福尔摩沙卫星七号

福尔摩沙卫星七号（FORMOSAT-7/COSMIC-2，亦简称FS-7、FS-7/C-2或FORMOSAT-7），简称福卫七号或福七，是台湾的气象卫星卫星群。

## 任务概述

“福尔摩沙卫星七号计划”是一大型的台美双边国际合作计划，由两国政府授权执行。本计划亦为福尔摩沙卫星三号的后续计划，由中华民国国家太空中心、美国国家海洋暨大气总署（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）、美国空军（USAF）共同合作执行。福卫七号由六颗卫星组成，预计于太空中执行五年的科学任务计划，主要工作是进行全球气象预报、气象变迁研究、及电离层动态监测。

### 责任范围

台湾

卫星地面系统（卫星星系任务操作系统的建立、发射、初期轨道操作、任务轨道推升控制、在轨任务操作，海外支援地面站指令资料传输...等。地面系统含太空中心卫星操控中心、国内外网络系统、与资料下载的地面站）。

美国国家海洋暨大气总署

负责卫星地面接收站布署（含关岛、达尔文、毛里求斯、科威特、加纳、库亚巴、洪都拉斯、夏威夷、大溪地...等站。其中包括位于台湾的地面接收站，以利达成平均30分钟资料更新的任务需求）。

## 任务历史

原预计于2018年第三季发射，但因为火箭生产排程延后，升空时间延后。

2019年4月1日，依据国家实验研究院同日发布之新闻稿指出，福卫七号的六颗卫星预计于同年4月15日搭机前往美国，等待后续发射日程到来。

2019年6月13日，国家太空中心副主任余宪政同日表示，因应整合测试作业之故，将延迟发射时间至当地时间6月24日晚上11时30分到6月25日凌晨3时30分之间（台湾时间6月25日上午11时30分到15时30分之间）。

2019年6月25日，原预定（台湾时间上午11时30分）发射的福卫七号，因当地发射台些许问题须排除，再度将其原发射时间再延后三小时，改预计（台湾时间下午14时30分）发射。当时间到来，福卫七号终于发射成功，于发射后1小时31分23秒释放第一颗，接着于1小时34分48秒确认第二颗成功释放（镜头外），1小时36分38秒确认第三颗释放（镜头外），1小时39分53秒释放第四颗，1小时43分18秒确认第五颗释放成功（镜头外），及最后一颗于1小时46分13秒完成释放。当六枚卫星完全脱离成功后，将暂驻留于720公里高度的轨道上。预计（台湾时间晚上21时），卫星将首次通过台湾地面站。同日晚间20时48分（卫星发射后的173分钟、环绕地球第三圈），台湾站（台南、中坜接收站）最终陆续地接收到6颗卫星（接收顺序分别为#2、#3、#4、#5、#6、#1）所发射的讯号。

2019年7月16日，第一笔“大气层和电离层剖线资料”传回。同年7月17日，由科研团队完成反演算处理，并于后6个月针对“最新掩星讯号接收技术”、“无线电射频信标仪”、“离子速度仪”作检测，调整接受环境至最佳化。便于发射后的7个月内，可以正式提供相关电离层和气象资讯数据，以供相关单位使用与分析。不过应只是前两颗卫星部轨定位（自720公里高的卫星停留轨道逐渐调整至550公里高的任务轨道）成功，其余四颗尚在部轨调整中（推估预计19个月的部轨周期完成定位）。

2019年7月22日，完成第一阶段任务（各探测仪器之功能健检），启动第二阶段任务（六枚卫星陆续部轨定位作业），预计2021年2月（计19个月）完成全部卫星部署。定位完成的卫星主要分布在南、北纬50度之间，以监测热带地区气候（热带低压、台风）变化为主（预估可提高10%的气象预报准确度）。

