成大自制卫星登上太空　在400公里高度轨道与地面通联

▲成功大学自制卫星登上太空。（图／翻摄自成功大学官网，下同）

社会中心／综合报导

成功大学电机工程学系与航空太空工程学系团队参与欧盟主办之QB50计划，自主发展2公斤等级之凤凰(PHOENIX)立方卫星，借由联合发射联盟(ULA)擎天神五号(Altas V)运载火箭在4月18日发射运送至国际太空站，于5月17日由国际太空站进行布放至400公里高度的轨道，并成功于地面站完成与凤凰立方卫星通联。

凤凰(PHOENIX)立方卫星是成大继2015年10月成功发射自主开发1000公斤级推力的「成大Ⅲ型混合火箭」，完成太空技术与科学酬载实验与测试任务后，另一项航太科技的重大创举，也为台湾航太技术发展缔造新的里程碑。

凤凰立方卫星为成功大学团队所自行设计开发的两公斤级立方卫星，长宽分别为10公分、高度为20公分。此一卫星搭载离子／中性粒子质谱仪作为主要酬载，也搭配成功大学自行发展的太阳紫外线感测器以量测太阳紫外线活动。

此计划的指导教授为电机系庄智清教授与航太系苗君易教授，另外，电浆所陈炳志教授协助太阳紫外线感测器的发展，航太系郑泗沧教授与赵怡钦教授支援许多测试有关之事宜；还有来自台湾、法国、德国、印尼、马来西亚、越南、秘鲁与瓜地马拉的20几位博硕士学生公同参与凤凰立方卫星计划。

凤凰立方卫星的发展对于科学研究创新、跨领域技术发展、系统人才培育、乃至国际化呈现均有相当效益；值得一提的是，参与凤凰立方卫星计划的部分学生现在已成立新创公司，期望为航太产业的发展持续努力。

QB50计划为欧盟FP7计划之一，此计划主要拟于全球布放近50枚立方卫星，以进行中低变温层(mid-lower thermosphere)多点(multi-point)、现地(in-situ)量测与进行重返大气层(re-entry)之研究。QB50计划由比利时冯卡门学院流体力学研究所(von Karman Institute for Fluid Dynamics, VKI)主持，来自五大洲、16个不同国家近50所大学及研究机构参与此一跨国计划。

此次由国际太空站布放之立方卫星计有28枚，除台湾成功大学1枚，还有澳洲3枚、南非2枚、中国3枚、德国1枚、西班牙1枚、芬兰1枚、法国2枚、希腊2枚、以色列1枚、南韩3枚、瑞典1枚、土耳其2枚、乌克兰1枚与美国3枚。

QB50计划是为了进行多点现地量测以建立较精确之变温层模式，由于高度介于200至400公里之中的低变温层，不易进行现地观测：一般飞机无法到达此一高度，人造卫星或探空火箭也仅能短暂穿越，而立方卫星则具有低成本之优点，故若停留此一高度一段时间进行现地观测，虽最终卫星将坠毁但已具相当之性价比，如果利用一群立方卫星进行观测则所得到资料于空间与时间的分布，将可以提供大气与太空建模所需。

QB50计划应用三项科学仪器进行中低变温层气体分子成分与电气特性的量测：分别为离子/中性粒子质谱仪(ion/neutral mass spectrometer, INMS)、通量侦测仪(Flux Probe Experiment, FIPEX)、多探头兰摩尔探测仪(multi needle Langmuir probe. mNLP)。

此些仪器所量测的离子、中性粒子、电子、氧原子、温度等物理量可增进人们对于热气层物理现象的理解，包含地球大气层与太阳辐射间的关联性，所获得的全球分布资讯，可进而强化预测模型，有利于地球暖化、大气科学、太空天气、高超音速飞行、太空旅行乃至于卫星残骸轨道估测的研究。除了科学研究之外，QB50计划亦具有技术发展、太空任务执行与教育目的。

立方卫星泛指重量为一公斤左右且外型为长宽高各10公分之立方体形状之卫星，此一标准于2000年左右被提出后已广泛为学术界、科研界与产业界采用。立方卫星的发展在过去十年确实已改变太空科技的生态；于2013年开始，全世界每年发射之卫星均高达百枚以上，而立方卫星占相当比例。