【台南訊】發射火箭、建造無人飛機，把探測儀器升上高空或太空，並且從空中取得地面的圖像，是許多學子的科學夢，然而探空火箭與衛星任務只有少數專門機構得以發展，學子難有實作、實飛的探空機會。為此，國立成功大學太空天文與電漿科學研究所陳炳志助理教授自主研發探空氣球，作為低價高空儀器實驗平台。該枚探空氣球，首次於屏東縣東港鎮東港海事水產職業學校順利完成施放，並且成功完成酬載回收，取得超過600張空拍照片，成果相當豐碩。成大打造低價飛行儀器實驗平台，一圓學子太空夢，探空更easy。



成功大學太空天文與電漿科學研究所（以下簡稱電漿所）以及電漿與太空科學中心（以下簡稱電漿中心）自成立以來，即致力於發展尖端太空科學儀器，以應用於太空電漿科學與大氣電學等研究領域，已累積相當傲人的成果。考量台灣目前的探空火箭與衛星任務機會相對的稀少，且又時程冗長。因此成大電漿所與電漿中心之師生與研究人員致力發展低價飛行儀器實驗平台，作為儀器早期測試、驗證，以及人員訓練之用。



如何將高空儀器送上空，讓學子有實作的經驗，陳炳志助理教授靈機一動，在開授的「太空與天文儀器發展」課程中，率領12位學生，動手設計探空氣球，藉以進行大氣層內之高空儀器的實驗。該枚探空氣球於日前在屏東縣東港鎮東港海事水產職業學校首次進行施放，探空氣球從起飛至降落歷時70分鐘，飛行路徑長度約 64公里 ，飛行高度 21公里 ，達到一般飛機飛行高度的兩倍以上。不僅順利完成飛行，並且於台東縣太麻里鄉完成酬載回收，取得超過600張珍貴的空拍照片，成果令人振奮。



陳炳志助理教授說明，相對於探空火箭與人造衛星，探空氣球具有高安全性、低實驗成本、高度機動、任務週期短等優點。使用商用探空氣球，可以攜帶1~ 2公斤的儀器至20~ 25公里的高空，進行1~2小時左右的實驗，並且可以回收，在國外已經有許多成功的例子。



他以此次成大探空氣球的實驗為例，探空氣球的主要組成部分包括氣球、降落傘、電子系統、科學探空儀器等，氣球中填充氦氣，藉以帶著降落傘和探空科學儀器一路上升。其中，科學儀器的組成完全自製，包括經過改裝之數位相機一部、電子溫度計一組，並裝有GPS全球定位與電子遙傳系統。直接的飛行成本，總價不超過新台幣兩萬元，非常適合用來作為測試與教學訓練之平台。



陳炳志助理教授說，目前台灣探空氣球多用於氣象實驗，較少用在氣象以外的實驗。成大首開先例，利用探空氣球發展低價高空儀器實驗平台，堪稱為國內太空科學實驗寫下一個新的里程碑。



再者，參與學生完全比照正規太空任務進行不同階段的審查工作，有任務定義審查、系統設計審查、關鍵設計審查與允收審查，讓學生建立起完整的太空任務概念，並且找出問題進行改進。尤其，從製作到完成，在短短的四個月內即成功完成任務，殊屬不易。顯見由探空氣球打造低價飛行儀器實驗平台，確實讓學生建立起一套完整的太空任務概念。



陳炳志助理教授表示，利用探空氣球酬載儀器，以低價快速的方式，達成高空儀器性能的測試，未來可應用於各項尖端微型太空科學儀器的開發。此外，相對於無人飛機酬載進行災防的採測，探空氣球成本低廉，所能拍攝到的地面圖像範圍更大，亦可發展做為支援災防用途。