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李貴敏新思路》長河漸落曉星沉--發展衛星產業的困境

優傳媒/ 2022.09.26 15:13

衛星產業發展相當重要的一個問題是「可靠性」。因為人造衛星發射後,沒有辦法像飛機、火車般定期維修;如果發生故障,頂多就是靠回傳的有限數據,遙控修復。因此如何讓這些零件可以長期使用不出問題,產品可靠性就很重要。(圖/取自網路)

 

作者/李貴敏

 

2009年在俄羅斯西伯利亞上空約776公里處,俄羅斯軍方一顆已經報廢的衛星與美國銥衛星公司的銥星33號發生碰撞,在太空中形成兩個巨大的碎片雲,產生的碎片數量超過2000片。這些碎片以22倍的音速在太空中飛行。當時候科學家表示若有一塊10克重碎片穿越大氣層落在地面,其威力將可穿透坦克車。幸好最後這些碎片只有漂流在太空中。

 

2021年4月,美國一家衛星公司-OneWeb突然致函美國聯邦通訊委員會(FCC),抗議馬斯克的SpaceX星鏈計畫中衛星差點和自己公司的衛星在太空中相撞。雖然SpaceX事後表示相撞的機率只有十萬分之一,但也證明了衛星在太空中運轉,並不是在浩瀚宇宙中自由翱翔,而是在有限的軌道空間中窒礙難行。

 

為什麼看似廣闊的太空,人造衛星卻必須在擁擠有限的軌道中運行呢?因為衛星任務不同,使用的軌道也有所差別。一般來說,衛星軌道可分為:低軌道、中軌道、地球同步軌道、繞極軌道、太陽同步軌道等。

 

其中最好的軌道是地球同步軌道,是一個以地球為中心的軌道。其軌道周期與地球自轉周期一致。據專家表示,該軌道中還有個地球靜止軌道,它是地球赤道上方35,786km的地球同步軌道。在地球靜止軌道上的衛星對地面上觀察者來說,在天空中的位置保持不變,這樣與之通信的衛星天線就不必移動,而是可以永久地指向天空中衛星出現的固定位置。

 

那在這個軌道上多放一些衛星不就好了?但專家又説,為了保證衛星與地面的通信品質,兩顆頻段相近的衛星,相對於地球的夾角不能小於1.5°。否則信號就會相互干擾。於是,在同一頻段的軌道只能容納240顆衛星,也早已額滿。更別提現在國際上註冊排隊的後補衛星數量早已超過2600顆。

 

由於國際上衛星註冊的方式,是向國際電信聯盟(ITU)登記,並採取「先申報先使用」原則,也就是說軌道使用權不是看發射日期,而是以申報通過的日期順序為准。因此,從20世紀五、六十年代開始,冷戰時期的美蘇兩國為了爭霸,早就已經申請了大批的軌道,太空中所開發的軌道,也早就已經被提前預訂,也導致後起國家衛星發展的阻礙。也因此,我國現在才想要大力發展衛星產業,就會面臨前述的困難。

 

其次,衛星產業發展相當重要的一個問題是「可靠性」。因為人造衛星發射後,沒有辦法像飛機、火車般定期維修;如果發生故障,頂多就是靠回傳的有限數據,遙控修復。但如果數據不足,就只能推測,更不可能更換零件。因此如何讓這些零件可以長期使用不出問題,產品可靠性就很重要。

 

在「阿波羅計畫」登月50年後,美國太空總署又重啟登月計劃;伴隨著26個國家及機構所組成的 International Space Exploration Coordination Group (ISECG) 發表的The Global Exploration Roadmap規劃,在未來幾十年內把探索太空的重點分為了三個區域,分別是地球周邊軌道、月球和火星。

 

地球周邊軌道計畫就是希望建構一個數位化的地球,這就需要衛星網絡建立起的通訊系統,才足以讓資訊快速,且無障礙的流動。至於探索月球及火星更是需要衛星作為基礎設施,成為中繼站。

 

登陸月球、火星,對於台灣可能還太遙遠,但是建構一個數位化的地球,正是台灣電子產業持續發展的一個大好機會。雖然我們的衛星產業起步過慢,但如果能掌握商機,相信對我們的經濟發展一定有莫大的助益。

作者簡介

李貴敏,國立政治大學法學碩士、美國太平洋大學法學博士及法學碩士,國立交通大學兼任教授及東吳大學兼任副教授。金典律師事務所創辦人、Baker McKenzie 國際資深合夥人、海基會財經顧問。

立法院第十屆第一、二會期優秀司法正義立法委員,口袋國會評鑑立法院第十屆第一、二會期司法法制委員會優質立委,口袋國會評鑑立法院第十屆第三會期全院表現優質立法委員。

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