成大解開「福衛二號」科學酬載影像高度誤差之謎

成大解開「福衛二號」科學酬載影像高度誤差之謎
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成大解开「福卫二号」科学酬载影像高度误差之谜

成功大學太空與電漿科學研究所研究團隊解開福衛二號科學酬載影像高度誤差之謎。(成大提供/曹婷婷臺南傳真)

成大以太空電漿物理基礎理論重建大氣暉光影像應有的原始樣貌。(成大提供/曹婷婷臺南傳真)

成功大學太空與電漿科學研究所研究團隊從太空電漿物理基礎理論出發,成功解開福衛二號衛星側拍影像,長期以來存在的高度誤差之謎,爲未來衛星任務規畫,提供預先修正解決方案,研究成果 10 月已發表在美國地球物理科學期刊。

福衛二號 2004 年升空搭載的科學酬載(ISUAL),從 2006 年開始進行長期夜間大氣暉光觀測,成大電漿所指出,ISUAL觀測屬於側拍模式,研究人員發現,影像定義出的暉光發光層高度與過去認知高度存在近 20 公里誤差,暉光發光層高度分佈範圍也不過約 50 公里,這樣的誤差足以將暉光暗區誤判爲暉光亮區。

成大太空與電漿科學研究所教授談永頤、助理教授張滋芳、博士後研究員江致宇及研究生黃垎禎花2年,利用太空物理中電漿化學反應機制,建置全球的暉光強度資料網格點,接着進行基礎光學幾何影像重建,最終將衛星拍攝區域的輻射光通量完整反演,獲得模擬影像。

該研究提供的模擬影像修正方法,不單隻應用在 ISUAL 影像上,凡是所有側拍的衛星數據皆可透過此方式重建資料,甚至可以提供未來相關的衛星任務預先修正模式。

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成大表示,福衛二號已於 2016 年正式退役,長期累積科學資料隨之停止蒐集,連帶資料被使用率也大幅下降,透過成大電漿所研究團隊提供的分析公式,不但能讓研究者輕易且快速獲得局部空間圖像,更能重新點燃科學家對 ISUAL 數據的興趣,這個研究可望讓臺灣衛星爲太空科學界作出更多貢獻。

臺灣自 2019 年啓動第3期「太空科技長程發展計劃」,預計 10 年內投入251 億元經費,全力發展尖端太空任務,建立臺灣自己的太空產業。

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主導這項研究的談永頤表示,各項太空科學研究都必須建立在數據正確性上,因不正確造成錯誤的分析解讀,很可能影響接續任務的規畫方向。從事衛星酬載設計開發的共同作者張滋芳也說,酬載所回傳的數據資料在每一個環節都必須小心以對,若無法被正確判讀,可能失去衛星儀器開發的意義和價值。

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