「太空中最精準的溫度計」福爾摩沙衛星三號 功成身退

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「太空中最精準的溫度計」福爾摩沙衛星三號功成身退

分享庶務組 - 科學新知 | 2020-05-01 | 點閱數： 1498

2020/04/30

福爾摩沙衛星三號「太空中最精準的溫度計」功成身退

福爾摩沙衛星三號(簡稱福衛三號)於台灣時間(以下皆同)2006 年 4 月 15 日，在美國加州范登堡空軍基地搭乘美樂達(Minotaur)1 號火箭升空。原設計壽命 5 年^{註 1}，在持續運轉 14 年後，國家實驗研究院國家太空中心今(4/30)日正式宣布福衛三號將於 2020 年 5 月 1 日結束衛星任務，功成身退。

福衛三號結束衛星任務

由六顆衛星組成的福衛三號已運作多年，因已老舊，電力逐漸衰退，迄今只剩一顆(FM6)斷斷續續產出少量氣象資料。接替福衛三號的福爾摩沙衛星七號已於 2019 年 6 月 25 日發射升空， 2020 年 3 月 7 日正式對國際公開觀測資料，每天由中央氣象局的臺灣資料分析中心網站公布前 1 日的完整大氣觀測資料給全球使用。福衛七號已順利接續福衛三號的任務，提供更充沛及精準的資料給全球氣象單位及科研人員進行極端氣候、異常氣候、颱風的形成與路徑，以及強降雨的預測與分析。

國研院太空中心與美方合作團隊美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)研議後，決定福衛三號將於今年(2020 年)5 月 1 日正式結束衛星任務，美方也同時自 5 月 1 日起停止提供福衛三號下載資料接收及傳輸服務，正式終止支援福衛三號的地面操作任務。

福衛三號貢獻卓著

福衛三號是全球第一個氣象衛星星系，由六顆衛星組成，任務是以掩星觀測原理反演大氣層的剖面資訊^{註 2}，包括溫度、濕度、大氣壓力，以及電離層電子密度。六顆衛星在太空運行 14 年，共計 5,129 天，其大氣資料免費對全球開放，截至今年(2020 年)4 月 20 日，共有 92 個國家、 4,551 人使用。

福衛三號被譽為「太空中最精準的溫度計」， 2012 年歐洲中期預報中心(ECMWF)分析福衛三號的資料顯示，福衛三號資料量雖僅占天氣預報所有使用資料的 2~3%，但對減少預報誤差的貢獻度卻達 10%，貢獻度排名前五名。 2012 年美國大選前的桑迪颶風(Hurricane Sandy)來襲時，福衛三號的颶風路徑預測，曾準確地協助美國聯邦政府進行緊急疏散的決策判斷。

全球對於即時掩星資料的需求日益增加，聯合國世界氣象組織(WMO)更公開肯定掩星資料的效益，世界上鮮少有氣象衛星的觀測資料能如此廣泛受到各國重視。福衛三號在全盛時期創下相當輝煌的紀錄，獲得頂尖期刊《自然》、《科學》及大氣科學、工程領域期刊諸多報導。福衛三號讓台灣成為世界少數幾個氣象資料輸出國，與國外進行氣象觀測資料交流，提升我國在掩星數值氣象觀測領域的國際地位和重要性。

國研院太空中心感謝國內外使用者及產官學研各界對福衛三號的肯定與支持，也衷心感謝福衛三號在太空中運行 14 年來，為台灣及全世界提供的服務與守護。國研院太空中心會持續努力，讓承接福衛三號任務的福衛七號繼續提供更充沛更精準的氣象資料，為人類社會做出重大貢獻。

註 1 ：福衛三號的設計壽命與任務壽命
福衛三號的設計壽命是 5 年，任務壽命是 2 年，都是從發射日算起。設計壽命係指在最初設計衛星時，是依照「福衛三號可以在太空中運行 5 年」的規劃來設計衛星，任務壽命則是指屬於實驗型衛星星系的福衛三號，若能在太空中運行 2 年，完成太空中近即時掩星資料的蒐集及數值氣象預報實驗構想，就算達成當初規畫的任務目標。

註 2 ：何謂掩星技術?
全球定位衛星發射的電磁波訊號經過大氣層時，會因為穿透不同溫度、壓力或濕度的空氣層，而產生轉向、變慢、減弱等現象。只要分析福衛三號接收到的訊號特性，就能反過來推出地球上空的溫度、氣壓、濕度或電子密度等數據。

福衛三號掩星技術示意圖

福爾摩沙衛星三號基本資料

氣象觀測衛星，由六顆微衛星組成星系，亦可稱為「氣象、電離層及氣候之衛星星系觀測系統」。

重量	每一顆約 62 公斤(包含燃料)。
形狀尺寸	外型呈圓扁柱形，直徑約 103 公分，高約 16 公分；有兩片圓形太陽能電池板，分別展開 121 度和 59 度。
軌道	圓形軌道，高度 700~800 公里，傾角 72 度。
繞行地球一週時間	約 100 分鐘。
酬載儀器	全球定位系統氣象量測儀、小型電離層光度計、三頻段信標儀。
衛星壽命	設計壽命 5 年，任務壽命 2 年。
發射日期	2006 年 4 月 15 日。
任務結束日期	2020 年 5 月 1 日。

福爾摩沙衛星三號大事紀要

日期	工作說明
1997.8.6	國家太空計畫室籌備處(國研院太空中心前身)與美國大學大氣研究聯盟(University Corporation for Atmospheric Research, UCAR)簽訂意願書，共同合作發展小型衛星星系福衛三號計畫。
1997.10.8	行政院核定「國家太空科技發展長程計畫－增(修)訂計畫」，同意朝低軌道小型衛星及星系方向發展。
1999.4.7	行政院核可美國在台協會(AIT)與台北駐美經濟文化代表處(TECRO)台美技術合作福衛三號/COSMIC 協議書。
2000.12.12	國科會同意「福衛三號/COSMIC 合作計畫」執行方案。
2001.11.19	福衛三號科學任務支援合約開工。
2002.2.18	福衛三號衛星系統合約開工。
2002.5.28	福衛三號發射載具服務案開工。
2005.11.30	完成衛星整合測試。
2005.12.20	衛星運往美國加州范登堡空軍基地。
2006.4.15	福衛三號搭乘美樂達（ Minotaur ） 1 號火箭發射升空。
2006.7.28	福衛三號資料正式公佈使用。
2007.11.20	完成六顆衛星軌道轉換佈署。
2008.4.15	進入衛星延長操作階段。
2012.10.4	完成衛星延壽改善操作。
2020.5.1	福衛三號正式結束衛星任務。