2020年3月6日，国研院太空中心表示，同年3月7日与美国同步正式对全球公开（自2019年6月25日至2020年3月6日）所搜集的相关气象资料，盼能提升全球天气预报精确性。据统计，至此时已有700多万笔资料已被运用，使用者遍布全球31国。

2020年10月，5枚卫星部轨定位完成，抵达任务轨道。

2020年10月21日起至23日止为期3天，国研院太空中心以视讯会议方式召开了“第5届国际导航卫星掩星观测研讨会”，此乃福卫七号发射近一年又四个月后，首度以福卫七号为主轴之国际研讨会。福卫七号合作伙伴美国国家海洋暨大气总署（NOAA）署长 雅各布斯（Neil Jacobs）以影像与会现场，会中也报告福卫七号发射一年多以来的观测成果。

- 全球（含美国、欧洲、加拿大）各大气象作业中心均已证实“福卫七号能有效改进全球天气预报准确度，尤其对热带区域的改善最大，在热带地区离地表6公里大气温度5天预报误差的改进达到4%”。
- 掩星观测优势，在探测传统遥测技术较无法观测到的大气边界层特性，边界层是许多天气现象发生的区域，为大气最接近地表的部分，厚度约1至2公里，包含午后热对流发展、海陆风环流等，与人类活动息息相关。
- 资料极具高解析、不受低云遮蔽及水汽影响，且仪器的改进，促使福卫七号于近地表的资料量优于前福卫三号，协助研究全球大气边界层于季节及地域上之结构变化。且福卫七号的原始资料免校正即可直接使用的特性，可协助确立并追踪全球暖化的增温幅度。
- 其电离层掩星资料品质稳定，每日可输出超过4,000笔资料（重要成果包含成大研究团队发现的2019年罕见南极平流层骤暖事件）。

2021年1月，福卫七号“GLONASS绝对电子浓度”资料公布。2月，6枚卫星部轨定位，完成抵达各任务轨道布署。4月，福卫七号“IVM电子浓度”资料公布。

2022年1月，增加大溪地地面接收站（地实战－使平均观测到的大气剖线能在30分钟内传输到气象局）。4月，增加释出之太空天气资料，例：高频电离层干扰指数、IVM现地量测之电子浓度、离子温度、速度和GNSS讯号干扰指数。

## 基本资料

- 数量：原定由12颗任务卫星及1颗自主卫星组成一个卫星群（Constellation），后缩减为6颗任务卫星及1颗自主卫星（FORMOSAT-7R）组成一个卫星群。FORMOSAT-7R后另命名为猎风者卫星，并于2023年10月发射升空。
- 星系架构：低倾角、六轨道面（每一轨道面一颗卫星、推估自720公里高度逐步推移轨道至完全均匀分布于550公里高的轨道面，需时约19个月工作期）。
- 重量：每一颗重300公斤。
- 尺寸：100 x 125 x 125立方公分
- 外型：呈长方体型，于单侧装载太阳能板。
- 任务轨道：圆形轨道。第一组高度520－550公里，倾角24度。原预计第二组高度770－800公里，倾角72度（后因美方经费问题，取消第二组发射计划）。
- 通讯能力：S频段，上传速率32kbps，下载速率2Mbps
- 合作厂商：英国SSTL（Surrey Satellite Technology Ltd.）
- 酬载支援：资料容量2Gbits，载重39.4公斤，电力供应95W。

### 酬载仪器

负责单位：美国空军（U.S. AIR FORCE）。

任务酬载：全球卫星导航系统无线电讯号接收器－TGRS（Tri-GNSS Radio occultation System）

可同时接收包括“美国─GPS”及“俄国─GLONASS”全球卫星导航系统（GNSS）讯号。使用者可借由讯号通过大气层时产生折射，来计算出大气层气压、温度、湿度的垂直剖面图。

