October 24,2005

台灣的第三隻眼睛(2)

下面的長文就是我所寫的專訪︰


台灣的第三隻眼睛

福衛二號順利登天‧它,雖然目前只是「睜隻眼閉隻眼」,但當它兩眼全開,就有大用了……


◆前言

二○○四年六月五日,中央社發出這樣一則消息︰『中福衛星二號昨天早上傳回第一批測試照片,雖然依稀可以辨識,但還有很大的進步空間,國科會副主委謝清志表示,經過工作團隊一整天努力,終於在昨晚找出問題,地面處理系統重新試跑一次資料,照片品質果然大為提昇,謝清志開玩笑的說,他甚至可以看到他在高雄的家。

昨天早上福衛二號傳回第一批照片資料,工作團隊努力找出最清楚的彩色和黑白照片各一張,向社會大眾公布。謝清志指出,這批照片是屬於快覽圖,解析度約為16公尺16公尺,較原本應該是2公尺2公尺的解析度差了六十四倍,所以工作團隊整天都在找出為何電腦無法顯示更清楚照片的原因。

謝清志說,昨天晚間工作團隊終於發現,由於福衛二號工作情況良好,第一次測試照傳回來非常多的資料,地面處理系統的電腦儲存設備一下子無法容納如此多的資料,因此將資料減半之後,重新讓電腦試跑一次,果然照片品質大幅改進。

他強調,全新的照片品質提高到連地面的建築物、街道、汽車都可以很容易辨識,並開玩笑的說,連他在高雄的家都可以看到,他對工作團隊的認真和用心表達了最大的感謝,往後只要每天再傳回資料,不斷調校後應該可以很快再提昇照片品質。』

福衛二號在美西時間五月二十日,也就是陳水扁總統宣誓就職後的第二天凌晨,從美國加州范登堡基地的發射台順利升空。福衛二號的升空,象徵著台灣的太空科技發展進入另一個里程碑。

可以這麼說,台灣終於有自己可以操控的「第三隻眼睛」,雖然它在天上,目前只是「睜一隻眼閉一隻眼」,不過,台海有事,風雲緊急之時,這第三隻將會有大用。

五月二十日,緊張的一刻

在美國加州范登堡空軍基地觀看福衛二號發射的現場人群,可以說是「外行人看熱鬧,內行人看門道」。來看發射的台灣僑民看到火箭點燃,隆隆升空,都興高采烈,拍手叫好;親臨現場「總調度」的國科會副主委謝清志卻緊張得直捏冷汗。

要讓四截火箭都能按序脫落、點火,這一連串的過程中,每一秒每一刻都有可能發生問題,為了要讓火箭正確進入軌道,火箭底部噴嘴的角度控制若有差池,火箭就栽下來了。火箭垂直升空之後,還須要做「滾動」的程序,最後讓火箭取得平行而非垂直的飛行角度,才能夠在地心引力的牽引之下環繞地球飛行,這一平行的速度要達到每秒鐘七公里,大約是音速的三十倍。

福衛二號從升空到進入軌道,整個過程都是由火箭內部的電腦做自動回饋與修正,設定的目標軌道是七百公里,火箭內部的電腦就根據感應器所獲得的角度、速度等的資訊,隨時進行微調,讓火箭最後正確進到七百公里高度的軌道上去。美國OSC火箭公司和台灣的契約裡,寫明台灣所要的軌道是七百二十三公里,最後到達的軌道高度誤差只能在五十公里的上下限,不但如此,福衛二號在軌道上的速度及傾斜度也都事先確定,輸入電腦,按表操課。

以傾斜度來說,繞著赤道飛的軌道是零度,繞著南北極轉的軌道是九十度;台灣的福衛二號軌道則須在九十九度的方位。火箭公司把福衛二號發射上去後若未能達到這個傾斜度,它就收不到錢了。因為若軌道沒有在所要求的位置和傾斜度,未來福衛二號的運作將會出現困難。如果達不到所需高度,或是台灣要的是圓形軌道卻打成橢圓形軌道,這都不是台灣所能接受的結果。

