信賴,與國內5G專網業者進行服務驗證,以強化國產5G系統的整體資安防護能力。跨機關資安聯防的目標放在建立政府與民間的資安聯防體系,藉由橫向整合跨部會,全面提供威脅情資,減少機關隱匿資安事件,降低事件誤報與漏報。

持續提升台灣的科技能量 打造全方位的智慧國家

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圖片資料來源:IMD 2022 世界競爭力年報

台灣的科技能量持續提升,從2022年的IMD世界競爭力年報可發現,而且該報告還指出我國擁有高素質勞動力、經濟活力、企業治理能耐、高教育水準等優勢。上述四項與智慧國家高度關聯的新興科技,涵蓋「數位基盤、數位創新、數位包容」等元素,如何借助科技打造創新、包容的社會,在台灣強勁的科技應用產業鏈上,補強創新的能量,並延續發展優勢項目,將是台灣要持續努力的方向。

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