科学酬载：1.离子速度仪─IVM（Ion Velocity Meter）／2.无线电射频信标仪─RFB（Radio Frequency Beacon）。

- 离子速度仪─IVM（Ion Velocity Meter）：可得到卫星轨道上的的离子种类、浓度、速度与温度。
- 无线电射频信标仪─RFB（Radio Frequency Beacon）：可量测电离层闪烁，进而分析得到电离层异常区的分布。

### 发射系统

委托SpaceX以猎鹰重型运载火箭（Falcon Heavy）进行发射。

国家实验研究院院长王永和表示，非常关注猎鹰重型火箭的试射是否能够成功，如果成功发射，我国和美国合作的福卫七号卫星就可望以猎鹰重型火箭发射，送入太空。

福卫七号发射时总共将有25颗卫星一起借由猎鹰重型火箭进入太空，因此本次猎鹰重型火箭是否能发射成功，全球都非常关注。

当猎鹰重型运载火箭发射成功后重返回收时，两侧副助推器虽成功着陆，但主助推器于海面平台船上降落时因偏移中心点而失败致撞击及爆炸。

### 地面系统

美方所发展资料处理系统将安装在位于中央气象局的台湾资料处理中心，由气象局负责系统监控、资料管理、及使用者服务。太空中心将结合中央气象局及国内学界能量共同发展一套资料处理系统验证平台。

## 主要任务

进行全球气象预报、气象变迁研究、及电离层动态监测。

## 寿命

设计寿命：5年。

## 注释

自2006年福卫三号发射以来，截至2014年为止，共有858篇论文探讨掩星资料应用，其中306篇引述来自福卫三号资料。所以在福卫七号资料运用发展方面，国研院台洪中心将结合学界与气象局研发能量，将福卫七号掩星资料套入气象数值模式，提升剧烈天气的预报能力，降低灾害预警之不确定性。配合长期的气候分析，作为政策拟订的参考，以协助会受气候影响之相关产业作适度的调整。

## 外部链接

- 福卫七号计划介绍
- “福卫七号”科学小百科
- UCAR COSMIC Program
- 发射直播网址
- 福卫7号发射成功！台风暴雨精准掌握！公共电视 2019-06-27
- 福卫七号系列报导-台湾太空20年 MIT卫星下一步！台视新闻 2019-08-05
- 气象先知 对抗极端天气【福卫七号】_ EP01 科普新视界 2020-05-07
- 卫星差点送不出国 台湾团队惊险解围【福卫七号】_ EP02 科普新视界 2020-05-07
- 致命海啸危机 福卫七号预警救命【福卫七号】_ EP03 科普新视界 2020-05-07

## 基本资料

- 日语原文：福尔摩沙卫星七号、FORMOSAT-7/COSMIC-2
- 说明：福卫七号模型
- 任务类型：地球科学观测卫星
- 运营单位：NSPO · NOAA
- COSPAR_ID：2019-036、（E/L/M/N/Q/V）
- 卫星目录序号：44343/49/50/51/53/58
- 网站： www.tasa.org.tw
- 任务时长：预定5年、目前已运作
- 制造商：萨瑞卫星科技
- 弹头量：300 公斤 × 六架卫星
- 尺寸：卫星本体：、长 1.25 米、宽 1 米、高 1.25 米
- 推出时间：2019年6月25日、6时30分 UTC
- launch_rocket：猎鹰重型运载火箭
- 发射地点：肯尼迪太空中心 SLC-39A
- 参考坐标系：地心轨道
- 轨道类型：低地球轨道
- orbit_periapsis：705 至 707 公里
- orbit_apoapsis：724 公里
- 倾角：24°（第一组）、72°（第二组，已取消）
- orbit_period：97 分
- apsis：地
- 分类：福尔摩沙卫星
- previous_mission：福尔摩沙卫星五号
- next_mission：猎风者卫星
- 缩写：TGRS
- 气缸盖：全球卫星导航系统无线电讯号接收器
- 缩写：IVM
- 名称：离子速度仪
- 缩写：RFB
- 名称：无线电射频信标仪