福衛二號的運轉軌道高度是訂在八百九十公里,衛星上面的照像機焦距就依這個高度設定,萬一軌道太低或太高,照像機失焦,當然就拍不出清晰的照片。

所以,當倒數計時到零,看見火箭開始噴火上升,大家就覺得已經大功告成,但對於謝清志博士以及國科會、太空計劃室的科學家來說,那種緊張的程度簡直心臟都要跳出來了。他們盯著火箭的上升,看到第二截火箭點火成功(當時可以看見煙的濃度變大變濃),第一截火箭鬆脫。(火箭升空時,第一截火箭燃料用盡時,仍在大氣層內,為了衝力不至中斷,所以第二節火箭先點火,再丟棄第一節用盡燃料的空殼。掙脫大氣層後,則是先甩掉空火箭再點燃第三節,依此順序最後點燃第四節)

火箭和飛機不同,飛機在大氣層飛行,可以靠機翼、方向舵控制飛行的方向,而火箭沒有機翼,因為火箭要衝出大氣層,在沒有空氣的太空中飛行,機翼根本無用武之地,所以只能靠火箭的衝力和角度的修正來達到目的。所以火箭中的電腦儀器隨時在搜集速度、角度的變化,並透過底部的噴嘴做角度的微調,讓火箭最後能正確進入軌道。

以太空梭來說,它雖然有機翼,但是這對機翼只在返回地球進入大氣層之後才有用處。它在太空中運行時,機翼沒有用處;當欲返回地球時,太空梭靠著反向的火箭噴嘴減低速度,使太空梭的軌道變低,最後掉入大氣層。太空梭返回地面的過程是沒有動力的,當進入大氣層,太空人才利用機翼等設備,控制飛行角度和高度等,最後是以「滑翔」的方式著陸的。整個降落的過程完全沒有用到引擎的動力,最後還靠梭尾的降落傘打開減低速度。也就是說,在太空中,飛行器甚麼形狀並不影響飛行,在軌道中就是靠著與地心引力所形成的軌道繞著地球飛而已。

在太空中的運動,如果兩個物體要接近,其中一個物體(假設是太空人)必須藉著噴嘴推動,讓太空人前進,而當接近到另一個物體前必須利用另一個反向噴嘴減低速度,否則兩個物體就會撞在一起。這就是在真空中物體運動的特性。福衛二號發射上了七百多公里的軌道上,已經沒有空氣,除非有相反方向的火箭噴嘴造成速度或方向的改變,它才會改變高度和軌道,否則它就永遠在那個軌道上繞著地球飛,理論上它的能量是不會消耗的。

至於較低軌道如兩三百公里的衛星,因為這個高度已經有稀薄的空氣,所以與空氣摩擦會造成速度的逐漸減低,如果沒有修正的動力,大概可以維持兩三個禮拜,然後衛星就會因為高度逐漸降低而最後掉落。一般要長久運行的衛星最少也要在五、六百公里的軌道才能維持;而太空梭因為只要在太空中停留十天左右,所以它通常是在三四百公里高度的軌道上,而利用太空梭上的火箭動力維持高度。

衛星繞行地球一圈的時間,與衛星的軌道高度有關。通訊衛星的軌道高,繞行地球一圈要二十四個小時,所以和地球自轉的時間一致,我們在地面上相對來說,衛星就一直在我們頭上,好像靜止的一般,然而其實它還是以相當高的速度在飛行。通訊衛星由於能夠在這麼高的軌道上,和地球形成同步的運行,所以地面上的「大耳朵」不須要改變方向,就可以收得到信息。以福衛二號的軌道來說,每天可繞行地球十四圈。

雖然處於真空中,不過衛星還是以五金製造的,它本身的運作也會發熱幾磨損,再加上太空中沒有空氣,白天和晚上是處於極熱和極冷的兩個極端,對衛星也會造成損害。不過高軌道的通訊衛星一般壽命都有十年以上,再加上技術日新月異,現在衛星「存活」十五、六年應該沒有問題。低軌道衛星也都有五年以上的壽命,像福衛一號衛星,已經五年了,還是運作得極正常,福衛二號的設計預期壽命也在四至五年之間,不過估計也可以維持運作五年以上。

