國家科學及技術委員會

5,530,230,000 元（）

太空相關計畫依屬性整併為5大計畫，分別為太空基礎研 究計畫、低軌通訊衛星計畫、遙測衛星星系計畫、太空基 礎工程與應用研究能量整備計畫、太空產業推動與人才培 育計畫。其中第三期國家太空科技發展長程計畫(2019-20 28)總經費25,100,000千元，分10年辦理，108至111年度 已編列8,258,103千元，本年度續編第5年經費2,205,678 千元。各分支計畫內容如下： 1.太空基礎研究計畫   (1)執行現役衛星之任務操作與地面操控設施維護，以   　 及進行衛星操控系統功能優化、介面人性化及操作   　 自動化等工作，提高衛星任務操作正確性，並拓展   　 衛星操作作業平台，成功支援獵風者衛星發射後早   　 期軌道操作及任務操作。   (2)持續執行福衛五號取像任務，完備全球影像資料庫   　 與臺灣資料立方(Taiwan Data Cube,TWDC)，提供即   　 時可分析資料，以利地表變遷偵測與環境監測等應   　 用，滿足學術研究、政府施政與國安等單位作業需   　 求。   (3)與國內、美國及歐洲等學術與研究單位合作，進行   　 福衛七號掩星資料於氣象預報之應用研究，增加臺   　 灣學術研究國際能見度。同時與國內學界合作開發   　 全球衛星導航系統反射接收儀(GNSS-R)掩星及反射   　 訊號資料研究與應用技術，建立完整處理及應用系   　 統。   (4)運用科學與技術研發成果，舉辦研發成果發表會、   　 展覽及衛星資料服務等工作，推廣福衛五號與福衛   　 七號研發成果。   (5)配合福衛八號與Beyond 5G低軌衛星計畫工作進度，   　 建立完整衛星結構、熱控與推進等實驗室軟硬體設   　 施，提升衛星系統設計分析、硬體製造組裝、次系   　 統驗證測試及軌道操作特性等技術能力，維持各項   　 環境驗證測試設備及公用設施之正常運作，確保衛   　 星測試工作順利進行。 2.低軌通訊衛星計畫(原Beyond 5G低軌衛星與下世代通訊 　系統關鍵技術研發計畫)   (1)召開衛星關鍵設計審查(Critical Design Review,   　 CDR)會議，進行自主衛星本體關鍵元件工程發展體   　 發展、通訊酬載工程體製作與測試及衛星系統可靠   　 度分析。   (2)更新衛星本體與通訊酬載之衛星電機介面控制文件(   　 Satellite EICD)，完成衛星構型設計與質量特性估   　 算更新、電力次系統設計分析與電力控制演算法初   　 步設計、電能推進之電力配置系統(PPU)研發及通訊   　 酬載所需之結構底板散熱分析等工作。   (3)執行通訊酬載工程體之硬體配置設計及產品組裝，   　 優化通訊酬載電腦軟體及錯誤偵測與復原機制技術   　 ，並進行通訊酬載發射機與接收機上行通訊處理軟   　 體開發與上下行收發機之整合與功能驗證。   (4)進行發射機與接收機之大型相位次陣列與射頻模組   　 開發及校正技術整合測試，並研製通訊酬載地面儀   　 器支援設備，支援通訊酬載工程體整合驗測工作進   　 行。 3.遙測衛星星系計畫(原屬下世代太空科技發展延續推動 　計畫之遙測衛星相關分項計畫)   (1)先導型高解析度光學遙測衛星星系(福衛八號)進行   　 衛星工程發展體系統失效偵測、隔離與回復功能測   　 試、長時間系統功能檢定測試與衛星飛行體系統功   　 能任務測試，以及第1顆衛星遙測酬載組裝及遞交、   　 科學酬載與衛星整合測試，另進行福衛八號影像處   　 理系統端至端測試，並召開操作備便審查。   (2)持續進行大口徑主鏡之非球面拋光精進，並驗證面   　 形精度與表面粗糙度達到系統需求。研製時間遲滯   　 積分互補式金屬氧化物半導體(CMOS)感測器工程驗   　 證體、開發線形聚焦平面組合開發及電子單元工程   　 體，進行6U立方衛星酬載與衛星平台介面整合測試   　 、衛星功能與效能量測及太空環境測試驗證。   (3)進行合成孔徑雷達衛星摺疊展開型橢圓(2m x 4.2m   　 孔徑)反射式天線實驗體研製與展開測試、高速X頻   　 段相位陣列發射機工程驗證體性能量測與環境測試   　 、主動式相位陣列天線之機載飛行測試體取像測試   　 與成像驗證及工程體研製，並召開衛星任務設計審   　 查(Mission Definition Review, MDR)及衛星系統   　 設計審查(System Design Review, SDR)。 4.太空基礎工程與應用研究能量整備計畫(原屬下世代太 　空科技發展延續推動計畫之外太空探索及基礎能量整備 　分項計畫)   (1)外太空探索就所遴選之研究構想與酬載儀器主題及   　 合作單位，進行探月酬載儀器工程體與飛行體之設   　 計與研製，並召開關鍵設計審查(Critical Design   　 Review, CDR)與酬載模擬器介面測試審查。   (2)執行導航技術精進、探空火箭研發及電能推進基礎   　 技術等前瞻關鍵技術發展工作，落實自主太空科技   　 ，並持續進行衛星環境測試設備之更新與升級，支   　 援衛星、元件與酬載之功能及環境驗證測試。   (3)進行衛星關鍵零組件開發，引導國內產學研投入自   　 主抗輻射電子零組件開發，包括場域可程式化邏輯   　 閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、   　 直流-直流轉換器(DC-to-DC converter)、磁阻式隨   　 機存取記憶體等仰賴外購項目，並進行微／小衛星   　 關鍵零組件及元件發展，與立方衛星、微／小衛星   　 研製工作。   (4)召開入軌火箭計畫任務定義審查會議(MDR)，以及系   　 統設計審查會議(SDR)，以確認入軌火箭計畫之任務   　 與火箭系統規格及系統／次系統之介面相容性。依   　 系統工程推導出第三節推進次系統推力及所需燃燒   　 時間，定義引擎尺寸及細部設計，並進行第一節推   　 進次系統(一氧化二氮引擎)概念設計與製造可行性   　 評估，以及開發地面測試場機械輔助系統及設備。   　 同時建置火箭組裝廠及次系統開發測試廠房。   (5)進行國家發射場域前置作業，並依「發射場域土地   　 之選址設置營運管理補償及回饋辦法」辦理，就環   　 保、安全與用地等問題辦理相關事宜。同時負責短   　 期科研探空火箭發射場域維運工作，供國內學研界   　 發射科研火箭使用。 5.太空產業推動與人才培育計畫   (1)完備通訊衛星研發平台功能，將Beyond 5G原型衛星   　 設計資訊移入衛星研發平台，並配合第1.5代星系共   　 載發射需求與衛星元件，更新結構體以改變發射掛   　 載方向，進行中控收發站硬體模組初步規格定義與   　 設計、通訊酬載射頻晶片組試量產與驗測。執行第2   　 代星系任務分析與模擬，召開第2代星系任務定義審   　 查(MDR)。   (2)執行球面鍍膜鏡片與執行非球面製程測試、大型望   　 遠鏡系統組裝設施建置、12,000像素(Pixels)超高   　 解析度時間延遲差分(Time Delay Integration , T   　 DI)感測器雛型體積體電路(IC)環境測試驗證及先進   　 影像壓縮與儲存單元雛型體實體製作、測試等工作   　 ，以及游牧式接收天線平台設備建置與X頻段次系統   　 整合。   (3)執行合成孔徑雷達酬載(被動式)電子系統、高功率   　 放大器、天線系統及X頻段接收機系統之工程體設計   　 與製作，以及區塊鏈(Block Chain)加密處理系統化   　 與效能測試。   (4)執行臺灣太空產業調查與分析、建立太空產學研溝   　 通平台及鏈結國際太空市場，作為太空產業政策參   　 考。完備衛星產業驗測服務平台，提供國內有志投   　 入衛星產業廠商太空驗測服務，提升產品規格與性   　 能，協助國內衛星產業上游供應鏈及下游衛星應用   　 之整備與發展。   (5)進行教學輔助系統開發，並開設太空產業專班課程   　 ，如衛星系統工程課程、太空環境驗測課程與低軌   　 衛星通訊課程，協助國內業者瞭解衛星系統工程實   　 務作法，培育企業太空關鍵人才。辦理國際太空競   　 賽，接軌國際太空教育活動，透過與國外合作共同   　 舉辦國際競賽，促進國際人才交流。

