高解析度2公尺福衛五號監測國土安全還有...... | 科技

[Newtalk新聞] 高解析度2公尺福衛五號監測國土安全還有......

發布 2017.07.20 01:35

2015年05月12日福衛五號遙測取像儀正進行例行性結構檢查圖:取自國研院

福爾摩沙衛星五號(簡稱福衛五號)為台灣首枚自主發展的高解度光學遙測衛星，將提供解析度黑白兩公尺、彩色四公尺衛星影像，延續福衛二號遙測任務。這顆100%台灣製造的高解度光學遙測衛星，將在美國時間8月24日（台灣時間8月25日凌晨2時50分）、備用日期為8月25日，預計由SpaceX獵鷹九號火箭發射升空，未來每 2天通過台灣上空1次，負責電離層觀測及地震前兆研究等科學任務，同時進行為期5年的國土監測任務。

光學遙測酬載是福衛五號的主要任務酬載，將於720公里高的太陽同步軌道對地球表面取像，可提供地面解析度黑白影像2公尺及解析度4公尺的彩色影像。光學遙測酬載主要由「遙測取像儀」、「聚焦面組合件」與「電子單元」等三個次系統所組成。遙測取像儀是一顆大型太空級望遠鏡頭，使用的光學架構為折反射式的卡賽格林式望遠鏡（Cassegrain telescope），其中最大的主鏡片直徑達45公分，是國內所製造之最大型非球面鏡片。

影像拍攝可廣泛應用於政府施政、防災勘災、國土安全、環境監控、科技外交、學術研究及國際人道救援協助等用途。另搭載先進電離層探測儀(AIP)科學酬載，可用來建置太空天氣模式、觀測電漿擾動變化與研究電離層在地震前的可能異常現象。

福衛五號歷經6年的研發，衛星系統包括衛星本體、光學遙測酬載、科學酬載皆已完成研製，並於2015年底通過系統整合測試驗證，完成任務整備與備便發射。委由SpaceX公司提供發射載具，福衛五號今(19)日啟運前往美國加州范登堡空軍基地發射場，預計於臺灣時間8月25日凌晨2點50分搭載SpaceX 獵鷹九號(Falcon 9)火箭發射升空。

福衛五號8月25日發射當日，國家實驗研究院已規劃相關觀禮活動，將邀請全國民眾ㄧ同見證台灣太空科技發展的歷史時刻，並祝福福衛五號發射作業圓滿成功。

為了擺脫國際的出口管制、提升我國衛星科技自主能量及掌握遙測衛星關鍵技術，國家實驗研究院太空中心於2010年整合同屬國研院之儀器科技研究中心與晶片系統設計中心，以及國家中山科學研究院、漢翔航空工業公司、微像科技公司與鑫豪科技公司等50餘團隊共同研發，成立福衛五號光學遙測酬載團隊，決心自主發展福衛五號光學遙測酬載。

聚焦面組合件的核心為一互補式金屬氧化物半導體（Complementary metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）影像感測器。光學遙測酬載的電子單元則負責擷取聚焦面組合件拍攝的數位影像，進行影像壓縮、儲存和加密後，透過X波段通訊系統下傳至地面接收站。

光學遙測酬載將在太空中執行任務，有別於一般於地面使用的數位相機，必須能夠承受運載火箭發射時的劇烈震動及太空中的極端溫度環境，且能維持極精密的光學成像品質。國研院太空中心在過去20年所累積太空科技的深厚基礎上，結合國內產學研單位，整合光學、結構、熱控與電子等專業技術，跨領域進行光學遙測酬載的分析、設計、製造、組裝、整合與測試，完成首枚100%台灣製造的光學遙測酬載。

光學遙測酬載的結構大量使用碳纖維複合材料與鈦合金等特殊材料以減輕重量，並採用特殊之膠合技術，使其能承受火箭發射時最大值為25G的加速度，且進入太空的任務軌道後，仍能保持所有光學組件極精確的定位，確保光學成像品質。

光學遙測酬載外表包覆著特殊的多層絕熱膜，以抵擋太空中極端的溫度變化；內部配備著多達51顆溫度感測器及39片加熱片，用以調控內部溫度於20±2℃的最佳操作溫度，確保光學成像品質與電子電路系統的安全運作。

福衛五號光學遙測酬載的研發完成，顯示國研院太空中心已掌握了太空級光學系統與CMOS影像感測器等多項關鍵衛星技術，奠定了我國自主發展光學遙測酬載的技術能量，除充分展現我國產學研界跨領域的整合能量外，更落實運用台灣產業優勢加值太空計畫的願景目標。