◆福衛一號與福衛二號

福衛一號純粹是科學研究衛星。

四百公里的軌道上,幾乎只有離子的存在,福衛一號就是在收集測量太空中的離子密度、速度等等資料,這些數據的實用價值很有限。福衛一號花掉的六十億元台幣,取得的是發射人造衛星的成功經驗,以及教授學者的研究報告。

福衛一號上載有三種儀器,一個就是照像機,它的解析度只有八百公尺見方,用來做海洋水色研究之用。由於解析度如此粗糙,所以只能看到台灣週邊海域的海洋顏色變化,台灣也只有一個形像而已,根本看不到山岳或更小的建築、房屋等影像。另一個儀器是一具發報機,可以發出KA Band的的高頻信號,和地面接收站做高頻通信的試驗,以了解從太空與地面用高頻通訊的強度等等數據。另外一個則是德州大學(University of Texas)所進行的太空游離子的探測儀器。嚴格說,福衛一號上面的科學研究儀器實際上並沒有新意,主要的目的就是要取得成功發射衛星的經驗。這是無可厚非的,至少台灣學得了系統的整合和操作經驗。

福衛二號就不同了。最初,回台擔任太空計劃室副主任的陳昭俊主張發展通訊衛星,因為目前台灣的無線通訊訊安全性極弱,中國隨時都能夠竊聽。只是被當時的國科會主委劉兆玄給否決了。劉兆玄宣稱,李登輝總統認為通訊衛星不重要,他想要的是能夠拍到敵人軍艦、戰車、飛彈等情報的能夠照像的衛星。當然,看得到敵人的動像似乎比通訊來得重要,但台灣的無線通訊都曝露在敵人的耳目之下,才更可怕。可以這麼說,劉兆玄與陳昭俊之間的勝負,主要還是由於「聖上」不夠「英明」所致。

福衛二號在陳昭俊的規劃中,是要從福衛一號所試驗的KA Band通訊測試的結果為基礎,用在福衛二號這顆「通訊(KA Band Communication)衛星」之上,福衛一號的KA Band測試就是福衛二號的先驅作業與準備。由於被劉兆玄中途否決腰斬,轉向而成為做遙測(Remote censing) 。新政府上台之後也無法改變這個既定的方向,因為與廠商之間的合約也已簽訂,轉寰的空間已經很小。

既然採行遙測的方案,所以福衛二號上裝設的也是照像機,另外太空計劃室主任李羅權是研究太空現象的物理學家,也建議和柏克萊大學合作,在福衛二號安裝一個儀器(閃電照像儀),以研究雲層向上閃電的現象。

◆福衛二號一路坎坷

福衛二號上的這具照像機,台灣最後是與法國的廠商(SPOT)簽約,製造高解析度的鏡頭,做為遙測用的Remote Sensing Imager (RCI,實際上就是高解析度的照像機)

台灣想要的高解析度鏡頭,原擬由美國廠商來做,可是美國不願意。台灣最初要求的是五公尺見方的解析度,但美國方面說事涉敏感,華府不願意得罪中國,示意美國廠商拒絕台灣的訂單。美國雖然不敢接單,歐盟國家卻因為要和美國競爭,願意承接。因為這是「純商業」行為,美國也無從干涉,所以招標的結果,先是歐洲的德國公司得標。台灣在招標時原擔心解析度要求太高會嚇跑競標的廠商,所以擬定的目標是五公尺見方的解析度,不過德國的廠商說他們可以給兩公尺解析度的產品。這對台灣來說是大好消息,因為現在從美國買得到的照片解析度最好的是Ikonos衛星所拍的一公尺見方的產品,這是目前商業產品中解析度最高的。美國軍事用途的衛星空照照片解析度則已經高達0.2~0.3公尺見方,像這麼高解析度的照片,軍隊人員的移動都可以看得清楚,可是這目前買不到。