1.太空基礎研究計畫   (1)掌握自主衛星地面系統發展技術能力，透過已建立   　 衛星地面操控平台，進行系統修改、擴充與升級，   　 以符合衛星計畫使用，大幅降低計畫研發經費，並   　 積極推動產學研合作及技術擴散，爭取衛星地面系   　 統對外服務機會。   (2)透過與國內地理資訊系統業者合作，進行多時序4D   　 地球空間資訊展示及分享服務平台，將衛星影像與   　 各類空間資訊進行整合發布與應用共享，讓使用者   　 以便利快速方式，取得豐富的福衛影像與多元化空   　 間資訊，進行必要決策與規劃，創新衛星影像加值   　 應用。   (3)透過福衛五號科學酬載先進電離層探測儀(Advanced   　  Ionospheric Probe, AIP)對電離層實地量測及離   　 子速度儀資料，結合福衛七號無線電射頻信標儀(Ra   　 dio Frequency Beacon, RFB)資料，提供國內外學   　 研界探討大氣及電離層變化之實際有效數據，進行   　 天氣預報、氣候變遷或電離層特殊現象等研究議題   　 ，奠定我國為科學資料重要輸出國之國際地位。   (4)全球衛星導航系統接收機之應用日益普及，藉由獵   　 風者衛星發射及科學任務操作，驗證臺灣自主發展   　 之太空級全球衛星導航系統反射接收儀(GNSS-R)酬   　 載技術與關鍵元件，導入我國電子通訊之優勢，並   　 進行接收機有效縮裝與性能提升，促進國內太空產   　 業升級。   (5)以自主衛星操控系統平台為基礎，完成可適用於電   　 機地面輔助設備之系統架構調整與測試，作為衛星   　 測試輔助工作之備援系統，縮短衛星整合測試時間   　 ，並滿足未來衛星測試需求。 2.低軌通訊衛星計畫   (1)發展任務壽命至少3年之單套架構(Single String)   　 通訊酬載電腦，成為通訊酬載電腦之設計範本。建   　 置衛星工程發展體，整合衛星元件包括衛星電腦、   　 電力控制單元、飛行線束、飛行軟體與各次系統衛   　 星元件工程體，完成衛星本體與通訊酬載工程體之   　 指令與遙傳資料之測試驗證，確認衛星本體與通訊   　 酬載基本指令及資料傳輸介面正常運作。   (2)透過Beyond 5G低軌衛星計畫執行，建立自主高功率   　 、大功率散熱低軌通訊實驗衛星本體、高頻寬通訊   　 酬載及地面通訊設備技術，提升我國產業發展低軌   　 通訊衛星量能，鏈結國際太空產業。   (3)完成通訊酬載基頻接收技術、通訊協定技術及大角   　 度掃描之相位天線陣列等，可達到覆蓋較大區域之   　 通訊需求，並提供國內積體電路(Integrated Circu   　 it, IC)廠商相容或近似於國際級衛星通訊標準之低   　 軌衛星通訊基頻解決方案，降低自行開發衛星通訊   　 基頻解決方案之風險與成本。   (4)提供國內相關業者開發大型相位陣列天線應用於低   　 軌通訊衛星之解決方案，包含波束成形、校正等，   　 降低廠商獨立開發之風險與成本。 3.遙測衛星星系計畫   (1)完成福衛八號之先導型衛星平台中國內自製關鍵元   　 件15項達飛行體(FM)階段，同時培育國內中上游廠   　 商至少10家，後續經飛行測試驗證後，取得飛行履   　 歷，將有助於切入國際太空市場，鏈結衛星元件。   (2)福衛八號第1顆衛星科學酬載，以雙波段大氣瞬變影   　 像儀進行地面伽馬射線閃光研究，運用電子溫度密   　 度儀監測全球電離層電子特性變化，協助修正福衛   　 七號掩星觀測上層反演不確定誤差，具有科學創新   　 與任務延續性，引領國際科學前瞻研究。   (3)超高解析度智能遙測衛星光學遙測酬載實驗體研發   　 計畫，結合國內產業界能量，製造大口徑光學鏡片   　 與建立拋光能力，協助光學產業界設計航太用途大   　 口徑鏡片、整合型光機系統與光機系統電腦輔助自   　 動化及優化，並提升拋光與鍍膜技術及光學檢測技   　 術。   (4)合成孔徑雷達影像應用於水稻萃取研究，發展水稻   　 生長模型特徵參數萃取及循環門控單元，配合深度   　 學習2種方法，並以Sentinel-1A衛星之臺灣影像完   　 成測試驗證，水稻分布像素判識準確率分別達85~89   　  %與92%，交付之水稻萃取軟體模組亦可協助提供合   　 成孔徑雷達衛星影像加值應用產品。 4. 太空基礎工程與應用研究能量整備計畫   (1)外太空探索計畫除提升我國太空科學儀器技術能量   　 外，更將臺灣對太空之探察由低地球軌道擴展到月   　 球軌道，以作為我國下一階段太空發展的基礎。同   　 時透過尖端科學觀測任務，推動國際級太空科學研   　 究團隊養成。   (2)高精度之姿態控制系統透過傳統姿態估測器搭配資   　 料融合與時序匹配技術，進行架構與運算能力優化   　 ，能同時處理陀螺儀與星象儀資料，提高光學遙測   　 衛星姿態控制精度。同時透過發展自適應慣性姿態   　 估測器與控制力矩陀螺儀數學模型，大幅改善衛星   　 於高轉速期間姿態性能下降之問題，提高衛星俯仰   　 角速度，使衛星執行任務更具靈活性與機動性。   (3)國內產學研加入電源、類比及射頻的抗輻射電子零   　 組件開發，除提高國內衛星組件之自製率外，可進   　 軍全球太空抗輻射組件市場，提升國內電子產業加   　 值應用；由產學研界開發之立方衛星、微／小衛星   　 ，可進行創新研究與國產元件驗證，並達成人才培   　 育與新創團隊目標。   (4)入軌火箭計畫規劃分別使用高濃度雙氧水(Hydrogen   　  Peroxide)以及一氧化二氮(N2O)作為火箭之氧化劑   　 及熱塑性聚合物為燃料。由於國內電子業亦大量使   　 用雙氧水，產量供應無虞，同時可提供純化技術及   　 建立設備，有效降低火箭發射成本。簡化火箭系統   　 複雜度，發展可量產且可重覆使用之火箭模組，透   　 過標準化製程，可提高火箭發射頻率，將有機會承   　 接未來國內外衛星發射市場。   (5)建構完整自主太空科技能量，作為發射探空火箭之   　 用，並提供學術界培育火箭與衛星工程、太空科學   　 ，以及兼具理論與實務經驗之太空工程人才，同時   　 加速誕生新興太空公司，育成衛星發射載具製造與   　 發射服務廠商，創造更多高階研發人力需求。 5. 太空產業推動與人才培育計畫   (1)完成通訊衛星研發平台，可提供產業界建立衛星製   　 造技術，第1.5代星系在尺寸微型化、重量輕量化、   　 耐震能力提升及電磁干擾抑制上，將更具商品化競   　 爭優勢。   (2)培養國內廠商製作太空光學鏡片及太空光機系統、   　 超高解析度高速感測元件、雙波段智慧偵測系統與   　 先進影像壓縮及儲存單元能力，提升太空光學遙測   　 酬載產業研發能量，向太空工程領航者角色邁進。   　 將資料解譯及現代數據分析堆棧(Stack)完成雲端系   　 統整合，加入現有營運架構，可實現快速商業化及   　 快速應用程序開發之效益。   (3)被動反射面天線合成孔徑雷達酬載延續自主衛星元   　 件發展流程及驗證流程，採用短交期商用電子零件   　 ，並經嚴謹測試驗證，可降低成本並提升國際競爭   　 力。與產業界合作開發2 x 4.2公尺橢圓口徑之摺疊   　 展開型反射式天線機構，可進行折疊以縮小體積，   　 使合成孔徑雷達衛星可搭載於小／中型火箭載具，   　 大幅節省發射費用，且天線展開後能同時兼顧高增   　 益與較大刈幅性能。   (4)集結國內太空廠商參與國際衛星通訊相關盛會，形   　 塑臺灣為太空國家形象，增加業者國際曝光度，期   　 能成為國際供應鏈之一環，並協助國內潛在衛星太   　 空廠商，提升產品性能與可靠度，增加產品附加價   　 值，開拓新商機。   (5)以產業實際需求打造客製化培訓課程，自企業內部   　 提升在職人員太空產業素養，強化在職研發知能，   　 以提升自主研發關鍵技術能量，進而精進技術品質   　 ，培育符合太空產業所需與未來趨勢之高端太空專   　 業人才。目前臺灣大專院校少有太空知識與技術整   　 合之專門系所，缺乏實作及應用經驗，透過太空系   　 統工程研究所之訓練及養成，結合國家太空中心暑   　 期實習課程，可培育具備太空科學與科技整合應用   　 人才，投入太空產業領域。