台灣衛星福八預計明年升空 試拍月球影像曝光
【大紀元2024年05月13日訊】台灣衛星計劃中，福爾摩沙衛星八號（福八）團隊首次展示光學鏡頭上太空出任務前，從國家太空中心（TASA）試拍月亮的影像，連遠在38萬公里之外的月球表面遍布大小不一的坑洞都清晰可見，福八計劃主持人劉小菁仔細端詳影像細節表示，「這張應該有75分，但還可以更好」。
據中央社報導，相比在403花蓮強震及時取像東海岸協助救災的福五，「準接班人」福八可說是全面進化，中華民國國科會主委吳政忠表示，首枚預計2025年10月搭乘SpaceX火箭升空，成功入軌後，將拍攝更高畫質、更即時的地表影像。
福五失焦不完美 成就福八的強大
福五是台灣首枚自主研製的高解析度光學遙測衛星，其主酬載是一具從太空觀察地球的望遠相機。7年前，福五剛入軌運行初期最大的敗筆，就是對焦不準確，導致福五鏡頭「遠視」，首批取像出現光斑、模糊不清，也引發批評聲浪，士氣低落的團隊決心要把照片救回來。
面對這一棘手課題，曾是高中數學老師的劉小菁，發揮長年影像處理經驗與數學底子，率團隊進行後處理校正，並把作業流程系統化，才讓福五所拍的照片得以商用，甚至支援多國的救災防災任務。
劉小菁說，「現在（福八遙測酬載團隊）花的精力，有90%就是要避免重蹈覆徹」。
福八計劃團隊的重要成員、TASA光學酬載組長黃柏瑄，也是福五計劃的一員。他指出，福八光學酬載不論是鏡片組裝的精度控制乃至於鏡頭性能，都比福五好上1、2倍，使用的儀器、設備、場地、人力也同步精進。
黃柏瑄表示，當年福五無法拍出清晰影像的關鍵，在於用來對焦的「準直儀」出現偏差，這次TASA添購新的準直儀，不僅與國際衛星公司使用同款，且經其調焦的望遠鏡也有上過太空的實戰紀錄。
同時，為了確保福八搭載的精密元件經得起外太空極端環境考驗，團隊針對光學遙測酬載，進行光學熱真空測試（Optical TV test），測試過程中TASA人員須24小時駐守，緊盯溫度與濕度變化如何影響光學系統的焦平面位置、什麼情況會引致失焦以及如何進行補償等。
「福五那時候沒有經過這樣的考驗」，劉小菁回憶。黃柏瑄則說，現在通過測試，等於是為福八多買一份保險。
福八堪稱現代千里眼 照片更清楚、取像更即時
遙測衛星有「現代千里眼」之稱，而解析度攸關影像的清晰程度。
TASA主任吳宗信說，未來福八將在561公里太陽同步軌道服役，其主酬載的地面解析度可達到1公尺、經後處理可達0.7公尺，優於福五解析度的2公尺。換言之，福五、福八從外太空拍攝地表同一個地區，因福八解析度較佳，成像也會更清楚銳利。
同時，福八除影像下傳速度是福五的3至4倍快，「再訪能力」（衛星對同一個地點反覆取像的能力）也更好。
劉小菁表示，福五計劃僅有1枚衛星，每2天才經過台灣上空1次，福八計畫則是由6顆衛星構成星系，全數升空後，再訪能力有望大幅提升至1天取像3次，比如上午拍攝當下有雲覆蓋影響，下午再訪時雲可能就散了，「對即時影像的需求而言，這點很加分」。
此外，福八計劃在主要的6枚衛星之後，另有2顆進階版本，據規劃，原始地面解析度都小於1公尺，目標經後處理可達0.5公尺以下。
軍事諜報電影中不乏出現遙測衛星的應用，專家學者評估，福八之外，再加上不分晝夜，即便是下雨天也可穿透雲層拍攝的合成孔徑雷達衛星（SAR，福衛九號系列計劃），將可組成完整的對地衛星觀測系統，確實有望挹注台海周邊情勢全時偵測。
福八目標自製率衝八成以上 建構產業供應鏈雛型
福八現已完成光學遙測酬載、飛控、電機、機械4大類一共17項關鍵元件的研製，其中不少元件都比福五更輕巧、性價比更高，正在進行衛星整合測試及環境測試，後續衛星升空、運作順暢，通過驗測就可取得飛行履歷，是建構台灣太空產業供應鏈的關鍵雛型架構。
劉小菁表示，其中，影像資料下載所使用的次系統是X頻段發送器，規格需要高傳輸率性能，這種元件想要去國外買，就會遇到許多限制，包含輸出功率、頻道等，「有些國家甚至不會出售」，TASA選擇自己來。
她也提及，攸關衛星推進動力來源的推進模組，這次也是採自製而非外購，且有別於以往用的有毒燃料聯胺，這次用的是綠色燃料，即相對環保、無毒的高濃度H2O2（過氧化氫，俗稱雙氧水）。
劉小菁指出，除了推進模組的球槽與複雜管路設計，工程師就連在材質上也得很講究，要避免選用到會與H2O2產生化學反應的材料，才能確保推進系統的使用壽命，處處是挑戰要克服。
整體自製率方面，福八將以超越80%為目標前進，吳政忠表示，未來福八順利升空，也將意味台灣具備400公斤級次米級高解析度遙測衛星的設計、分析、製造與整測能力。
劉小菁也強調，福八的6顆衛星將分6次依序升空，意即TASA團隊有機會在同一個衛星設計的基礎上一直進化，「我希望第1顆有80分，後面一定要愈做愈好」。
責任編輯：鍾元
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