經過採購法的競標程序,德國、法國和俄國都有意競標,俄國最後沒有參加,德國的廠商馬特拉公司得標。

德國廠商得標之後,做了一段時間,發現出口許可下不來。這是由於中國向德國政府施壓,德國政府不發給出口許可,廠商只好認賠六十萬美元,放棄這筆生意。德國放棄之後,法國的Astrium表示願意以原價錢製造同樣兩米見方解析度的鏡頭給台灣。法國政府雖然同意發給出口許可,不過有相當的限制,也就是福衛二號只能拍以台灣為中心的一定範圍,當然也涵蓋了少部份中國的領土。法國著眼點是顧及他們的商業利益,未來若要擴大拍攝範圍,就必須與他們合作。台灣雖然受到相當限制,不過還是接受這樣的交易。畢竟限制還是有可能解除的。

有趣的是,德國馬特拉公司放棄這筆生意之後,生意換給法國Astrium公司,不過後來這兩家公司又合作成立EADS (European Aerospace Development System)公司來製造台灣的訂貨,Astrium則是EADS之下專做衛星的公司。

衛星製造的過程中,台灣的科學人員也到法國Tolouse去和他們一起做。Tolouse相當於台灣新竹科學園區一樣,也是一個科技專業區。

◆金牛火箭擔重任

人造衛星的部份沒問題了,接下來是要找一具能發射這顆衛星的火箭。當時法國、俄國也都有興趣。福衛一號是美國洛克希德馬丁公司的雅典娜一號(Athena I)火箭發射的,他們還有雅典娜二號,比一號火箭大。中華一號衛星只有四百公斤重,雅典娜一號就可以發射,但福衛二號有七百四十二公斤重,須要雅典娜二號火箭才能發射,不過馬丁公司要價四千萬美元,價錢談不攏。

法國方面曾建議找印度代為發射,因為印度自己研發衛星與火箭,有發射能力,而且也有意代客發射作為商業運轉。台灣覺得可行,所以招標時也請印度來競標,印度出價一千九百萬美元,標得這筆生意(美國OSC公司的Taurus火箭則索價三千五百萬美元),台灣就開始和印度洽談合約,結果發現印度也無法幫台灣發射福衛二號,因為印度發展並試爆核子武器,遭到美國禁運的制裁。雖然火箭是印度自己研發的產品,福衛二號上的攝影機是法國製造,但另一個和柏克萊大學合作的「閃電精靈」照像機是美國製品,美國在台協會就告訴台灣,只要福衛上面有任何美國製的產品或零件,都不得由印度代為發射。印度也了解它自己的困境,知道這筆生意作不成,只好和台灣解約。台灣重新招標,美國的OSC公司(Orbit Science Corp.)才來競標。

OSC公司的火箭叫金牛(Taurus),這一型號的火箭過去有三次成功發射的經驗,OSC表示他們有金牛改良型的火箭,可以發射742公斤重的福衛二號。當時台灣也同時再和洛克希德馬丁公司談雅典娜二號的可能性,不過價錢還是太貴,最後決定給OSC代為發射。

金牛火箭是怎麼來的呢?OSC其實是美國太空總署(NASA)培養出來的火箭公司。當年NASA發射衛星都得由地面的發射台升空,成本極高,NASA希望能研發出以飛機載運發射載具飛到某一個發射地點,由空中解放該載具,讓它從空中發射,這樣就不必花大錢在地面發射台上,而且飛機可以飛到定點,更能解決地形上的限制。舉例說,如果衛星軌道是與赤道平行,那麼飛機飛到赤道上空發射,將更節省燃料等成本。

OSC有一位極優秀的博士和兩位經理人才於是成立專門的研發部門鑽研解決此一問題。OSC後來研發出飛馬(Pegasus)火箭,這種火箭是有翼的,因為它先要在大氣層中飛行,然後才衝進太空,所以需要機翼輔助。飛馬火箭研發成功,讓OSC大賺錢,而且在一百餘次的發射任務中,僅有三次失敗。

飛馬火箭先以洛克希德馬丁公司製造的L1011大型飛機(與波音747相似的機型),抓載到十公里的高空,點燃火箭後釋放,讓它進入太空軌道。重量輕(一、兩百公斤)、低軌道(四百公里以下軌道)的小衛星到現在還多以這種飛馬火箭發射,是一項極為成功的研發產品。

