作者:邓凯元

以往大又贵的卫星,改走小而美的“平民化”制造路线,宣告卫星商业化时代来临,各国航太厂商磨刀霍霍的同时,台湾也不缺席,突破制作难关,把第一颗自制卫星“福卫五号”送上外太空。

8月25日凌晨,特斯拉执行长马斯克创立的太空探索科技公司(SpaceX),成功把台湾首颗自制卫星“福卫五号”射向太空。

在卫星赴美之前,《天下》走进制在新竹的国家太空中心,一窥这颗卫星的秘密。

大大的国旗下,以金黄色隔热材质包裹,体型如大型冷冻冰箱的“福卫五号”卫星,静静的待在数层楼高的无尘室里。

这是台湾历史上,首颗自行研发与制造的卫星。

时间回到1991年,行政院核订了第一期的国家太空计划。太空中心成立了,一路从福卫一号做到福卫五号。

“福卫五号”今日(25)凌晨2时51分,于美国范登堡基地发射。(国研院太空中心提供)

这几颗卫星的任务各有不同,有些搜集气象信息,有些观测地表。福卫五号是颗可以远端遥控的高分辨率太空相机。

因为是高分辨率相机,因此就要用到巨大的镜面接收光源、纯金电线传输电子信号、也需要卫星电脑处理影像等零件。

这些精密的零件要上太空,关卡重重。首先要承受发射时,高达20G的重力(战机约10G)。上太空之后,卫星约每120分钟绕地球一圈。过程中因为与太阳距离远近,温差高达正负120度。同时还要抵抗太空中强烈的辐射,坏了也没办法修理。

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自己的卫星自己做

时任太空中心主任的张桂祥说,从福卫一号开始,台湾有不少制作卫星的经验,但设计主要还是来自于国外,技术与关键零组件也多外购。

这有个问题。太空是被高度管制的科技,台湾能买到哪些技术,都取决于别人的手里,“请顾问跟别人学,讲到重要的地方,人家就不说了,”张桂祥感叹。

买卫星困难重重,7年前太空中心干脆找了50多个产业与学术界伙伴,一起自制卫星。成果就是福卫五号

最大的挑战是自主设计“光学传感器”。

光学传感器的作用,是把卫星镜片接收到的光源,转换成电子信号,以便从太空传回地面。好坏直接影响照片的清晰度。

太空中心人员为“福卫五号”发射成功振臂欢呼。(国研院太空中心提供)

但这个技术掌握在国际大厂手里,始终是无法突破的瓶颈。

于是太空中心转了个弯。张桂祥说,传感器用的是CCD(感光耦合元件)半导体技术。台湾虽然是半导体大国却没发展这个技术,但CMOS技术(互补性氧化金属半导体)却是世界最强。

 

刚好,太空中心找到了桃园的微像科技,曾在几年以CMOS技术帮印度生产了探月计划用的产品。因此双方以此为基础,研发分辨率更好、体积更大的传感器。

 

成大航太系特聘教授赵怡钦表示,以单张照片的分辨率而言,福卫五号的分辨率或许不是最好,但连续拍摄时,却有不错的表现。…(完整报导,请见《天下杂志》第630期)

 

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