福七升空專題(中央社記者林孟汝台北23日電)福衛七號即將在台北時間25日升空,接棒在太空服役已逾13年的福衛三號,,未來不只能幫地球量體溫、還能一併量測濕度、壓力、電子密度等物理參數,預測颱風路徑的準確度更可提升10%,功能將更強大。福衛七號藏有深層的科學奧秘,有七大關鍵可以掌握其中玄機。一、什麼是掩星技術「掩星技術」最初使用在1965年火星的探測上,其後也應用於其他如金星、月球等大氣層探測。由於大氣層下厚上薄,就像插入水杯的筷子會發生折射現象一樣,光進入大氣層後也會偏折,而「掩星技術」就是透過分析光的偏折來推估大氣密度,反推出地球上空的溫度、氣壓、濕度或電子密度等數據。福爾摩沙衛星三號(福衛三號)與七號是目前全世界唯二利用「掩星技術」進行觀測的衛星星系,可以蒐集到從地面垂直向上、離地面60公里高空之間,每100公尺的溫度、壓力和水氣資料。二、福衛七號的科學酬載福衛七號有2.0版的「太空中最精準的溫度計」之稱,主要酬載是無線電掩星接收儀,能接收全球定位衛星發射的電磁波訊號。此外,福衛七號也搭載離子速度儀與無線電射頻信標儀兩項酬載,其中離子速度儀的主要功能是量測現場的離子密度、速度與溫度;而無線電射頻信標儀是用來量測電離層閃爍,進而得到電離層異常區的分布。三、福衛七號為何是6顆氣象衛星顆數越多,所獲取的全球大氣資料就越多、越均勻,有助於提升氣象預報的準確性;然而衛星計畫需考量預算、研製時程、資料數、資料均勻度以及衛星星系部署時程等,經由擇優分析,福衛七號最後選擇6顆作為星系的衛星數。從2010年台美雙方簽署合作協定開始,福衛七號計畫耗費近10年時間,總經費約新台幣32億元。四、為何福衛五號軌道高度是720公里,福衛七號卻是550公里?台灣第一顆自主研發的福衛五號是光學遙測衛星,選擇720公里太陽同步軌道,就是衛星的軌道面永遠以相同的角度面對太陽,衛星每次都是在相同的時間經過地球同一地點的上空,因此可以達成兩日再訪的目標。福衛七號的目標是搜集均勻分布在中低緯度的大氣資料,完成軌道佈署後,6枚衛星會分別分布在6個軌道面上,搭配GPS和GLONASS可蒐集南北緯50度內的掩星資料,每日提供約4000筆資料,其任務軌道在500至850公里之間可達成任務目標。五、為何福衛五號在加州發射、福衛七號卻在佛州發射?福衛五號由美國西岸加州的范登堡空軍基地向南偏西發射,可以達到98.28度的軌道傾角;而福衛七號由美國東岸佛州的甘迺迪太空中心向東偏南發射,可以達到24度的軌道傾角,且第一節火箭(如果不回收的話)不會危及附近居民人身安全,福衛七號預計運作壽命5年。另外,執行這次發射任務的獵鷹重型火箭,將同時搭載24顆衛星奔向太空,在3個不同軌道分批釋出,也是美國空軍首次利用獵鷹重型火箭發射衛星,成為全球矚目焦點。六、福衛七號需要19個月部署星系福衛七號搭乘獵鷹重型號(Falcon Heavy)火箭發射升空後,將衛星群停留在不同高度但相同軌道面運行,計畫發射高度為離地520至550公里,發射後軌道面總共展開300度,但每天與任務軌道的偏轉角度僅0.66度,預計全部布建完成需時19個月。雖然需要一年多的時間進行「佈軌任務」,福衛七號6顆微衛星才能順利、準時「各就各位」平均分配到地球的6個軌道面,將以傾角24度環繞軌道,然而它們在部署期間仍然可以量測以獲得所需的大氣資料。七、福衛三號福衛三號在2006年4月15日發射升空,任務壽命2年、設計壽命5年,已服役逾13年,福衛三號過去一天能蒐集到2500筆數據,但因電池失效,目前只剩下不到500筆。不過,福衛三號可以收集地表量測沒辦法做到,或是如太平洋等海洋中央、極區等無法設立很多氣象站的地方,透過福衛三號資料,就能彌補這部分缺漏。迄今福衛三號已蒐集超過1000萬筆氣象資料,免費提供給全球83個國家地區、3000名以上專家學者,進行氣象預報、氣候變遷、太空天氣和其他相關的科學研究,可以說是台灣的國民外交功臣之一。(編輯:林淑媛)1080623


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