飛馬火箭的成功,讓OSC想再進一步以此為基礎,研發另一種火箭,可以用來發射更重、軌道更高的衛星。

美國空軍長久以來就有許多洲際飛彈(ICBM),像是Peacekeeper,以及Minuteman,這是一種單節火箭,載有核子彈頭,放在Silo裡,隨時準備發射。這種火箭有一定的服役期限,期限到了,就必需除役。這些除役的火箭並不是壞了,都是可以正常運作的火箭。OSC於是向軍方買來這些除役的Peacekeeper,利用這節長火箭,再把飛馬火箭拿掉機翼,接在上面,這就是Taurus金牛火箭。

如果仔細查看福衛二號加火箭的整個結構,最底下粗重的一節就是Peacekeeper,中間較細的則是去掉機翼後的飛馬,最上面則是福衛二號所在的整流器和保護層的一節,它保護福衛二號通過大氣層之後,保護層就會甩開,讓福衛二號露出來。

金牛火箭也是從地面發射。OSC在前五次的試射都成功,台灣於是和OSC簽約,可是金牛火箭在第六次試射卻爆炸了,而福衛二號是排定在第七次的發射。

經過檢討與研究,OSC發現火箭當中一節的噴嘴有問題,於是立即進行修正與改善。不過,金牛火箭可以載運四、五百公斤重的衛星升空,因為福衛二號有七百多公斤重,所以發射福衛二號的這一具火箭是特別加長以便有更多的燃料,雖然技術上應該沒有問題,但火箭發射變數千百種,國科會副主委謝清志表示,其實是心中忐忑不安,不到火箭安全升空是不會放下心中這顆大石頭的。

美國有許許多多的洲際飛彈二十四小時待命發射,冷戰結束後,大批的除役火箭都可以移轉為民用。以前軍用的Titan火箭,有一、二、三、四型,第四型是最大的一種。幾十顆第二型的泰坦火箭後來被洛克希德公司買下加以改裝修正後,用於發射重達三千磅重的氣象衛星,從來沒有失敗過。

◆台灣太空科技的方向走偏了?

也因為金牛火箭是以軍用洲際飛彈的Peacekeeper改良而來,所以美方也極不願意台灣取得這些技術,因為台灣只要有製造這種火箭的技術,要轉為軍用製造洲際飛彈就不是問題了。謝清志博士說,理論上這些製造的原理都在那裡,但要能自己生產而且達到可以實際發射使用,當中須要經過無數次失敗和改進,並不是一蹴可及的。台灣的衛星發射計劃也是一樣,有一號的經驗,才有二號的成功。

所以未來的台灣太空計劃中,也有新的「探空火箭」計劃,就是以中科院自己研發的天弓飛彈為基礎,再加上像金牛火箭這種模式,自行研發可以發射衛星上太空的載具。雖然是科學實驗用途,不過這種構想在國內仍遭到一定的阻力,學術界有些人就認為沒有價值,統派人士更會覺得發展這種發射載具會牽動兩岸的敏感神經,所以這項計劃推動起來並不容易。

回頭看劉兆玄當年腰斬陳昭俊的通訊衛星計劃,當然是他善體天聽,投其所好,把台灣的太空發展方向扭偏了原先想要走的路,不過在過程中還是要看如何執行落實。四年後,台灣仍然按照這樣的計劃往前走,雖然方向不一定是正確,但台灣的太空計劃確實是一步一腳印的往前走,也獲得相當的成績以及意外的收穫。

持平來說,由於光纖工業的發展,近年來衛星通訊的商業價值一落千丈。光纖網絡已經遍布全球,頻寬也比衛星的無線通訊寬,因此在商業價值來說,因為價格上無法和光纖競爭,太空通訊的市場可說已經等於零。以手機通訊來說,光纖網路接收衛星的訊號之後,已經無遠弗屆,只有last mile是無線,其餘的部份都是有線的光纖網路在傳輸,太空通訊已經無法和它匹敵了。

反而現在在商業市場來說,遙測卻有無限的潛力,因為高解析度遙測影像的需求極大,所以就商業價值來說,遙測也許走對了路,只是台灣著眼的不只是商業利益,而是國家的安全,國家的通訊安全若不能顧全,其他就不必談了。

