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[科普中国]-福尔摩沙卫星五号

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研发历程

福尔摩沙卫星一号

福尔摩沙卫星一号,简称福卫一号。其原名为中华卫星一号,简称华卫一号,但于1998年6月21日更名。是“中华民国”(台湾)制造的通信卫星,于1999年1月27日在美国佛罗里达州卡拉维尔角发射成功。福卫一号是距离地球表面600公里的低轨道卫星,福卫一号有五项卫星本体元件及一项通讯实验酬载元件是在台湾制造。

福尔摩沙卫星二号

福尔摩沙卫星二号,简称福卫二号,原称华卫二号。是“中华民国”(台湾)的一颗遥测卫星,同时也是“中华民国”(台湾)自主拥有的第二颗人造卫星,2004年5月21日由美国加州西南边范登堡空军基地发射升空。“福卫二号”已在2009年5月届满五年任务寿命,目前仍在太空轨道稳定运转。2

福尔摩沙卫星三号

福尔摩沙卫星三号,简称福卫三号,是“中华民国”(台湾)的一颗气象卫星,同时也是中华民国国家太空中心“第一期国家太空科技计划”的第三个卫星。“福尔摩沙卫星三号计划”是一大型台美双边国际合作计划,由双方政府授权执行,国家太空中心与美国大学大气研究联盟(UCAR)共同合作执行。2006年4月15日于美国加州的范登堡空军基地发射成功,预计执行为时5年的科学任务计划。其主要任务是进行全球气象预报、气象变迁研究、及电离层动态监测。福卫三号并一次发射六颗微卫星,以建立全球大气即时观测网。

福尔摩沙卫星五号(简称福卫五号)

福尔摩沙卫星五号,台湾主拥有的第4颗人造卫星。“中华民国国家太空中心”经历十五年“第一期太空科技发展长程计划”,福尔摩沙卫星五号计划系“中华民国国家太空中心”“第二期太空科技发展长程计划”所提出“遥测卫星计划”中之第一枚卫星计划(是台湾首次自制的光学遥测卫星),其将着重于卫星本体及光学遥测与科学酬载自主能力的建立。

2010年,太空中心整合同属“国研院”之仪器科技研究中心与芯片系统设计中心,以及“国家中山科学研究院”、汉翔航空工业公司、微像科技公司与鑫豪科技公司等产学研单位,成立福卫五号光学遥测酬载团队,决心自主发展福卫五号光学遥测酬载。

福尔摩沙卫星五号预计于2014年年底委由美国Space X 公司发射升空,实际发射日期为2017年8月25日,由Space X 公司的猎鹰九号于美国范登堡空军基地发射。31

福尔摩沙卫星五号于2017年9月7日传回首批遥测影像,但照片均模糊不清,呈条纹状且难以辨识拍摄物体,台湾太空中心已遥控校准仍无改善,此卫星拍照功能恐已“失能”。1

功能特点福卫五号包括难度甚高的光学遥测酬载在内,几乎全是台湾技术。福卫五号将提供两米分辨率影像,意即地面长宽两米内的对象都能清楚显现,可提供搜救人员实时且清晰的救灾影像。4

简称福卫五号系“第二期“国家”太空科技发展远程计划”所提出“遥测卫星计划”中之第一枚卫星计划,将运行于720公里太阳同步圆形轨道,倾角98.28°,福卫五号之主要光学遥测酬载,将提供2米解析度的全色(Panchromatic)和4米解析度的多波谱 (Multi-spectral)彩色影像,

福卫五号科学酬载-先进电离层探测仪(AIP),由台湾中央大学(简称中大)研发团队负责开发。福卫五号将由SpaceX提供Falcon9火箭,原本预定2016年第二季发射,发射日期已经延后。

人造卫星最重要的是酬载,福卫五号光学遥测酬载主要由“遥测取像仪”、“聚焦面组合件”与“电子单元”等三个次系统所组成。遥测取像仪是一颗大型太空级望远镜头,使用的光学架构为折反射式的卡赛格林式望远镜 (Cassegrain telescope),其中最大的主镜片直径达 45 公分,是台湾所制造之最大型非球面镜片。光学遥测酬载于 720 公里高的任务轨道上,地表所反射的太阳光进入遥测取像仪,依序被主镜与次镜反射后穿过修正透镜,最后聚焦成像于聚焦面组合件的影像感测器上,再转换成数码电子讯号。

聚焦面组合件的核心为一互补式金属氧化物半导体 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS) 影像感测器,由“国研院”太空中心与微像科技合作研发设计,长宽分别为 12 公分与 2.4 公分,含有 5 条长达 12 公分的线型感测器列,搭配多光谱滤光片后,可以同时感测5个不同光谱波段的影像,产生各种光谱的组合,以满足遥测不同的应用,是全球第一颗应用于太空对地遥测的线型 CMOS 影像感测器。光学遥测酬载的电子单元则负责撷取聚焦面组合件拍摄的数码影像,进行影像压缩、储存和加密后,透过X波段通讯系统下传至地面接收站。5

主要任务福卫五号将延续福卫二号的任务,继续进行大地监测任务,提供国土安全、环境监控、防灾勘灾、科技外交、科学研究等用途。不过用在民用或科学用途的技术,由于其设备具有一定的敏感性,很容易转为军事用途,将来升空后,很大如同福卫二号一样,可能被指是间谍卫星,进行间谍任务。

未来福卫五号将在 720 公里高的太阳同步轨道对地球表面取像,可提供地面分辨率 2 公尺的黑白影像,以及分辨率 4 公尺的彩色影像。取得之高分辨率影像可应用于国土安全、环境监控、防灾勘灾、科技外交、科学研究等政府施政与民生用途。