神木-低軌道衛星測速照相

Shen-Mu:Low Earth Orbit Satellite Speed Camera


2021

人造衛星發展六十多年來,全球競相發展低軌道衛星,然而其功能與數量種類增多,並產生至少有數百萬計無法追踪的小碎片,讓號稱新興的太空領域中產生了致災可能。目前尚無全球法規約束太空秩序,如何讓衛星能在有效的執行任務年限中不因突發狀況毀損,再次造成太空垃圾等惡性循環,維持低軌道的衛星距離示警功能,更顯得重要。

目前台灣的人造衛星功能集中在氣象、通訊與交通等領域中,如何在國際網絡間盡一份維護太空秩序的心力,我們試想這類型的交通衛星,發射一枚低軌道衛星,裝備具有基本衛星電腦、太陽能板、姿態控制、星象儀、反應輪、全球定位接收器與燃料桶及噴嘴,再結合相仿光學與無線電頻率(RF)都卜勒的測速原理,週期性的發射無線電波,藉由波源相對運動下,得出區域方位的規律運動頻率,並定時擷取資料。長期追蹤下,若有異常波動,系統會自動從發射、接收的電波頻率換算出速度,便能即時得知資料並維護示警;同時藉由觀測資料的統計,分析低軌道衛星的超速與擦撞事故之間是否為正相關。

都卜勒原理已經在太空領域中應用於測量太空船的速度,恆星或銀河等天體的運行速度,「神木-低軌道衛星測速照相」交通衛星計畫,將在台灣的衛星歷史上具有開創性。然而透過實驗、除錯以及與專業天文學者與執行者討論,讓立方衛星的準確精密度更佳。

 

製作團隊

總監|凌宗廷
提案|凌宗廷、梁以妮、郭人綺、許芳境、鄭開倫、李孟貞、張仲濰
企劃與論文撰寫|梁以妮
論文翻譯|張嘉文
衛星建模|張仲濰
衛星渲染|Reh
技術顧問|Philip Hsieh、黃宜芳