◆通訊衛星是國家安全最後命脈

台灣必須發展自己的軍事衛星技術,有這種可以反竊聽的太空通訊衛星的存在,當地面的光纖被敵人破壞而癱瘓時,軍事衛星的通訊就成了國家存亡的最後命脈。也所以遙測技術不是不好或不須要,但在衡量國家的安全上這一點來說,台灣的太空計劃,衛星通訊仍然必需大力推動。美國也一樣,摩托羅拉等公司的衛星通訊市場被光纖打得落花流水,無以為繼,可是軍事上美國仍然大力發展高頻衛星通訊,也正因為如此,美國在海外發動戰爭,才有那麼強大的優勢和戰力。

由於高頻通訊可以免於監聽和干擾,所以在軍事用途上極具優勢,而中國在這方面的技術還沒趕上。高頻衛星通訊可以控制通訊範圍只在台灣這一小區域,和中國可以很清楚的區隔,中國沒辦法干擾,就算他們來到台灣本土進行干擾,也必須有更大功率的電波才能達到目的。

低頻的商業用衛星通訊,希望涵蓋的區域越大越好,如此才能讓區域和區域之間的通訊暢行無阻;然而軍事用的高頻通訊衛星正好相反,範圍希望窄到和敵人明顯區隔,這樣敵人除非有極強力的電波,否則無法達到干擾的目的。在這方面的技術,台灣還走在中國前面,中國以現有的通訊技術,要想干擾台灣的高頻通訊仍做不到。台灣必需繼續保持這種領先的局面,中國到目前還沒有KA Band的高頻通訊技術,台灣必需儘快朝這方面努力。

福衛二號既然是遙測衛星,它基本上就無法達成通訊衛星的需求。要照像,衛星當然越低越好;要通訊,軌到當然越高越好,軌道高才能和地球同步。所以遙測和通訊兩者是互斥的,要又照像又高頻通訊是不可能的。如果要發展高頻通訊,衛星要更大,軌道要更高。

◆福衛三號將發射六顆小衛星

以目前台灣的衛星計劃而言,福衛三號仍將是遙測用途。福衛三號將會同時把六顆小衛星送上軌道,分布在地球上空,用以測量全球的氣溫和濕度等科學實驗。這是蔡清彥任國科會副主委時和美國合作的氣象衛星計劃(C.O.S.M.I.C.-Constellation, Observation System for Meteorology, Ionicsphere Climate),這是相當大的一個Project。當時劉兆玄是主委,蔡是副主委,他念氣象,所以就和美國科羅拉多大學的UCAR (University Corporation for Atmospheric Research)聯絡上,UCAR是一個大氣研究的大學聯盟,當中有一位郭英華(Bill Kuo),是蔡清彥的學生,他也從事這方面的研究,於是循這個關係,展開合作。

美國的全球衛星定位系統(GPS)一共有二十四顆衛星在地球軌道上,NASA在洛杉磯巴沙迪那的JPL研究室發展出一種儀器,當GPS衛星所發出的訊號碰到大氣層時,因為空氣的關係,會產生偏折的情形,而產生偏折的角度是由該切線點的溫度和濕度決定的。JPL的這種儀器接收這些訊號,就可以測量出當時某個定點大氣層的溫度和濕度。福衛三號將發射的這六顆衛星分布在較低的軌道上,GPS的軌道高,所以每天大概可以接收到三千個data。這樣的科學實驗,克服了因為地形(比如大海、高山)的困阻,可以說是一大進步。

這一龐大的科學研究計劃,總共需要將近一億美元的經費,國科會同意由台灣負擔當中的八千萬美元,由國科會十五年太空計劃一百九十三億台幣的預算中撥付,美國方面則負責設備、技術作嫁等方面的兩千萬美元。這個合作案在陳水扁政府上台之前就已經定案,所以新政府也無法做甚麼改變,也必須按此計劃去執行,目前是由陳正一負責。

