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勇往直前挑戰自我,讓衛星與夢想一同升空─ ─專訪國立中央大學太空科學與工程學系張起維教授

112/01/31 瀏覽次數 2891
圖一

圖一:國立中央大學太空科學與工程學系張起維教授觀察到,臺灣學生從事衛星設計相關的資源,並不比其他國家差,只要有動力和意願,是可以做出很棒的成果的。(影像來源:unsplash)

2021 年 1 月 24 日深夜,國立中央大學執行國家太空中心「臺灣新興太空產業領航計畫」完成的「飛鼠號」(IDEASSAT)搭乘著 SpaceX 獵鷹九號火箭(Falcon-9)成功升空,這是臺灣國家太空中心首度推動學界研發立方衛星(CubeSat)的發射。其中的靈魂人物,就是國立中央大學太空科學與工程學系張起維教授。本次我們專訪張起維教授,請他分享:如果想加入探索太空的行列,需要哪些人格特質與心理準備?

懷抱夢想初衷,才能登上太空

從事太空探索相關工作的「太空夢」,是許多人小時候都有過的夢想,而張起維教授的起始點也不意外。從小經科普書籍薰陶,在心中埋下了一顆夢想太空的種子。他回想 1995 年曾看過的電影《阿波羅 13 號》,描述了登月任務失敗、太空人掙扎求生以及地面任務飛控團隊以有限的資源及資訊救援的遇險經歷,讓他更加嚮往在限制重重的宇宙環境中進行探險、克服難關的挑戰。

「找出讓自己願意踏出舒適圈、迎向挑戰的初衷是非常重要的。」談及太空人才的特性,張起維強調的不是數理能力,而是懷抱初衷、勇於面對挑戰的心態。在他看來,唯有發自內心的動機,才能促使自己更樂於面對新一波的困難、持續達到精益求精的頂尖水準。

他以自身為例,雖然在求學過程也曾經歷不順遂的時刻,但有幸在過程中懷抱著夢想前進,因此在面臨困難的時候,能夠持續努力;而在遭遇轉捩點的時刻,也就更有方向、不致徬徨。

「當然對個人(生涯發展)來說,找出自己有熱誠、拿手、又能生存的領域是很重要的。」張起維也一併分享現實與夢想間曾有過的折衝。剛回臺灣任教時,太空領域還未如現在一般受到矚目,相較於其他電機工程更能「賺錢」的領域實屬小眾;而將近 10 年之後的今天,「太空經濟」已成為各國矚目的焦點。

除錯與挑戰是常事,上空後任務才開始

為了讓學生有更多的實作機會,張起維參與跨國合作設計小型人造衛星的「國際研究教學衛星計畫學術聯盟」(INSPIRE, International Satellite Program in Research and Education),他觀察臺灣學生從事衛星設計相關的資源並不比其他國家差,飛鼠號也是 INSPIRE 的成果之一,構思到製作前後經歷三年,累積了三十多位碩士班學生的成果。「臺灣的學生只要有動力、資源和意願,是可以做出很棒的成果的,」張起維肯定地說。

不過,實際上從事衛星的設計與製作,都需要投入龐大的時間與心力,並不是修學分、上課交報告就可以的。張起維分享,他和 INSPIRE 的同仁都觀察到,在衛星的設計與製作任務中腳踏實地付出的學生,的確出現了飛躍式的進步,畢竟太空任務的本質,就在於破解一個又一個意想不到的難題。

有如電影《阿波羅 13 號》的經典台詞:「休士頓,我們有麻煩了!」真正太空的情境,通常是多個複雜因素所導致的問題。「畢竟衛星是好幾個複雜系統平行開發而成的,在任何地方都有可能出錯,」張起維以哈伯太空望遠鏡事件舉例,主鏡磨製時偏差僅僅 2.2 微米,就嚴重的影響了成像,也讓 NASA 後續耗費了很大的心力做補救。

張起維分享,刻板印象中火箭倒數、發射成功就可以開香檳開始歡呼了,但其實衛星真正的任務與挑戰,都是發射之後才開始,無論是接收衛星訊號、姿勢控制,都是要在軌道上才能真正驗證設計的成果。而今臺灣的太空產業正值起步之際,國內已有相當規模的立方衛星任務設計競賽鼓勵學生參與。但發射衛星所費不貲,目前缺乏發射輔助的機制,張起維期待,「未來若能有機會讓優良的學生衛星作品發射、體驗飛控、收發訊號、才有真正完整的太空系統開發經驗。」

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