高層大氣酬載之國際合作立方體衛星任務開發與作業 ;International Cubesat Mission Development and Operations for Upper Atmopsheric Payloads

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題名:	高層大氣酬載之國際合作立方體衛星任務開發與作業;International Cubesat Mission Development and Operations for Upper Atmopsheric Payloads
作者:	張起維;趙吉光
貢獻者:	國立中央大學太空科學研究所
關鍵詞:	大氣科學
日期:	2018-08-01
上傳時間:	2018-05-02 16:40:57 (UTC+8)
出版者:	科技部
摘要:	地球的中、高層大氣層與電離層有密切的關聯與耦合現象，兩者的結構與變遷對無線通訊、低軌道人造衛星空氣阻力、以及日地系統整體的連接有重要的影響。中性大氣的風場、溫場、以及電離層的電漿濃度、電漿溫度、飄移速度、化學組成皆是了解、監測中高層大氣與電離層的重要觀測參數。人造衛星廣大的觀測範圍是提供這些觀測數據的絕佳平台，但是現有觀測高層大氣與電離層的大型衛星任務酬載所能提供的數據高度與地方時間分布仍然有限。高層大氣科學界因此對以廉價小衛星為平台，搭載大氣、電離層探測酬載的小衛星群任務有所需求。立方體衛星（CubeSat）是過去十年開始廣泛使用的奈米衛星（nanosatellite）標準形式，體積由一個或多個邊長 10 公分的立方體組成。CubeSat 雖然起初是為了大學生實習系統設計、組裝的教育需求而產生，該衛星規格現在已廣泛受學界、業界運用執行多元的衛星任務，其中CubeSat 科學任務已成為日地物理、太空與大氣科學界熱門的觀測平台。本五年計劃將與有多年衛星、酬載開發經驗的美國科羅拉多大學（University of Colorado，簡稱CU）大氣與太空物理實驗室（Laboratory for Atmospheric and Space Physics，簡稱 LASP）進行國際合作，分別開發有能力承載現有大氣、電離層觀測酬載的 CubeSat 衛星本體、任務、並於發射後進行任務作業及資料分析，以觀測高層大氣與電離層結構及耦合現象。本計劃CubeSat 科學酬載已訂為 CU LASP 將提供的 Doppler Wind and TemperatureSounder (DWTS) 以及國立中央大學所開發的 Advanced Ionosphere Probe (AIP)。DWTS 為新開發的大氣輻射儀，有能力同步觀測 20 – 250 km 的中性大氣風場及溫場，並適合以CubeSat 平台進行首次的作業測試。AIP 為一枚小型多功能的電離層原地觀測儀，可提供電離層電子濃度、電漿溫度、飄移速度、化學組成、等參數。AIP 體積、質量與 CubeSat 大小相輔，另外亦為福衛5號科學酬載，成熟度極高。本計劃將分別為符合 DWTS 及 AIP 需求的 CubeSat 衛星主體及任務進行設計。搭載這兩個酬載的 CubeSat 將有能力大輔擴大高層大氣界隊中、高層大氣及電離層的觀測能力。本計劃後續將針對完成的 DWTS 衛星本體設計進行組裝及測試作業，並由本團隊負責該任務衛星主體工程體組裝。本計劃主持人及學校已與 CU 簽署小衛星開發 MOU，並為 CU LASP所推動的 InSPiRE （International Satellite Program in Research and Education）國際小衛星合作計畫的發起單位之一。CU LASP 已與印度太空研究組織（Indian Space Research Organization，簡稱ISRO）達成 2018 年發射 DWTS 任務 CubeSat 的協議。本計劃一方面可滿足高層大氣科學界對大氣、電離層觀測的需求，另外可大幅提昇我國大氣、太空科學界運用 CubeSat 進行科學任務的設計及作業能力，並與參加InSPiRE 計畫的多國學術研究單位建立合作關係。
關聯:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
顯示於類別:	[太空科學研究所 ] 研究計畫

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