福卫七号即将在台北时间 25 日升空，接棒在太空服役已逾 13 年的福卫三号，未来不只能帮地球量体温、还能一并量测湿度、压力、电子密度等物理参数，预测台风路径的准确度更可提升 10%，功能将更强大。
福卫七号藏有深层的科学奥秘，有七大关键可以掌握其中玄机。
一、什么是掩星技术
“掩星技术”最初使用在 1965 年火星的探测，其后也应用于其他如金星、月球等大气层探测。
由于大气层下厚上薄，就像插入水杯的筷子会发生折射现象一样，光进入大气层后也会偏折，而“掩星技术”就是透过分析光的偏折来推估大气密度，反推出地球上空的温度、气压、湿度或电子密度等数据。
福尔摩沙卫星三号（福卫三号）与七号是目前全世界唯二利用“掩星技术”进行观测的卫星星系，可以搜集到从地面垂直向上、离地面 60 公里高空之间，每 100 米的温度、压力和水汽资料。
二、福卫七号的科学酬载
福卫七号有 2.0 版的“太空中最精准的温度计”之称，主要酬载是无线电掩星接收仪，能接收全球定位卫星发射的电磁波讯号。
此外，福卫七号也搭载离子速度仪与无线电射频信标仪两项酬载，其中离子速度仪的主要功能是量测现场的离子密度、速度与温度；而无线电射频信标仪是用来量测电离层闪烁，进而得到电离层异常区的分布。
三、福卫七号为何是 6 颗
气象卫星颗数越多，所获取的全球大气资料就越多、越均匀，有助于提升气象预报的准确性；然而卫星计划需考量预算、研制时程、资料数、资料均匀度以及卫星星系部署时程等，经由择优分析，福卫七号最后选择 6 颗作为星系的卫星数。
从 2010 年台美双方签署合作协定开始，福卫七号计划耗费近 10 年时间，总经费约新台币 32 亿元。
四、为何福卫五号轨道高度是 720 公里，福卫七号却是 550 公里？
台湾第一颗自主研发的福卫五号是光学遥测卫星，选择 720 公里太阳同步轨道，就是卫星的轨道面永远以相同的角度面对太阳，卫星每次都是在相同的时间经过地球同一地点的上空，因此可以达成两日再访的目标。
福卫七号的目标是搜集均匀分布在中低纬度的大气资料，完成轨道布署后，6 枚卫星会分别分布在 6 个轨道面上，搭配 GPS 和 GLONASS 可搜集南北纬 50 度内的掩星资料，每日提供约 4,000 笔资料，其任务轨道在 500 至 850 公里之间可达成任务目标。
五、为何福卫五号在加州发射、福卫七号却在佛州发射？
福卫五号由美国西岸加州的范登堡空军基地向南偏西发射，可以达到 98.28 度的轨道倾角；而福卫七号由美国东岸佛州的肯尼迪太空中心向东偏南发射，可以达到 24 度的轨道倾角，且第一节火箭（如果不回收的话）不会危及附近居民人身安全，福卫七号预计运作寿命 5 年。
另外，执行这次发射任务的猎鹰重型火箭，将同时搭载 24 颗卫星奔向太空，在 3 个不同轨道分批释出，也是美国空军首次利用猎鹰重型火箭发射卫星，成为全球瞩目焦点。
六、福卫七号需要 19 个月部署星系
福卫七号搭乘猎鹰重型号（Falcon Heavy）火箭发射升空后，将卫星群停留在不同高度但相同轨道面运行，计划发射高度为离地 520 至 550 公里，发射后轨道面总共展开 300 度，但每天与任务轨道的偏转角度仅 0.66 度，预计全部布建完成需时 19 个月。
虽然需要一年多的时间进行“布轨任务”，福卫七号 6 颗微卫星才能顺利、准时“各就各位”平均分配到地球的 6 个轨道面，将以倾角 24 度环绕轨道，然而它们在部署期间仍然可以量测以获得所需的大气资料。
七、福卫三号
福卫三号在 2006 年 4 月 15 日发射升空，任务寿命 2 年、设计寿命 5 年，已服役逾 13 年，福卫三号过去一天能搜集到 2,500 笔数据，但因电池失效，目前只剩下不到 500 笔。
不过，福卫三号可以收集地表量测没办法做到，或是如太平洋等海洋中央、极区等无法设立很多气象站的地方，透过福卫三号资料，就能弥补这部分缺漏。
迄今福卫三号已搜集超过 1,000 万笔气象资料，免费提供给全球 83 个国家地区、3,000 名以上专家学者，进行气象预报、气候变迁、太空天气和其他相关的科学研究，可以说是台湾的国民外交功臣之一。
（作者：林孟汝；首图来源：国家太空中心）
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