探空十號升空！不易旋轉 儀器更好測量
【聯合晚報╱記者嚴文廷/台北報導】2014.10.09 03:01 pm
國家實驗研究院太空中心10月7日發射探空十號火箭成功，完成台灣上空90公里到286公里之間的大氣電離層與熱氣層的量測工作，部分儀器將搭載在福衛七號衛星，這次是首度嘗試滾轉裝置，讓火箭升空後旋轉的速度，從每秒4轉減緩至每秒一轉，增加儀器偵測的穩定性。
國研院太空中心資深研究員陳彥升表示，福衛五號明年底發射，所有設備已經過探空九號測試，這次發射探空十號主要是測試未來要搭載在福衛七號的儀器，尤其是國人研發的火箭滾轉控制機制，也是首度使用，測試結果相當良好。
陳彥升說，當火箭升空後，火箭本體與空氣摩擦後，會自動旋轉，速度越快旋轉速度也會越快，可以達到每秒4轉以上，但是火箭搭載儀器需要測量大氣層，轉太快不利於測量，這次首度使用的火箭減滾裝置，只是釋放兩顆質量球，利用繩索連接，讓旋轉速度減為每秒一轉。
太空中心研究混合式火箭已經有成果，申請到兩項美國專利。陳彥升指出，傳統使用液體推進火箭或固體推進火箭，可能因為燃料混合起火爆炸。混合式火箭是流體氧化劑和固體燃料的結合，即使發生意外也不易引爆，被美國NASA評估為最安全的等級，但推進效率差，不被重視。
陳彥升說，液體火箭每公斤燃料燃燒350秒，混合火箭200秒，固體火箭有250秒，經過改良，混合式火箭燃料可以燃燒250秒到290秒，與固體和液體火箭毫不遜色，這項技術獨步全球。
探空十號科學實驗飛試成功
2014-10-09 經濟日報 曹松清
國研院太空中心「探空十號」科學實驗任務，7日中午11:10在屏東九鵬基地順利發射升空，完成台灣上空90~286公里之間，大氣電離層與熱氣層耦合動態的量測。
探空十號於11:10發射，6秒後第一節火箭燃燒完畢並脫節，12秒時點燃第二節火箭，43秒時第二節火箭燃畢。火箭藉由慣性繼續爬升，50秒時啟動滾轉控制裝置，使火箭滾轉速率由每秒4轉降至實驗所需的每秒1.1轉以下。
58秒時高度達到82公里，此時鼻錐罩開啟並脫離，科學酬載的藍米爾探針、磁阻磁力計及離子能量分析儀依序啟動及展開，搭配其他三項儀器包括國內首次研製與飛試的中性粒子分析儀，及與日本JAXA合作發展的磁閥磁力計及太陽姿態計，共同開始進行量測。
270秒時火箭到達286公里的最高點後開始下降，並於重返大氣前完成此次科學量測任務，過程中所有科學資料，都經由火箭的遙傳通訊系統即時下傳至地面接收站，以進行後續的處理與分析。最後火箭在發射後520秒落入海中。
探空十號此次搭載的為包含六項先進儀器的電離層科學酬載，及國內首次研發的滾轉控制機制。科學酬載測量火箭經過路徑上的中性粒子、離子、電子與磁場數據資料，可以協助驗證福爾摩沙衛星三號及七號分析大氣資料的準確性；滾轉控制機制則是以改變轉動慣量方式，降低並精確控制火箭的滾轉速度，以利科學酬載量測作業。
次軌道科學實驗計畫執行成果
國家太空中心於探空十號發射後，已完成階段性次軌道科學實驗計畫。自1998年開始執行探空發射以來，共歷經10次固態火箭(中科院)及4次混合式探空火箭(學術界)發射。
我國自從開始研發福爾摩沙衛星系列以來，一直以自主發展衛星科學酬載為目標，而衛星上的各種酬載，除了在地面進行測試外，亦須通過嚴苛太空環境的考驗。探空火箭主要任務之一，即是搭載我國自主發展的科學酬載，驗證其在太空環境下的可靠性及準確度。目前已有多項電離層量測儀器通過驗證，未來將搭載於福衛五號及七號。
除了科學酬載外，我國自主發展的衛星關鍵元件亦須通過太空環境驗證，福衛七號將使用的GPS接收機、光纖陀螺儀及過氧化氫綠能環保推進器，亦均在探空火箭上獲得驗證。
探空火箭另一項主要任務是進行科學研究。台灣上空的電離層，對通訊品質有相當大的影響，探空火箭多次搭載電離層量測儀器，在穿過電離層的同時進行量測，幫助我國學術界對台灣地區低層電離層電漿結構與動力有進一步了解，且這些資料亦可驗證福衛三號的觀測結果。
藉由歷次探空火箭計畫，我國亦逐步建立探空火箭本身的技術，包括鼻錐罩開啟、酬載分離、滾轉控制等。
探空火箭計畫的另一效益是協助學術界培育人才。國研院太空中心與交通大學、成功大學合作，執行混合式火箭的先期研發計畫，不但展現了我國先進火箭科技的研發與創新能力，並達到太空科技人才培育的效益。
藉由福爾摩沙衛星系列及探空火箭計畫的執行，台灣已有能力在全世界的太空俱樂部扮演一定角色，未來國研院太空中心將持續執行對民生福祉及科學研究能夠有所貢獻的太空任務，讓全世界都能看見台灣的科研實力。
