利用本土衛星捕捉太陽風暴現象

韓國天文研究院於8月4日宣布,透過國產超小型衛星「道曜衛星(SNIPE)」群,成功收集了2023年5月發生的超強太陽風暴期間,電離層內等離子體的變化資料。電離層位於距地面約60至1000公里的空間中,當太陽能量照射大氣層時,部分粒子會游離成等離子體,進而影響無線電訊號傳播。

道曜衛星是由四顆重10公斤以下的立方衛星所組成,於2023年5月搭載韓國自主研製的「世界號」運載火箭升空,進入地球軌道。其主要任務為觀測可能引發GPS定位誤差、通信干擾等問題的近地空間氣象變化。

觀測到電子密度移動與衛星軌道下降

太陽風暴是來自太陽的高能粒子與強磁場對地球造成影響的現象。2023年5月的太陽風暴被認為是自2003年以來最強的一次,當時不僅韓國,全球多地皆觀測到極光。這些極光正是高能粒子與地球磁場摩擦後產生的自然現象。

此次風暴對地球電離層的電子分布與等離子體密度造成明顯影響。研究團隊指出,道曜衛星偵測到最大等離子體密度從赤道區域北移至磁緯約40度的位置,此「赤道電離異常現象」可能造成GPS誤差、通信中斷甚至電力系統故障。同時,衛星群的軌道平均下降了200至500公尺。

韓國自主衛星觀測成果登國際期刊

天文研究院的李在鎮首席研究員表示,這是首次利用國產立方衛星觀測所得資料所完成的研究成果,並已發表於國際學術期刊,意義重大。該機構也正在籌備後續計畫「道曜衛星2」,瞄準更低軌道的觀測任務。

與國外中大型衛星如美國國防氣象衛星(DMSP)、歐洲太空總署的Swarm相比,道曜衛星在500公里的黎明-黃昏軌道進行觀測,提供獨特且可靠的數據。尤其在海外衛星資料稀缺的高度軌道中,道曜衛星連續約60小時觀測電離層中等離子體的密度與溫度變化,展現其技術價值。

強化太空觀測與影像產業商業化成果

天文研究院的宋浩燮博士指出,道曜衛星觀測到的電子溫度與等離子體分布變化,將作為補充現有低軌道太空氣象模型的重要依據。透過超小型衛星獲得不亞於大型衛星的高品質數據,顯示韓國太空技術的潛力。

除科研成果外,韓國新創企業也積極推動立方衛星在商業市場的應用。AI衛星新創公司TelePIX與波蘭衛星企業簽署合作協議,將其AI立方衛星「BlueBON」所拍攝的影像銷售至歐洲市場,合約總額達30萬美元,雙方共享營收。

開拓AI衛星影像分析服務市場

此次合作不僅是國產立方衛星首次實現實質收益,也包含了TelePIX獨立開發的AI影像分析平台「SatCHAT」的SaaS(軟體即服務)訂閱方案,標誌著公司正從單純的影像提供邁向AI生成型分析服務的轉型。

俄烏戰爭爆發以來,歐洲地區對衛星影像的需求大幅上升,同時為了擺脫對美國供應體系的依賴,正在積極尋求多元化的供應來源。

TelePIX透過6U立方衛星(重15公斤)所拍攝的影像,品質甚至優於傳統使用16U(重25公斤)立方衛星所拍的1.5公尺級解析度影像,並具備穩定傾斜拍攝能力,能頻繁拍攝特定地區且不犧牲畫質。

此外,衛星還搭載了整合圖形處理器(GPU)的自製AI處理器「TetraPLEX」,具備100TOPS(每秒進行100兆次推論)AI推理能力,在太空環境中表現穩定,進一步擴展了韓國在新一代衛星技術上的競爭力。

作者: Wang Jianguo