首顆由國人自製的衛星「福衛五號」,搭載著中央大學自製研發的「先進電離層探測儀」,在去年8月25日順利發射升空,並在兩週後順利取得第一筆科學資料,而在國家實驗研究院太空中心協助下,獲得高精確的電漿參數資料,並成功偵測到2017年11月12日伊拉克芮式規模7.3電離層地震異常前兆,開啟我國太空科學探索的新里程。

由中央大學太空科學研究所團隊累積20年電離層研究基礎,成功打造出世界最小的多功能「先進電離層探測儀」,其探測器為10公分邊長的立方體,重量不到900公克,外表像魔術方塊,因此被命名為「太空魔方」。

中央大學表示,「太空魔方」可量測離子濃度、離子速度、離子溫度、電子溫度等,其輕巧、多元的設計,大幅減輕科學酬載的重量及耗能,對於太空元件來說極為重要。

中央大學太空所所長趙吉光,一手帶領團隊研發出孕育出「太空魔方」;他表示,「太空魔方」在去年9月7日在軌開機當天,曝露在太空中的探測器,溫度低到攝氏負20度,心情非常緊張,當日深夜下載第一筆科學資料,看到一切結果都正常,心中的大石終於底定。

趙吉光說,依照在軌測試的結論,以最佳觀測模式進行例行觀測,,去年11至12月間,共執行1000小時的觀測任務,而目前福衛五號每2天可合成一張全球電離層電漿參數分布圖,有效地監控全球電離層的變異性,相較以往的資料需要2到3個月,效率大幅提升,有助於太空天氣與電離層地震前兆研究的重要觀測指標。

被稱為「太空魔方」的「先進電離層探測儀」,不只有助於觀測太空天氣,更能精準進行衛星定位導航,對於現今人類的衣食住行,都非常重要;中央大學太空所講座教授劉正彥說,根據最新兩週接收到的電漿濃度資料分析,顯示飄移引起之「中緯度電漿鋒」,穿越赤道中性風造成的「電漿匱乏灣」,大氣層對流引發之「電漿潮汐湧」,以及向上噴流形成之「低緯度電漿泡」等電離層太空天氣現象。

劉正彥也提到,進一步比對福衛一號離子濃度、福衛三號電子濃度、地面GPS全電子含量,證實福衛五號先進電離層探測儀具有全世界最精確和最高解析度,其量測之離子濃度可引為標準與參考。因此,可以用來例行監測和預報衛星定位、導航、通訊之品質。

此外,劉正彥也提到,一般來說,地震前兆通常在地震前5-10天內發生,但福衛五號「太空魔方」配合全球地面GPS全電子含量,成功偵測2017年11月12日伊拉克芮式規模電離層地震異常前兆,發現該地震上空於震前9天極端異常增加;他直說:「福衛五號有如媽祖,守護著台灣,其遙測影像有如『千里眼』,監視國土資源並防災救災,而太空魔方如同『順風耳』,傾聽即將來臨之惡劣電離層太空天氣和大地震」。

(旺報 )

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