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伴隨福衛七號一齊升空的夥伴們

  福衛七號正在美國佛羅里達州的甘迺迪發射場進行最後升空前的測試作業,預計將於台灣時間2019年6月25日搭乘Space X的獵鷹重型火箭發射升空。

  包含福衛七號的6顆衛星,總共有24顆衛星將在同一班火箭上,一齊飛向太空。本文將介紹其中幾個比較具指標意義的太空計畫(火箭的其它乘客),以饗讀者:

科學實驗衛星。圖/SpaceX授權使用科學實驗衛星。圖/SpaceX授權使用

美國空軍的科學實驗衛星DSX

  美國空軍研究實驗室的太空飛行器管理和科學實驗(Demonstration and Science Experiments, DSX)人造衛星,將研究中地球軌道(Medium Earth Orbit, MEO)高度的輻射環境,其中有三個主要實驗:

•波粒子相互作用實驗(WPIx):研究極低頻(VLF)波粒相互作用。

•太空天氣實驗(SWx):測量和繪製內部磁層中高能質子,電子和低能等離子體的分佈,以改善衛星元件的設計和操作。

•太空環境影響(SFx):研究電子元件,電路和材料收到輻射環境的影響。

綠色燃料衛星計畫衛星。圖/Ball公開網頁合理使用綠色燃料衛星計畫衛星。圖/Ball公開網頁合理使用

綠色燃料衛星計畫 — GPIM

  美國太空總署推出下一代太空用綠色推進燃料的 GPIM(Green Propellant Infusion Mission)任務,希望能以這款新型化學反應燃料取代具有劇毒的傳統使用燃料—聯氨(hydrazine)。在未來的火箭和太空計畫中,不僅將使用更安全的燃料,而且將更縮短充填的時間,也更加降低所需費用。

Oculus-ASR 衛星。圖/SpaceX授權使用Oculus-ASR 衛星。圖/SpaceX授權使用

變形金剛—Oculus-ASR衛星

  美國密西根理工大學的衛星計畫,其衛星是由八角型和四方型兩組不同外型的模組所組成。任務執行期間,方形衛星模組將變換外型,於外殼鍍上紅色、藍色、黃色以及透明無色的陽極氧化鋁四種高反射率顏色。而太陽能電池板將分別依照指令展開,可以由高倍率望遠鏡從地面觀察太空,尋找並偵測衛星實驗。另一方面,八角形的模組載有兩具高倍率的望遠鏡酬載,將執行從太空A點觀察太空B點的影像,可以用來比較從地面觀察同一太空目標的影像差異。

軌道試驗床(OTB)衛星。圖/SpaceX授權使用軌道試驗床(OTB)衛星。圖/SpaceX授權使用

時光怪客 — 軌道試驗床(OTB)衛星計畫

  軌道試驗床(Orbital Test Bed, OTB)衛星是由美國太空總署與推進實驗室推動的深太空(Deep Space)計畫。由於執行自動導航、軌道變換或探測星球,登陸任務時,需要更高精度的時間數來操作衛星或太空船,以減少時間誤差,於是就發展了Deep Space Atomic Clock(DSAC)計畫。其所使用的「超精準汞離子的原子鐘」將比目前在GPS導航衛星所使用的微波銫原子鐘精確100到1000倍。預計此款小型化、高穩定性的原子鐘,在漫長的300萬年時間,原子鐘誤差不到一秒。

NPSAT-1。圖/SpaceX授權使用NPSAT-1。圖/SpaceX授權使用

美國海軍實驗衛星—NPSAT-1

  這是教育訓練用的低成本的實驗衛星,主要的元件使用「現貨商用零件」(COTS)組裝衛星,包括指令與資料處理器(C&DH)、相機、鋰離子電池以及微機電系統等等。此衛星的任務是研究太空的電離層電子密度結構,太空的電離層結構會導致無線電閃爍,影響通信和導航。所監控電子內容和閃爍資料用射頻(RF)傳輸,進行電磁無線電層析成像(CERTO)實驗,以及使用測量資料改善美國海軍研究院的電離層模型。

Prox 1 衛星。圖/SpaceX授權使用Prox 1 衛星。圖/SpaceX授權使用

太空也有帆船出航—Prox 1雙星計畫

  Prox 1雙星計畫從Prox 1母衛星內部,會彈出長方形立體的「子衛星」,稱為光帆B(LightSail B)衛星。光帆「子衛星」從「母衛星」分離後,會展開4片太陽能電池板,然後再張開一張 32 平方公尺的太陽帆。

  母船裡有相機以及偵測器,會密切的觀察光帆B展開太陽帆的過程,以及衛星展開太陽帆以後,經由控制太陽帆角度,衛星的實際飛行狀態。

  這是人類第一次在太空近距離即時(real time)觀察利用太陽風與太陽帆改變夾角控制衛星的實驗,可以說相當具有意義。

  Prox 1雙星實驗地點距離地球表面800公里遠,這是地球大氣層最上層的高度,已經接近非常稀薄的真空狀態,因此進行太陽帆活動實驗時較不會受到大氣層阻力的影響。在這一高度,衛星受到的重力與衛星飛行離心力達到接近平衡的狀態,因此太陽輻射將成為對太陽帆實驗唯一的外力,代表著只要操控衛星上面的太陽帆與太陽風的夾角,就能利用「太陽風」使衛星在太空中自由地活動。

 

參考網站

1. SpaceX 網站 https://www.spacex.com/stp-2

2. 國家太空中心網站 http://www.nspo.narl.org.tw/tw2015/

3. Ball網頁 http://www.ball.com/aerospace/programs/gpim