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福卫三号肩负国人骄傲与全球气象重任升空

【大纪元4月13日报导】(中央社记者韦枢台北十三日电)地球高空再添生力军,福尔摩沙卫星三号将于台北时间15日清晨在美国升空,它肩负国人的骄傲与全球气象界的期盼,这是全球唯一的六颗齐发气象卫星,所得资料涵盖海陆与极地,对气象分析大有帮助,日后当大家轻松获取气象动态时,要记得这是卫星和气象人员努力工作的成果。

“福尔摩沙卫星三号计划”是一项大型台美国际合作计划,由双方政府授权执行,台湾是由国家太空中心(National Space Organization,简称NSPO)与美方的大学大气研究联盟 (University Corporation forAtmospheric Research,简称UCAR)共同合作执行,以建立全球大气即时观测网的先进技术发展计划,又称为“气象、电离层及气候之卫星星系观测系统”。

福卫三号预计台北时间本周六发射,火箭送上高空后将弹射出六颗微卫星,分布于地球表面700到800公里高的不同轨道,分别围绕着地球运转,组成涵盖全球的低轨道微卫星星系,接收美国24颗全球定位卫星(GPS)所发出的讯号。

福卫三号观测范围涵盖全球大气层及电离层,每天提供全球平均2500点的输入资料值。这些资料均匀分布于全球上空,约每三小时可完成全球气象资料搜集及计算分析,约每90分钟更新一次。行政院国科会副主委谢清志表示,台湾的太空计划已进行15年,前后共发射三颗卫星,第一颗是科学用途,第二颗是照相遥测卫星,可用做国土规划、防灾等,有非常好的效果,第三颗卫星专门为气象科学使用。这代表台湾的卫星计划朝多方面努力,也代表台湾拥有全面性的卫星计划。

谢清志指出,福卫三号由六颗微卫星组成,一旦火箭送到距地表400公里的高度后,会透过地面连接和控制后,在13个月内逐步升高到800至900公里的上空。随后这六颗卫星会平均分布在地球上空,收集气象资料,例如地大气温度、压力、水汽压力,进行即时气象预报,并可同时推算电离层的游离电子浓度。

对于先前所担心火箭抵达暂驻轨道后,卫星在弹离火箭本身时有万分之14的机会,第二颗和第一颗卫星相距九公尺以内的问题,虽然经专家评估为可以接受。谢清志认为,首创总是有风险,不能说是百分之百,但对成功有信心,希望非常成功的上去,完满达成任务,这是最大的愿望。

福卫三号计划总主持人陈正一指出,福卫三号星系每天可以提供2500个点的气象资料,包括大气的压力以及水分等;2500个点散布全球各地,不只在陆地上,海洋上以及两极区都有,比现有900个陆地上观测点来说,对全球气象预测会有更大的帮助,特别是过去最缺乏的海上气象资料,预计可提升全球气象预报准确率15%以上。

陈正一表示,福卫三号发射成功后,卫星完全由台湾掌握与操控,所得的资料由台湾分配,资料首先下传到国家太空中心,同时复制一份给美国的合作单位,任何科学家都可以拿到这份资料,但要如何应用则要各凭本事。前两年的卫星资料免费提供科学界使用,主要是让大家来测试这个全新的资料对科学界的用途;至于两年后是否继续免费提供资料,目前尚未讨论。

国家太空中心主任吴作乐表示,气象卫星有很多种类,但是福卫三号是世界上第一次具有六颗卫星的气象卫星,同时利用 GPS无线电波掩星技术,就是经由GPS 在大气中折射的方式,取得大气中的温度、压力、水汽及电离层中的电子密度垂直分布资料。

吴作乐解释,福卫三号的任务轨道约 800公里的高度,目前GPS 卫星有24多颗位在地表上空两万多公里的高度,福卫三号的六颗小卫星是接收GPS 大卫星的讯号,GPS 的讯号在福卫接收的过程中,会经过分布不均匀的电离层及大气层,如同光线经过水折射一样,福卫三号接收到折射过的讯号,便经由数学推算大气折射率,进而倒算出相对应的大气温度、压力、水汽及电离层中的电子密度垂直分布资料。目前德国有一颗运用这种技术的卫星,但福卫三号却是全世界第一个用六颗卫星来获取资料,每天可取得的资料量非常大,这些大气资料全世界独一无二,全世界要做气象研究都需要台湾的协助,这对台湾在国际气象科学界的地位以及实际对台风等气象预报很有帮助,因此中央气象局也参与准备作业。

谢清志强调,福卫三号升空后到达任务轨道需约13个月,这段期间卫星并没有闲着,它将会沿途收集资料,台湾和美国各有一个团队,同时进行各种科学实验。例如地球上的重力加速度是每秒9.8平方公尺,但是在不同的地点就有微小的差异,福卫三号将会利用卫星升上任务轨道的途中,进行相关的研究,为地球科学界再添一份心力。