海纳百川》火箭发射失败 台湾太空计划的未来（王以德）

福尔摩沙卫星一号模型。(陈俊吉摄)

最近，朋友转来一则新闻，内容如下：

「急功近利，短命卫星，太空计划失败，台产火箭上月在澳洲发射三次均失败告终。台产二颗卫星飞鼠，玉山无法接信号和译码或原件不符太空中高辐射的环境， ..这样的计划是缘木求鱼，是任务失败！……不知何故？称这样子的航太雄心是南柯一梦浪费民脂民膏，满足政党人物的欲望并图利部分厂商」。

这似是根据科学逻辑的评论，故有其本，但也是一种缺乏宏观性的批评。我当年参与太空计划，特别在此分享我的看法。

一、太空事业的发展是国之大计，有其高度，必须长期投入，绝非一蹴可几。短视是它致命的敌人。

二、太空人才难获。主要来源是我们早期到欧美的留学生，这也是长期的投入。

三、万事起头难，当初需要国际的、科学性的合作，但别忘最终要扎实的根基，自主性研发、自制率高，才会拥有独立的一席之地。

四、 产业扎根，有策略性、永续性的投入，而不是放个冲天炮那么简单。

五、 得需要持续性的培养新一代的年轻人，继续传承下去。期待新一代比老一代强，薪火相传。

六、 科技发展切不可泛政治化及个人英雄化。

七、在新创科技，尤其是航空太空发展领域，关键时刻「任务放弃（Mission Aborted）」，是不如预期但也是成长的代价，唯应在科学可控范围（Calculated Controlled Risk）内。 而「连续性的失败」就有许多该检讨的地方了。这绝非简单的检讨！

八、传感器、结构系统、平衡仪、密封环、减震器，及电路系统…的高温疲乏、不合高军规的元件。…通讯发射器功率偏低、太阳能板充电率不足等等，都是表面现象，尚待溯本追源。

九、火箭的研发及制造流程是处于封闭式的产业环境，应该在同业异业互信的基础下，点石成金，炼得一剑，必须行稳致远，以免误导。

十、系统整合及介面定义如不到位，只会相互抵消，却难相补。

十一、新产品开发流程不严谨，原型机测试未达西格玛（标准差）要求。

十二、每一个环节的管班制机制及权责人员的专业不足。

十三、领导者须有永续发展的坚持，提出培养国内合格供应链高自制率之计划，寻求国际合作伙伴。

个人过去在洛克希德马丁任职，也亲自参与并目睹发射失败，公司也会发新闻稿，但好像没有这种「急功近利」之辞，因为根本没有这种疑问的空间，而是立刻成立跨功能部门战斗小组（Task force）短时间提出时程表、评估、完成解决方案（细节），择期再射，没有第二次再失败的。能被选进小组的人都是一时之选。

航空太空工业本来就是国家级的策略产业，也是龙头产业，因为它须要投入的资源是庞大的预算，长时间投入，而且不计成本，所以在国外大部分前期是成本加成（Cost-Plus），政府保证你不赔本，才能长期投入研发。相对而言，台湾整体的概念是Cost-driven、Cost-down，无法接受很久才有商业利益。

这种大型计划 最重要的是科技管理、系统工程，以及共识决策。其中系统工程最关键也是介面整合。洛克希德马丁公司或其他如Boeing、GE aerospace，系统工程部门是最重要的正规军、主流派，任何人要升任到计划主持人，一定要从系统工程部出身。

我是末代留学生，当年在美国第一志愿是投入航太科技的大洪流，有人从事博士后研究，或投入国家级实验室，或NASA、或航太公司，很多人做了一辈子的科学家，幕后默默付出，学有所长受到尊敬及器重。大部分停留在某尖端领域的专家学者，如果要成为一个卫星或飞机或潜舰计划的高阶主管或主持人是困难的。我们这一辈的留学生，能挤进航太高科技管理层负责一个次系统，就已经是万中选一，人中豪杰了。更何况还要家世清白，才有取得机密等级的身分，谈何容易！

个人当年做到系统工程主管，才能洞悉系统全貌，也就是整合光、机、电、热、构、材、燃、软……这种综合特质是要经过严谨的训练，何况要被整合的都是研发人才，个个是高手，确实要有几把刷子。

卫星及火箭科技生根在严密的发展路程图（Technology Development Roadmap）上，本来就要基于严谨的理论基础、模拟、演算、测试、反证、原型机建立、实操，……运用反结构分解整合到最终系统，宁可在实验室多失败几次，这种新项目，在最终实操阶段失败，固然失望，失败也是必经过程，无须夸大，但也不要隐瞒（面子问题），可视为统计数据中重要的一环，参数比重加大（顺便一提，这才是大数据的老祖宗），一般而言，卫星收集数据是2000兆CPS（每秒运算次数），其中包括卫星本身之功能数据。

台湾太空推动小组大约在1989年成立（台湾太空推动小组由张执行长领军环绕美欧一圈，延揽航太专家且有报效国家之情怀者，那是须要放弃在美国的好不容易建立的个人事业并抛家弃子前后为期二年），几年后正名为太空计划室正式成为法定单位，有国外专家6人（我当时是最年轻的），目的就是间接向国外取经，国内9人，目的是与国内接轨，组成委员会，共同向郝院长提出十五年发射三颗低轨卫星计划，可叹到如今仍然停滞在「急功近利，如此光景」，我常笑称我们这一群是黄埔一期，也应该有不可推诿的责任，没有打好基础，没有训练出年轻一代，没有把产业对接做到位…团队有成大、交大、台大的，有北加州、南加州的……自己内斗不断、文人相轻，形成一个完整的太空科技团队，诚属不易。

