福衛八號.任重高飛

台灣的太空之眼:「福衛八號」進擊之路

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回到地面,我們看到的這些衛星影像,來自國家太空中心一座不眠不休的機房,他們把衛星回傳的一包包數據,解碼、校正、重組成可以被讀懂的地表語言,比如崩塌的山坡、被海水淹沒的村落、油汙蔓延的海岸線。

如今,這套技術不僅讓台灣能夠監測自己的土地,也能讓我們在世界各地發生災害的第一時間,即時提供關鍵資訊,衛星影像正在成為台灣參與國際的新語言。

從太空到地表的連線:衛星傳輸後的影像處理中心解碼、校正

走進國家太空中心的影像處理中心,隔著玻璃窗,我們看見機房裡頭擺放著20多櫃資料處理系統,其中包含3部超級電腦,這些電腦的用途是針對衛星進行任務排程、資料管理、接收,以及成像處理與品質驗證。接下來當「齊柏林衛星」完成拍攝、將資料傳回地面接收站後,影像處理中心人員就會將這些訊號數據解碼、校正與重組,拼貼成一幀幀能夠講述地表故事的照片。

校正流程分為「輻射校正」與「幾何校正」,前者是為了修正大氣或儀器本身帶來的系統性偏差,讓每個像素都能夠反映真實的光強度;後者則是搭配地理影像控制與數值地形模型,校準每一張影像的地理坐標,使其能與地圖、地形精準重疊。當山脈的輪廓開始對齊、河流與建築的位置對焦回現實,影像才能用於防災、救災或是地理研究等實際應用情境。

影像處理中心衛星資料處理組組長張莉雪表示,目前與太空中心合作的客戶有超過9成來自政府部門,「福衛五號」所拍攝的影像多數用於國土監測,包含崩塌地或是農業用地的土地利用監測等。當像是馬太鞍溪堰塞湖潰壩這樣的緊急災害事件發生時,衛星影像也可以比對出地表變化。

當Taiwan Can Help走向太空

除了自家國土監測外,衛星資料也幫助台灣在跨國合作中扮演關鍵角色。我國自2010年加入由日本主導的「守望亞洲(Sentinel Asia)」國際志願計畫,此計畫的目的是希望結合擁有衛星資源與分析量能的單位,當亞太地區發生災害事件時,可以調度衛星進行救災與協作。

舉例來說,2023年菲律賓民都洛近海油輪「MT Princess Empress」沉沒造成大規模漏油汙染,衝擊當地海洋生態。台灣調度「福衛五號」協助產出連續油汙範圍判釋圖,支援汙染擴散追蹤與岸線清理決策;2024年日本石川縣能登半島發生規模7.6的地震,後續引發海嘯,太空中心亦協助進行視覺化與數值化分析,觀察海岸、山區土石變化,以及房屋倒塌狀況,估算出實際災害面積。

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「福衛五號」針對日本石川能登半島地震影像分析(原始出處/國家太空中心;設計/江世民)

而當台灣遭遇災害事件時,同樣也能透過守望亞洲計畫尋求協助。例如今年7月底,台灣中南部因西南氣流挾帶豪大雨導致嚴重淹水與斷電,太空中心在第一時間發出緊急觀測需求,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、印度太空研究組織便協同上傳災前災後影像,協助台灣進行地貌分析。

除了守望亞洲計畫外,太空中心近年亦與國際合作發展基金會合作,調度「福衛五號」協助友邦瓜地馬拉、貝里斯監測農作物生長面積範圍與農作物葉片顏色變化,藉此分析病蟲害,這項計畫執行3年,已成功協助友邦防治,避免面臨重大農損。

對台灣而言,我們強大的衛星影像處理能力已成為一種實質的外交工具,平時我們運用衛星影像協助各國進行農業、民生與國土變化的動態判釋;災時,台灣也能憑藉自主、細緻的衛星資源與影像判讀判讀能力,成為資料提供者與分析者,把太空影像轉化為可行動的救災資訊。

「福衛九號」計畫啟動:全天候觀測,追求關鍵畫面不漏接

「福衛八號」預計於2031年前完成星系布建,現已規劃陸續接替「福衛五號」的遙測任務。「福衛八號」最大的特色在於它是台灣第一個以建構自主產業鏈為核心目標打造的衛星星系,從結構材料、推進次系統到光學鏡頭,整體系統84%的關鍵元件、57項核心技術由國內研製完成,幾乎涵蓋了整個衛星製造流程,展示台灣目標打入國際太空產業的決心。

除了持續為台灣進行國土監測與災害應變外,「福衛八號」也將展現在國家安全、科學研究等面向發揮更完整的功能。國家太空中心主任吳宗信舉例,高解析度的影像能用來大面積監測中國海警船等船隻的動態,並與自動識別系統(AIS)資料比對,以偵測那些關閉訊號、從事非法行動的「暗目標」,「甚至我們在影像處理能使用AI去進行監控和預警,搭配起來會對國家安全、經濟活動有戰略保護的功能。」

「福衛八號」的酬載任務,還包括這次「齊柏林衛星」搭載「雙波段大氣瞬變影像儀」與「電子溫度密度儀」,將科學儀器戴上太空,用於觀測閃電、大氣電學與電離層結構變化。這些酬載主要由成功大學團隊設計,透過衛星平台進行太空驗證,提供大氣電學與物理研究的第一手資料。

國家太空中心更已著手進行「福衛九號」計畫。「福衛九號」將採用「全天候高解析度微波遙測技術」,這樣的技術具備穿透雲層的能力,即使在夜晚或厚雲覆蓋下仍能清晰成像,「福衛九號」將與「福衛八號」的光學遙測衛星互補,構建更完整的對地觀測系統,預計於2027年、2029年發射。

從「福衛五號」、「福衛八號」到即將問世的「福衛九號」,台灣正在嘗試在太空中打造自己的視野。當太空產業自主、資料可控,台灣才能在關鍵時刻不仰賴他人,用自己的眼睛,守護自己的天空。

製作幕後:《報導者》團隊如何彙整、清洗光學遙測衛星資料?

《報導者》於2025年10月16日,從衛星資料平台CelesTrak下載「活躍衛星」(Active Satellites)清單,共計12,954筆。為聚焦分析光學遙測衛星,團隊首先以關鍵字「STARLINK」、「ONEWEB」排除大規模低軌通訊衛星,共剔除9,218筆,剩餘3,736筆。

接著,透過衛星追蹤服務KeepTrak API取得各衛星的軌道與技術細節,並依以下條件篩選:

  1. 光學設備條件:衛星的酬載(payload)或設備(equipment)欄位中,需包含任一與光學成像相關的關鍵字:camera、imager、telescope、spectral(光譜)。
  2. 任務用途條件:衛星的用途(purpose)或任務(mission)欄位中,需包含任一地球觀測相關關鍵字:earth observation、imagery、reconnaissance。同時,酬載或設備欄位不得包含非光學遙測設備關鍵字:SAR(合成孔徑雷達)、microwave(微波)、altimeter(測高儀)。

符合上述條件的衛星共593筆,經團隊人工逐筆審查與剔除重複、無效紀錄後,留下529筆。

接著團隊再比對地理資訊公司彙整的全球主要遙測星系資料庫,補入「DOVE」、「METEOSAT」、「SuperView Neo」等衛星星系後,最終確認638筆光學遙測衛星資料。

最後,團隊根據各衛星的軌道傾角、平均運動、半長軸與週期等軌道參數,推算其在不同時間點的大致位置,用以繪製全球衛星分布圖。此結果為理論估算,未納入重力場與大氣阻力等因素,僅作為視覺化參考。

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