蘇之涵/動手做一個自己的衛星吧

2023巴西拉丁美洲太空挑戰賽開幕式,SIGHT帶著國旗與手繪的自我介紹小海報。照片提供/SIGHT CubeSat探空隨筆團隊
2023巴西拉丁美洲太空挑戰賽開幕式,SIGHT帶著國旗與手繪的自我介紹小海報。照片提供/SIGHT CubeSat探空隨筆團隊

你知道地球外圍有多少顆衛星嗎?超過九千顆。

2022年俄烏戰爭開打,SpaceX的星鏈計畫帶動全球衛星熱。過去每年全世界發射的衛星不到一百顆,瞬間暴增到兩千顆,因為SpaceX要透過衛星提供全球高速網路服務,而且一萬兩千顆只是第一階段目標,全球衛星熱正要迎向爆發期。

降低事務的參與門檻

透過青年築夢計畫,我認識中央大學太空系四年級「SIGHT CubeSat探空隨筆」團隊的核心三人組,陳翰琨、蘇胤睿、官慶睿。他們設計、製作實驗型立方衛星,到巴西參加國際衛星發射比賽。

團隊名稱SIGHT是五個英文字彙的縮寫:壓力Stress、慣性Inertial、地理定位GPS、濕度Humidity和溫度Temperature,分別代表五種衛星常見的研究功能,組成「視野」的字義。既是透過衛星鏡頭傳回地球的宇宙視野,也是三人的自我期許,出國比賽開啟更遼闊的個人視野。

什麼是CubeSat立方衛星?胤睿解釋,立方衛星體積小、成本低、研發自由度高,經常用於科學教育研究。然而太空環境嚴苛、運作充滿未知,所有材料都必須高規格處理,對一般人仍是難以親近的領域。

SIGHT團隊做的實驗型立方衛星是親民的版本。用開源技術,市面可找到的替代材料做出初胚,材料與製作成本約台幣五萬元,成品可以飛離地球表面三到五公里。雖然跟真正飛行在太空軌道上的衛星不同,但製作流程與一般衛星無異,參與者可以體驗、熟悉相關知識技術,更重要的是擁有嘗試和修正空間。

一開始,太空系的三個大男孩只是想證明,太空事務與一般人的距離沒那麼遙遠,他們靠自己的雙手就能挑戰傳統,用一顆實驗衛星就能跟世界做朋友。他們想讓大家看到大學生可以做得到,也讓世界看見台灣可以做得到。

帶著高中生一起做衛星

他們的衛星製造計畫去年就開始了。每個人自籌十萬元,加上無數個自行鑽研的夜晚,三人製造出一個2U大小(2000立方公分)的實驗衛星,到巴西參加發射比賽。我問,為什麼是巴西?他們笑說看著報名資料以為自己要去美國知名的衛星發射地Cape Canaveral,報名成功才發現是巴西的Cape Canavial。錯看幾個字母,讓他們去了一個從沒想過的地方。

去年的結果讓人錯愕,因為搭乘的實驗火箭在發射時爆炸,連升空的機會都沒有,只能帶著遺憾回家。但這段旅程拓展了三人的生命經驗:遇到熱情的僑胞、當地的同好者,也看見太空教育的機會和重要。他們決定捲土重來,再去一次巴西。

團隊申請台積電青年築夢計畫,原本是想完成未竟的夢,但基金會的陪伴機制想得更長遠,依據特質給予不同的協助,包括媒合業界前輩擔任團隊業師。於是今年進一步開啟兩條支線任務:帶高中生動手做衛星,以及在國內推廣太空科普教育。

連續兩年的投入,他們直說自己很幸運,家裡願意支持「不務正業」的他們,今年還有築夢計畫推了一把,「基金會和業師沒有定 KPI要我們一定要做出什麼,所以才可以去試不一樣的東西,那些一直想要做,但不一定對計畫前進有直接幫助的事。」

他們思考著,手上有教案和開源知識,除了在學校社團招募新成員,如何跨出同溫層,讓更多人一起玩呢?有了明確需求,團隊很快就連結到台北市3A教育中心,一個由高中老師經營的新興科技校園據點,推動創新教學思維。老師們希望有機會為體制內的太空教育帶來火花,便邀請他們到校開課。

一學期六到八次的課程,從衛星知識建構開始,教高中生使用3D繪圖軟體,學會結構、通訊、電力電路,以及實際的組裝。年齡相近使雙方溝通無礙,但要設計出一套可推廣的教案,考量時間、難易度,加上可負擔、可取得的材料包,還要維持體驗和成效……這些成為SIGHT今年的暑假作業。

SIGHT帶學生做自己的衛星。照片提供/SIGHT CubeSat探空隨筆團隊

玩得愈開心,愈能超越自己

團隊第二條支線任務是推廣太空科普教育。暑假才剛開始,翰琨已經錄完十二集太空衛星的科普podcast,在節目主持人的引導下,分集介紹立方衛星的知識面、產業環境、太空領域的實務與國際現況。這個曝光機會起因於團隊年初接受新創主題頻道的訪談,播出後廣受好評,主持人看見立方衛星的發展潛力,便主動邀請翰琨繼續說完這個故事。

這亦說明了SIGHT的科普轉譯能力受到肯定。對於溝通表達,他們確實下過一些功夫,每一次與外部對象互動後,大家會一起討論互動經驗和感受,哪些提問是新的,哪些應答可以更好,讓應對進退更周全。

他們也要求自己,面對不同情境和對象,要有意識地調整表達方式。例如對外分享或在課堂上要避免英文專有名詞,儘量用淺顯易懂的詞彙,還要善用日常生活比喻。例如衛星的構造就像人體器官,CPU是大腦,電池是心臟,感測器是五官,電路是血管,各自運作卻又息息相關。這展現專業和換位思考的能力。

訪談中我偶爾還是會看見他們對自己的不確定。因為回到專業領域,實驗立方衛星上不了真正的太空軌道,也因為他們開始思考自己的定位和價值,「我們玩得開心,但不知道別人為什麼會被我們吸引。我們也好奇在別人的眼中,我們到底在做什麼樣的事。」但我認為,在台灣傳統的太空領域裡,他們已經用體驗教育、科普推廣,開創新的實踐路徑。

我問SIGHT團隊,最想向他人傳遞什麼訊息呢?「我們很難定位現在做的事,沒有規範、形狀,所以會嘗試不一樣的東西;也因為這種優勢,我們不會被限制,也不會有太大的損失。」是啊,失敗了又怎麼樣呢,從頭再來就好。去年在完工測試之際,意外燒掉電路板,但出國比賽的日期在即,只能拚了命熬夜趕工再做一顆,做出來的時候讓人感動得想哭。最後順利出國,也因緣際會開展今年的計畫,從三個人的小型製造,到愈來愈多人的探詢加入。

面對SIGHT,你很容易感受到青春無畏的探索衝勁,當他們玩得愈開心,愈能超越自己,甚至超越比賽、跨越國界藩籬。他們帶著大家一起望向太空,一起參與這場衛星熱。

圖/台積電文教基金會

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