低軌衛星商機，台廠2大切入點！直擊台灣最大衛星測試基地
由Starlink帶頭掀起的低軌通訊衛星商機，究竟有多大？美國顧問公司麥肯錫（McKinsey）預估，全球衛星通訊市場至2030年將達到400億美元，年複合成長率達7％，「而且由於產業仍在起步，未來10年的成長速度還有可能更快。」
台灣的切入點在哪裡？科技部長吳政忠認為，台廠強項在「地面設備」，如過去累積多年的通訊模組、天線開發技術，都有機會搭上這波新形態通訊順風車。而 另外一項發展重點，是生產低軌通訊衛星的零組件、本體製造。
工研院觀察，由於台灣業者在衛星電視、無線通訊等領域著墨多年，過去就與部分衛星營運商建立默契，提供纜線、電源供應器等商品，所以有優勢持續取得國外訂單。衛星製造部分，同樣需運用台廠的PCB（印刷電路板）、線束、金屬殼等產品。
「低軌衛星需要組網，所以必須找可靠性高、低成本卻有競爭力的商品，」工研院產科國際所分析師呂珮如分析，衛星製造涉及國防安全議題，國外業者會傾向避開中國供應商，對台灣業者都是加分。
低軌通訊衛星軌道高度低於2,000公里、涵蓋範圍小，需要多顆衛星組網才能提供網路通訊服務。國家太空中心代理主任余憲政表示，低軌通訊衛星的生產商機之所以熱，不外乎是技術門檻、成本都較高度在3.6萬公里的同步軌道衛星低，加上衛星需求量大，在這些現象交互影響下，就讓業者躍躍欲試。
但要讓零組件上太空，最大挑戰來自於「環境考驗」。例如得承受正負超過200度的極端溫差；面對宇宙射線、太陽耀斑 （編按：太陽大氣局部區域最劇烈的爆發現象，它能在短時間內釋放大量能量，引起局部區域瞬間加熱，向外發射各種電磁輻射） 等太空輻射影響，零件容易劣化或失常；火箭發射過程中的低頻振動等。
余憲政解釋，這些測試項目雖然能找國外業者執行，但成本相當高，單一項目費用可能就達數百萬元，且若是要跑完所有驗證，還不見得能在同一個實驗室辦到。再加上把產品送到國外測試有額外的時間成本，還需要跟他國業者一起排隊等待。
因此，太空中心自去年起就積極整合資源，試圖打造台灣唯一、最完整的驗證場域，協助台廠縮短取得相關驗證數據、提供給客戶的時間。
「我們有信心以五分之一，甚至十分之一的價格，提供相同的測試水準，重點是不需跟其他國家業者排隊，在自己的土地上就能完成驗證準備。」他強調。
在搶低軌通訊衛星商機前要克服哪些難關？《數位時代》帶讀者前往位於新竹的國家太空中心，透過多張照片了解衛星零件上太空會遭遇的考驗：
考驗一：太空的劇烈溫差
首先，衛星上太空會遇到溫差挑戰，當衛星被太陽正面照射時，溫度可能高達攝氏120至160度；相反地，若遠離太陽時，溫度可能瞬間低到零下100度。
要打造可以通過溫差考驗的衛星，熱真空艙便是重要的測試環節。它可模擬衛星受太陽照射及遠離太陽的劇烈溫差，藉以試驗測試元件在真空環境下是否正常運作，以及設計階段之熱控分析是否正確。
考驗二：設備內儀器的電磁干擾
其次，要進軍低軌衛星設備，電磁相容測試是其中一個重要部分，國家太空中心電磁相容測試及天線量測設備，主要目的便是執行衛星及衛星元件的電磁放射及電磁耐受測試。
因眾多電子儀器集中於狹小密閉空間內，彼此互相干擾將會影響任務。量測時是將衛星置於全電波暗室內，分別利用天線和探棒來進行輻射（Radiated）測試與傳導（Conducted）測試，以了解衛星在正常運作時，本身所產生的電磁場響應，以及衛星所能承受電磁波干擾的極限。
考驗三：安全地度過振動環境
低軌通訊衛星雖是在高度2,000公里以下執行任務，但與其他衛星一樣，都需要搭載火箭發射上空。零件能否在發射過程中撐過振動，需要提前做多次測試。
振動測試設備是用來模擬衛星發射過程中，火箭所產生的低頻振動。測試時藉由振動控制設備來控制電源放大器，驅動振動機，並透過振動機的延伸平台及水平滑台測試衛星或元件。透過不同之安裝方式可以分別做垂直方向，以及水平方向等之三軸向振動測試。
音震艙測試設備則是模擬衛星在發射過程中，測試元件是否能在火箭的音震所引起的震動環境中正常運作。測試時蒸發器先將液態氮氣化，以氣態氮做為噪音源，由控制設備調節氮氣的流速，利用噪音產生器將動能轉為音震波，經由喇叭將音震波導入音震艙體，以測試在艙體的元件。
目前，太空中心較弱的項目是「輻射測試」，而這部分已經與醫院、學術單位合作，能快速轉介資源，提供完整的太空測試環境，使得目前太空中心的衛星本體驗證項目已經相當完整。
2020年7月，太空中心與宜特科技、原能會核研所、中研院等單位共組「台灣太空輻射環境驗測聯盟」，目前已成功替台廠執行影像感測器以及記憶體模組輻射驗測。
余憲政認為，當低軌通訊衛星發展成熟，就可能如iPhone般延伸出專業代工、組裝服務，目前這些組裝的功夫仍由Starlink、OneWeb這些衛星服務公司自己負責，隨著衛星數量不斷增加，台灣的零組件業者其實有機會分一杯羹。
責任編輯：林美欣