我們整天不離身的手機,還可以當作平價衛星發射到太空?
這不是幻想。2013年美國航太總署(NASA)工程師Will Marshall與Chris Boshuize認為手機能擔當大任,改造三支Google手機後,讓它們在太空中環繞地球拍攝照片,雖然影像拍攝品質慘不忍睹,但總成本才3,500美元。
從手機到鴿子天上飛,一次發射近百枚
在這個創新嘗試之後,他們成立了一家Planet Labs,以「立方」衛星拍攝的遙測影像為主要業務。到了2018年9月,他們成立的公司已經發發射了298顆衛星,其中150顆衛星仍然運行中,而這些衛星也有個可愛名字:鴿子。因為這些衛星的體積與型態,猶如鴿般。
太空產業中,用重量分類,大於1,000公斤的稱為大衛星,而10公斤至1公斤的稱為奈米衛星(Nano-satellite),1至0.1公斤的稱為皮米衛星(Pico-satellite)。立方衛星的重歸類在奈米衛星。
站穩低階立足點,Planet Labs影像大受歡迎、Google放棄PK
台灣獨家代理Planet Labs商用影像的瑞竣科技副總經理張志誠指出,「立方衛星影響解析度遠不如重量較重的中大型衛星(以鴿子衛星為例,解析度約為4公尺),但造價低廉,發射次數多,一次發射的衛星數量也多(以2017年Planet Labs委託印度PSLV運載火箭,一次就發射了88個衛星),因此影像拍攝頻率大為提高,頻率一高就更容易記錄到地球數據的『變遷』。」
張志誠以拍攝一張台灣全景圖為例,若依賴中大型衛星衛星影,過去需要等待三個月以上,才有拍到一張無雲的清晰衛星照片,但透過Planet Labs時程縮短到每天。
2017年,Planet Labs從Google手裡收購了衛星公司Skybox。消息振奮背後投資人,因為過去,投資太空公司很難有成功出場機會。不僅Google涉足,放眼Facebook與Amazon也全都有相關業務,2016年SpaceX的獵鷹九號火箭乘載著Facebook的立方衛星,可惜在上空爆炸沒有發射成功。
功能簡單,但造價僅百萬元,連一般企業也能負擔
以今年將要發射的福衛七號為例,造價就達30億元台幣,但以玉山一號立方衛星為例,研發經費在500萬台幣以內(不含衛星發射費用)兩者價格相差600倍以上。當然兩者衛星屬於不同等級,不能相提並論,但立方衛星的價格讓一般企業也能負擔。
《哈佛商業評論》在〈什麼是破壞式創新〉一文中,指出「破壞式創新」能有發展機會,是因為從既有業者忽略的「低階立足點」(lowend foothold)起步,既有業者通常不斷為最有賺頭、也最挑剔的顧客,提供更完善的產品與服務,而不在乎較不要求的顧客。
Planet Labs等公司的興起,就滿足了「低階立足點」。
台灣在立方衛星的進展為何?
台灣第一枚成功發射與運作的立方衛星「鳳凰」來自於航太人才濟濟的成大。成大電機系莊智清教授與航太系苗君易教授,花了4年設計2公斤等級的立方衞星,並且在2016成功發射運行。
2017年太空中心預計以四年四千萬的經費,促進國內產學研究投入國產立方衛星研製,期待今年能成功發射一枚立方衛星,最後有中央大學、虎尾科技大學飛機系與騰暉電信科技公司、雷斯康公司和海洋大學三組團隊得標。
騰暉電信公司創辦人戴騰瀠指出,「團隊8人耗時兩年,衛星本身造價約100萬元台幣,團隊經費約為445萬元(不含發射費用)比起中大型衛星數十億元起跳的經費便宜許多。」團隊打造的是1.5U的立方衛星,尺寸為10 x 10 x 15公分,重量在2.0公斤內,是AIS全球船舶定位與APRS陸地交通追蹤的雙效合一系統。」
屬於我們的鴿子衛星
立方衛星的興起,也為台灣太空產業鏈開啟一扇窗。
台灣與歐、美、亞洲大國相比在太空領域是屬於後進國家,太空中心主任林俊良指出,「的確,台灣和中美等大國比較投資經費落差巨大,資源相當相當稀少,但台灣可以結合電子零組件與精密機械等兩大強項發展自己的特色,不比拚大衛星而比拚強調輕薄短小的微型衛星,其中立方衛星(CubeSat)就是台灣值得發展。」
立方衛星的興起更多對於太空產業有興趣的研究者能接觸到太空產業,對於太空科技薄弱的國家,也能一圓「衛星夢」,也讓衛星科技跳脫國家層級到企業領域,開啟衛星商業化時代,更甚者「個人衛星時代」。