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2017-06-01成大自製立方衛星成功登上400公里高度軌道 426 期

Author 作者 編輯部
【本刊訊】成功大學電機工程學系與航空太空工程學系共同組成的研究團隊,研發出鳳凰(PHOENIX)立方衛星,並參與歐盟所舉辦的QB50計畫。在此計畫中,鳳凰立方衛星藉由聯合發射聯盟(United Launch Alliance, ULA)的運載火箭——擎天神五號(Altas V)發射之下,運送至國際太空站,在5月17日登上400公里高度軌道,完成與地面站之間的通聯。

QB50,為歐盟第七個研究與技術發展計畫(7 th Framework Programme for Research and Technological Development FP7)項目之中的其中一項科研計畫,主要是希望能在全球發布近50枚的立方衛星,為了提供更多的大氣數據並進行中低變溫層(midlower thermosphere)多點(multi-point)、現地(in-situ)量測和進行重返大氣層(reentry)的相關研究。

此計畫主要由比利時的馮卡門學院流體力學研究所(von Karman Institute for Fluid Dynamics, VKI)所主持,預計與16 個國家、近50所大學和研究機構合作,而成功大學所自製的這顆鳳凰立方衛星,為此計畫中的其中一枚,主要是由成功大學電機系的莊智清教授、航太系苗君易教授、鄭泗滄教授與趙怡欽教授、電漿所的陳炳志教授共同帶領著其博、碩士生參與製作。

這顆鳳凰立方衛星為2公斤級的立方衛星,長寬分別為10公分、高度為20公分,其中搭載著離子/中性粒子質譜儀(ion/ neutral mass spectrometer, INMS)作為主要酬載。除此之外,在陳炳志教授協助太陽紫外線感測器的發展之下,也成功搭配太陽紫外線感測器在衛星上,以量測太陽紫外線之活動。

發射立方衛星,主要目的為進行多點現地量測以建立較精確的變溫層模式,由於在一般地球科學的研究中,會將大氣科學和太空科學分開探究,然而在探討介在高度200~400公里的中低變溫層中的研究時,由於一般飛機無法到達此高度觀測,透過地面雷達或低軌道衛星則僅能以遙測方式觀察,而使用人造衛星或火箭則僅只能短暫的穿越,不利於長久的觀測。

因此,利用立方衛星能停留一定高度一段時間的特性下去進行現地觀測,能達到觀測的目的。雖然最終立方衛星會墜毀,不過利用一群立方衛星進行觀測則所得到資料於空間與時間之分佈,相較之下還是具有低成本的優點,以提供大氣科學與太空物理所需,有利於地球暖化、太空天氣、高超音速飛行、太空旅行或衛星殘骸軌道評估與測量相關研究。


成功大學,〈成大自製鳳凰立方衛星 登上400公里高度軌道成功與地面站通聯〉,2017年5月23日。