技術突破下的福衛五號也具有潛在軍事用途

作者 | 發布日期 2015 年 05 月 19 日 8:33 | 分類 科技教育 , 航太科技 follow us in feedly

臺灣的衛星科技即將有新的突破,遙測衛星福爾摩沙衛星五號已經完成重要的光學遙測酬載,並且與衛星整合完成,即將在明年第一季發射升空。福衛五號將延續福衛二號的任務,繼續進行大地監測任務,提供國土安全、環境監控、防災勘災、科技外交、科學研究等用途。不過用在民用或科學用途的技術,由於其設備具有一定的敏感性,很容易轉為軍事用途,將來升空後,很大如同福衛二號一樣,可能被中國指是間諜衛星,進行間諜任務。



未來福衛五號將在 720 公里高的太陽同步軌道對地球表面取像,可提供地面解析度 2 公尺的黑白影像,以及解析度 4 公尺的彩色影像。取得之高解析度影像可應用於國土安全、環境監控、防災勘災、科技外交、科學研究等政府施政與民生用途。

即使只是遙測衛星,由於可能的軍事情報用途,許多關鍵組件很難從國外取得,2010 年太空中心整合同屬國研院之儀器科技研究中心與晶片系統設計中心,以及國家中山科學研究院、漢翔航空工業公司、微像科技公司與鑫豪科技公司等產學研單位,成立福衛五號光學遙測酬載團隊,決心自主發展福衛五號光學遙測酬載。

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▲ 福衛五號光約遙測酬載的組成。

人造衛星最重要的是酬載,福衛五號光學遙測酬載主要由「遙測取像儀」、「聚焦面組合件」與「電子單元」等三個次系統所組成。遙測取像儀是一顆大型太空級望遠鏡頭,使用的光學架構為折反射式的卡賽格林式望遠鏡 (Cassegrain telescope),其中最大的主鏡片直徑達 45 公分,是國內所製造之最大型非球面鏡片。光學遙測酬載於 720 公里高的任務軌道上,地表所反射的太陽光進入遙測取像儀,依序被主鏡與次鏡反射後穿過修正透鏡,最後聚焦成像於聚焦面組合件的影像感測器上,再轉換成數位電子訊號。

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▲ 福衛五號光學遙測酬載由遙測取像儀、聚焦面組合件與電子單元等三個次系統所組成。

聚焦面組合件的核心為一互補式金屬氧化物半導體 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS) 影像感測器,由國研院太空中心與微像科技合作研發設計,長寬分別為 12 公分與 2.4 公分,含有 5 條長達 12 公分的線型感測器列,搭配多光譜濾光片後,可以同時感測5個不同光譜波段的影像,產生各種光譜的組合,以滿足遙測不同的應用,是全球第一顆應用於太空對地遙測的線型 CMOS 影像感測器。光學遙測酬載的電子單元則負責擷取聚焦面組合件拍攝的數位影像,進行影像壓縮、儲存和加密後,透過X波段通訊系統下傳至地面接收站。

軍事與民用往往只有一線之隔

在軍事論壇上轟動一時的 Fortress Taiwan,詳細辨識並標示全臺的防空陣地,就是藉由 Google 所購買的衛星圖資,如果用 Google 地球還能看同一地方,不同時期的照片,來確認是否有佈署。一般民眾很容易從線上地圖,探究特定地區到底有什麼了。而在軍事體系下,臺灣進入戰爭時,就連民間的貨車都會拿來載軍用物資了,我想屬於國家的人造衛星,而且還有軍方相關機構參與的衛星計畫,當然也不會例外了。COMS-on-Formsat-V

▲ 全球第一顆應用於太空對地遙測的線型 CMOS 影像感測器-長 12 公分寬 2.4 公分。

就連這次在尼泊爾地震發揮作用的開放街圖,也有人從公眾領域的資料來源,像是 Ourairports,大量匯入機場位置,而其中不少是屬於軍用機場。機場中的跑道等設施,也能透過跟開放街圖社群合作的微軟,用 Bing 的衛星圖看得很清楚。

即便聲稱是民用或科學用途,只要是掌握先進技術,往往有很高的軍事價值。先前福衛二號是採用外購衛星方式啟用,而這次福衛五號自行完成所需 COMS 影像感測器,是技術的大突破。影像是中立的,鏡頭下的東西,其實是不分軍事和民間,一視同仁都記錄下來,怎麼解讀則是判斷人員的選擇了。

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