探空十号升空520秒 完成南台次轨道大气层动态量测

▲ 探空十号发射画面。(图/取自国家实验研究院

生活中心/台北报导

国家实验研究院太空中心探空十号科学实验任务,7日上午在屏东九鹏基地顺利发射升空,历经520秒后落入海中,完成台湾南部上空90到286公里间大气电离层热气耦合动态的量测,并传回数据。

国研院指出,探空十号于7日上午11时10分发射,6秒后第一节火箭燃烧完毕并脱节,12秒时点燃第二节火箭,43秒时第二节火箭燃毕。火箭借由惯性继续爬升,50秒时启动滚转控制装置,使火箭滚转速率由每秒4转降至实验所需的每秒1.1转以下,以减少仪器量测失真,避免鼻锥整流罩分离时与仪器碰撞。

58秒时高度达到82公里,此时鼻锥罩开启并脱离,科学酬载的蓝摩尔探针磁阀磁力计及离子能量分析依序启动及展开,搭配其他3项仪器包括国内首次研制与飞试中性粒子分析仪,及与日本JAXA合作发展的磁阀磁力计及太阳姿态计,共同开始进行量测。

270秒时火箭到达286公里的最高点后开始下降,并于重返大气前完成此次科学量测任务,过程中所有科学资料,都经由火箭的遥传通讯系统即时下传至地面接收站,以进行后续的处理与分析,最后火箭在发射后520秒落入海中。

▼ 探空十号飞试程序。(图/取自国家实验研究院)

太空中心表示,探空十号此次搭载的为包含6项先进仪器的电离层科学酬载,以及国内首次研发的滚转控制机制。科学酬载测量火箭经过路径上的中性粒子、离子、电子磁场数据资料,可以协助验证福尔摩沙卫星3号及7号分析大气资料的准确性;滚转控制机制则是以改变转动惯量方式,降低并精确控制火箭的滚转速度,以利科学酬载量测作业。

国家太空中心于探空十号发射后,已完成阶段性次轨道科学实验计划,除执行太空科学研究、验证自主卫星元件建构火箭科技外,并为台湾培育出博生650人及科普计划高中生300人。自1998年开始执行探空发射以来,共历经10次固态火箭(中科院)及4次混合式探空火箭学术界)发射。

国研院表示,我国自从开始研发福尔摩沙卫星系列以来,一直以自主发展卫星科学酬载为目标,卫星上的各种酬载,除了在地面进行测试外,亦须通过严苛太空环境的考验。探空火箭主要任务之一,即是搭载我国自主发展的科学酬载,验证其在太空环境下的可靠性准确度。目前已有多项电离层量测仪器通过验证,未来将搭载于福卫5号及7号。

▼ 探空十号电离层探测仪器酬载。(图/取自国家实验研究院)

太空中心资深研究员陈彦升说,电浆蓝摩尔探针、离子能量分析仪、中性粒子分析仪及磁阻磁力针都是由成功大学发展。他表示,这些6项科学酬载可量测三维磁场、电子与离子的温度和密度、中性气体粒子的温度及火箭飞行姿态,希望探测芮氏规模5级以上大地震发生前电离层的前兆现象,及了解电离层电浆的不规则体与不稳定性对地面与卫星间无线电、GPS通讯的影响

除了科学酬载外,我国自主发展的卫星关键元件亦须通过太空环境验证,福卫7号将使用的GPS接收机光纤陀螺仪过氧化氢绿能环保推进器,亦均在探空火箭上获得验证。

国研院表示,探空火箭另一项主要任务是进行科学研究。台湾上空的电离层对通讯品质有相当大的影响,探空火箭多次搭载电离层量测仪器,在穿过电离层的同时进行量测,帮助我国学术界对台湾地区低层电离层电浆结构与动力有进一步了解,且这些资料亦可验证福卫三号的观测结果,借由历次探空火箭计划,亦逐步建立探空火箭本身的技术,包括鼻锥罩开启、酬载分离、滚转控制等。

▼ 探空十号科研团队合影。(图/取自国家实验研究院)