PicoSat/NanoSat 衛星任務 莊哲男主任 / 林信嘉 民國94年2月17日.

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1 PicoSat/NanoSat 衛星任務 莊哲男主任 / 林信嘉 民國94年2月17日

2 PicoSat/NanoSat的發展類型及用途(1)
1. 做為衛星系統課程的標的物： PicoSat/NanoSat系統複雜度比大型衛星簡單，發展時程較短(約二年)，所需發展及發射經費皆遠低於大型衛星，學生的構想有實現的可能性。 很多學校的發展經驗多有公布在網路上，大家可以彼此交換技術及心得。 2.元件的太空驗證： PicoSat/NanoSat的發展成本低、要求的操作壽命較短，學生可以大膽使用商業用元件，例如一些微微衛星使用商用無線通訊手機模組，當作衛星通訊元件。如此可對商業元件做太空驗證，使以後衛星的元件成本大幅降低。 學生也可將自製的元件，放到太空去驗證效能，例如天線及太陽能板的展開機構等，以讓日後其他衛星採用。 3. 太空技術的驗證： PicoSat/NanoSat衛星體積、質量及電力非常有限，某些用於大型衛星的元件及技術並不適用。元件需要微小化，例如使用微機電(MEMS)技術的感測器或推進系統。 許多有用的衛星任務(例如遙測影像)需要良好的三軸穩定控制，但三軸穩定需要複雜的設計及電能消耗，是待克服的技術。 例如CalPoly發展的CP2衛星，就是希望提供一個三軸穩定控制的衛星本體平台。 4. 太空科學實驗平台： PicoSat/NanoSat衛星雖小，也可執行有用的特定太空科學實驗，例如TU Sat 1衛星量測太空中電漿密度，及研究纜線(Tether)通過電離層所產生的電動力學；MEROPE衛星以輻射計量測Van Allen Belts區域的輻射劑量等。QuakeSat衛星以磁力計量測高空的超低頻磁場，研究其和地表地震的關聯性。若驗證此種理論可能做爲地震的預測，將造福人類。

3 PicoSat/NanoSat的發展類型及用途(2)
4. 太空科學實驗平台： PicoSat/NanoSat衛星雖小，也可執行有用的特定太空科學實驗。 TU Sat 1衛星量測太空中電漿密度，及研究纜線(Tether)通過電離層所產生的電動力學。 MEROPE衛星以輻射計量測Van Allen Belts區域的輻射劑量等。 QuakeSat衛星以磁力計量測高空的超低頻磁場，研究其和地表地震的關聯性。 5. 通訊用途: 衛星和地面站的通訊能力，可以擴展到民生用途。 TU Sat 1衛星就以提供開發中國家的電子郵件通訊為其衛星任務之一。 nCube衛星就用來接收船隻廣播的AIS訊號，包括船隻的位置、速度及方向的資料，再將此資料轉送到地面，可用來監控船隻的安全狀況。

4 PicoSat/NanoSat的發展類型及用途(3)
6. 光學照相: 日本東京大學XI-IV衛星使用CMOS的商業用照相機，已可拍攝到地球及太陽的影像。由此可驗證CMOS感測器的太空應用，及太空用光學照相儀器成本降低的可能性。 7. 星群應用： PicoSat/NanoSat衛星的發展成本低，並且一次可用火箭發射多顆，所以星群的使用，可以發揮「螞蟻雄兵」的加成效果。 ICE計畫擬同時發射二個微微衛星，使二者相距100公尺以上，可同時量測GPS衛星訊號的差異，研究GPS訊號通過大氣層的訊號閃耀(scintillation)現象，這和中華衛星三號的操作原理相似。 KUTESat計畫擬同時發射三個微微衛星，彼此間的無線通訊是其實驗項目之一。 可以預期到，未來微微衛星的星群應用會愈來愈多。

5 國際 PicoSat / NanoSat 發展狀況 (1)

6 國際 PicoSat / NanoSat 發展狀況 (2)

7 國際 PicoSat / NanoSat 發展狀況 (3)

8 93年度上學期 PicoSat衛星系統設計案例(1)

9 93年度上學期 PicoSat衛星系統設計案例(2)