登月系列／2024年月球见！台湾首项登月酬载计划 专访中央大学张起维教授

中央大学太空科学与工程学系系主任张起维。符世旻摄

近年随着科技进步，愈来愈多国家尝试登月，而台湾继中央大学自主研制的立方卫星「飞鼠号」升空后，中央大学张起维教授的下一个目标，就是进行台湾首个登月酬载，这对于台湾从太空探索到产业甚至太空竞局的角色，有哪些意义呢？

台湾也要登月？迈向深太空的关键一步

张起维指出，大约1年前提出台湾第一个登月酬载计划，由于过去台湾飞最高的卫星是福卫五号，如果再往更深的太空前进，会面临很多挑战，如离地距离远导致发射价位高，对于酬载的重量管制也会更严格，再者，经历的震动、脉冲会比过去在低轨道还要大，且飞离开地球轨道后，会面临游离辐射、高低温差大的严苛环境，含电零组件是否能正常运行是关键。

更深的太空环境中，对于卫星零组件有更高要求，张起维表示，当时会想建立登月酬载计划，就是要针对太空环境设计可以运作的科学酬载，且更长远来看，近十年无论各国政府或民间，重返或登上月球的机会较过去多很多，台湾当前可以采用共乘方式寻求飞行机会，但要尽早建立基础，跟登月厂商打好关系，建构未来合作的管道和机制。

事实上，相较于过去的发射计划，张起维指出，这次的登月计划进度更紧凑，通常一颗立方卫星从起步到发射约3年，虽然只是酬载，但本次是要前进没去过的环境，该计划自2022年开始，2023年10月就要交出飞行体（Flight Model）给合作业者，2024年发射，整体时间非常短。

因此从设计、协调、检测、验证各方面都要走非典型路线，也与日本民间登月厂商ispace合作，找出一个在有限时间、资源下的执行方式。

张起维表示，过去2个月为了交件，团队皆非常忙碌，第一个版本原型在2022年10月制成，但有缺陷，需要再次改良，2023年有前往日本当面进行沟通，确保两者可以对接，依照当时结果又改良一次工程体（Engineering Model），进行多次太空环境检测后，确保可以顺利度过4个月任务期。

对于团队来说，有很多部分都是新的，包含震动和温度耐受，过去没有如此严苛的环境条件，过程中能让学生学会如何诊断问题。

张起维表示，对团队来说，最重要的是思维改变，起初会担心进行测试，害怕测试后有问题，或成品坏掉要重做，但换个角度想，一定会有尚未发现的缺陷，因此宁愿在地面上发现问题，而非发射后才坏掉，如何在有限时间内发现缺失并改正、找出将风险降到最低的方式，才是最重要的。

对台湾航太产业 甚至科技业的重要性

登月酬载不只是单纯代表台湾制作的设备有实力登上月球，张起维指出，对台湾产业的意义在于，目前为止无论是政府或民间太空产业，之前都是在低地球轨道，对于高轨道、深太空、月球的条件没这么熟悉，必须先建立专业知识。

再者，目前全球太空产业对于低轨、高轨道的商业模式较熟悉，但各国机构陆续深入，在此大环境下，太空探索要能持久、永续性，必须将建设、技术资源产业化。从月球来看，世界各国太空机构发现问题，需要导航但没有GPS定位，如果要以自主方式降落，须考量如何在地形不如预期的情况下达成任务。

而太空机构仰赖可行的电力系统、通讯，可能需要绕着月球的通讯卫星，并希望产业界和学界提出解决方案，过一至两个阶段后，就会开始下单，由民间产业提供服务，这部分可以借镜低轨道商业化的过程。

目前低轨道相关服务已逐渐成熟，过了初步阶段，已累积愈来愈多民间使用者，其他如卫星通讯、太空人训练、卫星遥测都逐步产业化，而这一切都正在美国、欧洲、印度的登月计划进行中，未来10年登月也会逐步转移到民间，因此早一步了解大环境，就能了解所需技术，换句话说就是在长期发展中超前部署。

国际太空军备竞赛 台湾从合作迈向自己的路

至于台湾在国际太空军备竞赛下的角色，张起维认为，长期来看应该从多元角色开始，首先是科学领域，1957、1958年台湾开始参与人造卫星发射，从科学探索的角度参与太空产业，是台湾第一批太空人才出现的时间点。

而在1970年代开始发觉人造卫星遥测产品具有其价值，包含地理信息应用能力，因此陆续有太空遥测中心进行卫星遥测技术取得和应用。

来到1990年代的国家太空计划，台湾学者被送到美国应用物理实验室，接受太空系统工程训练，一方面建构人造卫星任务设计和实现能力、信息应用能力，另一方面跟国际业者学习如何建构人造卫星，过去要跟别人购买，现在自制比例逐渐拉高。

且随着遥测技术可行性获得验证，在全球大气科学、气象预报扮演学术上的数据供应者的比重提高，可以针对世界各大发生灾难的地方提供影像，除了作为信息分享平台，也是增加国家软实力。

国内厂商陆续切入卫星通讯，期待台湾在卫星系统、地面设备供应者、技术开发者的角色外，可以增加新专长，随着技术进入深太空，能在其中扮演相关角色，可能一开始是跟国际厂商合作，但随时间演进，逐渐拉高自主部分。

责任编辑：游允彤