這項合作案,台灣說是當冤大頭也不為過,不過在洽商過程中,台灣爭取到某些較實惠的條件。

OSC的金牛火箭Taurus以軍方的洲際飛彈火箭Peacekeeper架接飛馬火箭既然沒有問題,那麼較小的Minuteman洲際飛彈火箭應該也可以運用,所以將Minuteman接上飛馬,就成了新的一型火箭Minotaur。這一方案是美國空軍進行的,交由OSC來做。Minotaur一號、二號發射都成功,福衛三號就是安排將由Minotaur三或四號發射。美國空軍給台灣的條件是,福衛三號由Minotaur發射,不給成功保證,但是給台灣蠻優惠的價格,只索成本價。美國空軍透過OSC提供服務,要價只在兩千萬元以內,比起金牛火箭發射福衛二號需三千六百萬美元來說便宜許多,台灣覺得可行,同意這項安排。福衛三號是台灣和美國空軍之間的交易,因為Minuteman是美國空軍的財產,只是美國空軍將它交給OSC來製作發射而已。

福衛三號的六顆小衛星將由OSC製作一顆,其餘五顆由台灣依同一程序組裝,美國空軍則將Minuteman交給OSC製造Minotaur發射福衛三號。

美國空軍願意和台灣進行這筆交易,因為這次發射的酬載中,還有美國海軍及陸軍的小衛星在上頭,和福衛三號的六顆衛星一起升空。所以究竟是美國因為要發射這兩顆衛星才找上台灣合作,或是因為台灣要發射福衛三號才找台灣一起發射他們的衛星,只是雞生蛋蛋生雞的問題而已。而在和台灣洽商合作的過程中,美國海軍和陸軍也都有代表參與。

福衛一號、二號及三號在技術層面的傳承性看起來似乎相當沒有連續性。不過由一顆衛星到一次發射六顆衛星,而且五顆由台灣自己組裝,都是技術累積和提升的結果,同時衛星中的電路、線路也都可以傳承接續,台灣在太空科技的收穫還是不少。

福衛三號上的六顆衛星,當發射到軌道後,六顆衛星先是排成一排,以同樣的速度在四百公里左右的軌道上運行,穩定之後,將其中一顆衛星的軌道透過衛星本身攜帶的燃料推升到較高的軌道,其他五顆衛星相對的就比較快,於是一顆一顆的推升、換軌道,經過大約一年的時間調整,六顆衛星最後平均分布在地球上空八百公里的不同軌道上,在這樣的分布下,就能達成JPL所要的每天接收三千個資料的需求以進行科學研究。當然,衛星升空之後,接下來一年中的所有軌道調整,都是由台灣的太空計劃室地面站執行。(衛星在六百公里高的軌道上運行,每一百分鐘繞行地球一圈;如果是一萬餘公里的軌道,則是二十四小時繞一圈,所以高度是衛星運行的一項決定性因素。)

其實,太空科技就像積木遊戲,做了就累積一點經驗,不管成功或失敗,都可從中吸取教訓和經驗。

福衛三號預定明年底發射,也是由OSC在范登堡空軍基地的發射台發射。一般來說,南北向軌道的衛星都在范登堡升空;而東西向軌道的衛星則需要在佛羅里達州甘迺迪角發射。這是因為范登堡發射台向南是海,佛州向東也是海,萬一衛星發射失敗,才不會掉到地面損及人命及建築等。一般照像衛星都是南北向軌道,所以會在加州的范登堡發射;而通訊衛星則多是東西向軌道,因此都會從佛州升空。

1991年到2006年的第一個十五年太空計劃是在劉兆玄任國科會主委時定下來的,經費196億台幣;去年則已經通過從20042019年的第二個十五年太空計劃,經費預算有兩百五十億台幣,所以實際上今年下半年已經開始第二個十五年計劃了。第二個十五年計劃也要發射三次衛星升空,太空計劃室就需要就這十五年的計劃提出具體的方案,目前預定第四號將是通訊衛星;第五號則會回到遙測衛星,因為福衛二號壽命為五年,需要發射另一顆衛星上去接替任務,當然新的遙測衛星的精度和任務須要也都會隨著檢討和變化。(未完)


Posted by freemanh at 樂多Roodo! │01:19 │回應(0)引用(0)新聞紀事
樂多分類:新聞評論 共同主題:台灣主體意識 工具:編輯本文
Ads by Roodo! 

引用URL

http://cgi.blog.roodo.com/trackback/629233