我当年是夏汉民老师邀请我回国，老师说「要报效国家就是这个时刻了」。 他是我大学的导师，也因为他的推荐函，才得以出国念书并能拿到全额奖学金。夏老师（时任国科会主委）主导下，我们朝科学卫星设计，这是脚踏实地的做法，可是交大郭校长继任后，立刻改为通讯卫星，因个人主张太过强烈，也引起美国的技转忧虑（因为用的是关键通讯元件及海洋探测仪。我们则属于火箭推进器部分），出现许多不必要的障碍，人才及团队的不适任状况百出，全都乱了。整合各路人才本来就不易，这更是难上加难，简单事复杂化，违反科学逻辑思维，研发也出现断层。

因此台湾太空计划已发展30余年（科技部最近刚完成《福尔摩沙飞向太空》，描述这30年的台湾太空发展。真的不能处处「急功近利」，连续性的失败是重大警讯，如果直跳结论的话就是「台湾卫星元件自制率」惹的祸。 台湾尚没有「自制率」的系统性成绩单，岂可霸王硬上弓？

话说欧、美、日、以……等国家生产制造卫星、火箭送入低轨道，早就是标准化、低科技，量产的「产品」及流程，其低轨卫星上侦测性载具（payload）机密等级早已放宽，买一颗现成的，物美价廉，又没有风险的完成发射，送入轨道，执行功能，任务完成后，依计划毁灭。这完全是可以购买的整合性服务，但如果政府大力追求表面的国舰国造、国机国造，太空科技为「重要项目」，却又缺乏务实的，一步一脚印扎根的执行力，那么失败就不是技术问题，反而是政治问题了。

通讯功能是七大重要次系统之一，也是在发射进入预先精算的轨道后，开始接受密集指令后，工作细节才要展开真功夫的时刻。但在发射过程，数据是动态的传回地面接收站，侦测到卫星及火箭的健康状态，在关键固定的时刻，就要做下一步是否继续可行的决策，如果没有数据传输，就变成聋子瞎子（我们也有自行引爆的标准流程，免得造成更大的灾难）。

通讯传输元件是否自制，是国家机密，从结果推论，合理的判断，它不符合规格，元件受到强大重力加速度及高温燃烧的环境！震动、高温，而且进入轨道后的辐射都是界外受力，产生的动态疲乏及高频率热导周期，必引起加速性老化及结构疲乏，以上种种几乎是环环相扣，牵一髪动全身。此何以系统工程最为重要。

同样以结果论，设计时寿命（Life Cycle）安全系数未精准计算置入而提早寿终正寝，回去仔细研究数据，必可水落石出，其实可以有短期快速的解决方案，立马祭出方案继续任务之执行。但有一好就有一坏（付出代价），因为卫星收到零乱指令（间断性断讯因为飞行轨迹及辐射），同时间又改变方案，难免脱离预设轨道，须启动喷射器，则费燃料、费电，也是减低寿命的因素，如果太阳能板又出问题，则是雪上加霜，成为任务的终结者，卫星成为孤星，游走太空只好「光荣」退役，其实就是变成太空垃圾，坠落地球烧毁，是可预期的结果，也是对这个问题的回复！

浅谈「自制率」的不现实，供应链缺乏的基本问题：以我当年为例，我们的任务分二个层次：一是以发射成功为目标，为了确保如此甚至准备了第二颗备胎（这也是风险管理之一）。二是为培植台湾自己的太空科技产业，向下扎根因此有所谓的对冲计划及技术转移（Technology Transfer and Offset Program）。我主持过几次国际招标说明会，邀请国际航太公司，包括我NASA的老长官，及台湾比较有规模的企业，想办法以太空中心的可行性评估方案为饵，让他们对接，利用Offset Program及Technology Transfer达到双赢，只可惜政府端出的牛肉，国外技术提供者、国内对接技术的接球者缺乏互信又无法整合利益，未竟其成。其中一例如下：某知名世界500强台湾电源供应器企业董事长与会，问我一年有多少量？我说15年3颗，他一语不发的离开了再也没有参加说明会。老牌电锅公司的董事长也如是！

没有政府不间断及前后一致的决心，企业为远景的投入，领导者的专家定位及人才的培育……是无法进行永续性、正规性的太空发展，卫星失联一次二次，火箭爆炸频传其实不会就此而已！台湾有众多隐形冠军，很多是十分赚钱的，惦惦呷三碗公，但愿意投入军规、太空规格量少无利，却可以把研发能力持续提升者，是极为少数。在太空领域中占有一席之位是必须有其本的，政府已是如此，只能期盼企业领袖，共同关心国事，关心太空事，亡羊补牢，为时未晚。兹提供以下几点建议：

一、所有的高科技都还是脱离不了基本的物理、化学、材料、数学……，年轻一辈值得扎根。

二、系统工程，大学是没有这个科系，但在企业（或国家太空中心），或透过国际合作方案，才有机会累积经验，这是老一辈太空专家最可贡献之处，当年系统工程部门也堪称太空中心第一大部，由副主任（副部级）亲自领军。

三、排除或减少人与人的互抵，而该形成互补1+1>2，有系统的培育及招幕人才。

四、国家提出计划征召有实力的企业，对接自制率的需求（台积电模式）。

五、既已决心投入太空产业就必须是永续发展的坚持，不因人设事，政府及领导人宜提供对专业人士的礼遇，并尊重其决策，而非政治任命。

（作者为前太空计划室特聘研究员兼发言人，现为夏威夷大学特聘教授）

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