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成大團隊立方衛星 Lilium-1 順利升空成功運作

文、圖/成大電機系

 

莊智清教授團隊合照

 

國立成功大學莊智清教授團隊整合國內學界與業界之能量完成台灣百合一號 Lilium - 1 立方衛星之設計、製作、整合、測試與遞交工作。此一衛星於今年 12 月 2 日凌晨 2 點 19 分利用美國太空探索(SpaceX)之火箭由美國加州范登堡基地發射至 520 公里之低地球軌道,執行任務。於 12 月 2 日上午 10 時半,當該衛星第一次通過台灣上空,成功大學團隊利用自主發展之地面站接收與解碼來自Lilium - 1立方衛星之訊號。團隊持續操作此一衛星確認衛星健康狀況良好。Lilium - 1立方衛星為「立方衛星關鍵技術研發專案計畫」補助之首枚衛星,此衛星之命名是取台灣百合所具備之原生、堅忍與綻放的意涵。

 

Lilium-1 衛星為四公斤等級之 3U 立方衛星,其長、寬、高分別為 10 公分、10 公分、30 公分,任務包含即時取像與太空物聯網。一般衛星取像多強調對地解析度,但隨著衛星應用之普及與緊急應變之需求,時間解析度已成為另一重要指標。Lilium-1 立方衛星整合衛星導航定位、姿態控制、光學取像、星上資料處理與高速率通訊之功能,建立了衛星緊急應變偵照之應用潛力。當衛星通過台灣上空時,可於地面站下達指令取像並以近即時方式下傳至處理中心,於數分鐘內即可完成取像及傳送功能。Lilium-1 立方衛星同時搭載一物聯網之酬載,可於網路無法涵蓋之偏遠地區或海面,利用移動式之地面終端傳送訊息至衛星,再利用衛星將訊息轉傳至地面站以達到訊息交換或回報之目的。Lilium-1 物聯網之地面終端採模組化設計並搭配友善之介面,可依需求與任務進行配置。

 

衛星由火箭彈射至低軌道

 

Lilium-1 衛星為國科會「立方衛星關鍵技術研發專案計畫」補助之首枚衛星。此一國科會任務導向型專案計畫之目的為完成部署立方衛星至低地球軌道以進行關鍵技術之驗證。成功大學團隊於所執行「立方衛星系統工程與關鍵通訊遙測暨推進技術研究發展」計畫整合成功大學、臺灣大學、臺灣科技大學與淡江大學之能量並與近十家業界與法人合作,應用系統工程之作法進行關鍵技術之攻堅並藉由整合飛試進行在軌驗證。此一計畫除 Lilium - 1外,預計於 2025 年再發射 Lilium - 2 與 Lilium - 3 兩枚立方衛星以驗證系統整合、衛星高頻通訊、星際通訊、智能遙測、太空推進、展開機構與衛星避撞/離軌功能。Lilium-1衛星所包含之系統整合、衛星通訊與智能遙測等技術將於後續 Lilium-2 與 Lilium-3 進一步精進。此一系列衛星之成功發展除符合國科會專案計畫目的外,亦可視為國家發展低軌通信衛星的先行實驗,提供地面終端設備與物聯網裝置驗測之平台。

 

衛星實體於測試平台之照片

 

成功大學團隊於 2022 年 1 月 14 日發射 IRIS-A 立方衛星,於 2023 年 4 月 16 日發射 IRIS-C 立方衛星,於 2023 年 11 月 11 日發射 IRIS-C2 立方衛星,再加上此次 Lilium-1 立方衛星發射,目前同時擁有 4 枚成功在低軌道運作之衛星。對於太空科技之精進與太空人才之培育均有顯著的貢獻。

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