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衛星酬載
酬載是太空計畫的主角,人造衛星的衛星本體是被設計用來使酬載運轉並且將資料送回地球。因此衛星上搭載的是通訊酬載,就稱為通訊衛星;搭載的是遙測儀器,則稱為遙測衛星,依此類推。我國的衛星計畫參考各國主要的太空計畫,衛星上搭載有二個以上的酬載。
 
 
 

我國的酬載

 

福爾摩沙一號衛星是科學衛星,太空中心在規畫任務初期,公開向國內學者徵求提案,最後甄選出的太空實驗,海洋水色照相儀 (Ocean Color Image, OCI)、電離層電漿電動效應儀 (Ionospheric Plasma and Electrodynamics Instrument, IPEI)和通訊實驗酬載 (Experimental Communication Payload, ECP)等。

 

福爾摩沙二號衛星計畫以及五號衛星計畫的主要任務是執行遙測,衛星上搭載光學照相酬載,所不同的是五號計畫的照相機完全由國人研發。福衛二號科學實驗酬載選擇成功大學所提出的「高空大氣閃電影像儀」計畫入選,可以太空觀察中高層大氣放電,暱稱為「紅色精靈」科學酬載。福爾摩沙五號衛星則採用中央大學團隊研發全球最輕、最小、取樣率最高的「太空魔方」先進電離層探測儀,未來除了偵測太空氣候之外,也可以進行太空天氣與地震前兆的科學研究與防災實驗。藉著太空計畫,太空中心提供了國內科學家們,可以在國際上與世界各國的學者進行太空實驗交流。

太空魔方-福衛五號科學酬載「先進電離層探測儀」(圖片來源:國家實驗研究院)
▲太空魔方-福衛五號科學酬載「先進電離層探測儀」(圖片來源:國家實驗研究院)

 
世界各國的酬載
 

國際上衛星所搭載的酬載或設備,可以說五花八門,以下僅挑選幾項近年來有趣的酬載進行介紹。

由於在國際太空站,微重力的狀態下,太空人長期工作免疫反應會減弱,由美國史丹佛大學,為美國太空總署研發的「大腸桿菌抗菌衛星任務(E. coli AntiMicrobial Satellite (EcAMSat) mission)」,將調查大腸桿菌在太空微重力下如何對抗生素產生的抗藥性。實驗的結果將有助於在未來規劃太空任務中,提出有效的對策,保護長時間持續執行太空飛行任務的太空人健康。
EcAMSat衛星 (圖片來源:NASA)
▲EcAMSat衛星 (圖片來源:NASA)

 
另外還有一個有趣的太空實驗,由於探索太空需要攜帶大量的燃料,才能進行遠距離的太空旅行,所費不貲。
科學家們為瞭解決這樣的困境,他們從風箏的飛行得到靈感,仿效「海上風帆」藉由風力這種外在動力,達到在太空自由活動的想法。有個風帆立方衛星(CNUSail Cubesat)」的太空計畫,衛星將利用來自太陽的輻射光壓(solar radiation pressure)當作主要的驅動力,當火箭抵達太空以後,將在太空中展開「太陽帆」,「太陽帆」是以超薄的薄膜材料所構成,利用控制衛星「太陽帆」與「太陽輻射光壓」的夾角,進行變換衛星軌道高度的實驗。

奈米衛星張開太陽帆 (圖片來源:http://space.skyrocket.de/doc_sdat/cnusail-1.htm)
▲奈米衛星張開太陽帆 (圖片來源:http://space.skyrocket.de/doc_sdat/cnusail-1.htm)

 
在太陽系,天文學家已經發現了約 127 萬顆小行星,其中某些小行星含有水或水合礦物的元素,可以成為人類在太空生存的補給站。以火星探險計畫為例,未來太空旅行時,這些小行星可以成為太空旅行中途的「加水站」,提供太空旅行所需的補給品。這家公司看到了商機,他們開始為太空船或衛星探勘,瞭解太空中哪些小行星可以做為未來太空船中途的供應站。或是探勘有哪些小行星上是由在地球上日益稀少的礦產,例如鉑金、鈀、銥等貴重金屬所組成,因而創造了這個價值數十億美元的行業。
 
因此美國行星資源公司(Planetary Resources),提出太空資源衛星,代號 Arkyd 6A 的立方衛星,偵測小行星的礦產以及水的含量,瞄準地球特定區域探勘測試實驗。
Arkyd 6A奈米衛星 (圖片來源:planetaryresource )
▲Arkyd 6A奈米衛星 (圖片來源:planetaryresource )

 

(本文由科技部「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

責任編輯:張志立/國家太空中心、傅麗玉/國立清華大學

審校:品保組型管小組/國家太空中心

 
 
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