探索衛星通訊產業Part 2｜國際間衛星角逐較勁，台廠面臨哪些隱憂？

偵察衛星：

1. KH-11 鍵孔(Keyhole)：自1976年部署，是首批使用電光數位成像技術的間諜衛星，具備10厘米級解析度，並可即時傳輸影像及整合AI技術。
2.  Lacrosse(Onyx)系列：自1988年升空，該衛星採用合成孔徑雷達(SAR)技術，能夠穿透雲層和黑夜進行監視。3.NORL系列衛星：自1996年起已多次發射，涵蓋信號情報(SIGINT)、光學偵察、雷達偵察等多種用途。

通訊及指揮控制衛星：

1. 先進極高頻衛星(AEHF) 是美國太空部隊操作的一系列安全通信衛星，它們用於美國武裝部隊、英國武裝部隊、加拿大武裝部隊、荷蘭皇家武裝部隊和澳大利亞國防軍，由6顆衛星所組成，旨在為美國及其盟國的武裝部隊提供全球範圍內的安全、抗干擾通信。
2. 國家衛星通訊系統(DSCS)為美國提供軍事通訊傳輸，以支援全球分佈的軍事用戶，自2007年起逐漸被寬頻全球衛星通訊系統(WGS)取代；截至2021年09月，仍有6顆DSCS(第三代)衛星運作。
3. 寬頻全球衛星通訊系統(WGS)是美國國防部運營的高容量衛星通訊系統，旨在為美國及其盟國的軍事和政府用戶提供全球範圍內的高數據傳輸能力，其技術除了擴大容量傳輸外，還加強全球覆蓋率及多頻段操作；截至2021年09月止，共有10顆WGS衛星投入營運。
4. 戰術衛星通訊系統(TACSAT)最早由1969年被提出，最早旨在驗證地球靜止軌道衛星在戰術通信中的可行性。近代的戰術衛星計劃則是在2002年美國國防部啟動的微衛星實驗項目，期望在戰爭時期在衛星經過上空時，讓戰地指揮官能夠請求並獲取影像和其他數據，並在數分鐘內將收集到的數據傳送給前線指揮官。

導航衛星：

1. 全球定位系統(GPS)自1970年代由美國政府研擬，主要提供給軍方於地球表面學大部分地區精準的定位、測速及高精度的標準時間；並於21世紀起廣泛普及於民眾。其中，第三代全球定位系統(GPS III)由洛克希德˙馬丁公司設計製造，並於2018年至2023年間發射，共計10顆衛星。
2. 操作控制系統(OCX)旨在取代原有的​GPS操作控制系統(OCS)，除了支援第三代GPS之外，亦能透過靈活的架構及現代化的訊號適應各種GPS用戶的需求變化，並強化資訊保護的能力。

國防預警衛星：

1. 美國飛彈預警衛星(DSP)由美國空軍太空司令部維護，通過衛星上攜帶的傳感器偵測到的熱輻射來對飛彈或者火箭的發射以及核爆炸提供偵測情報。
2. 天基紅外線系統(SBIRS)是美國太空軍(USSF)採用的系統，主要係透過地球同步軌道衛星(GEO)和高橢圓軌道衛星(HEO)上的感測器，以及地面資料處理控制，提供飛彈預警、飛彈防禦、戰場特性描述和技術情報領域的關鍵能力。
3. 天基預警系統係目前美國國防部正在著手研擬的新一代預警系統取代原本的，將採用多軌道、多星座方式進行，除了包含高架持久紅外線計劃(OPIR)在高軌道運行外，低軌道將由美國太空發展局(SDA)、美國飛彈防禦署(MDA)及國防高等研究計劃署(DARPA)合作開發大規模、低成本的小型衛星星座。

通訊衛星：

1. 星鏈計劃(Starlink)由SpaceX推出的太空高速網際網路計劃，係透過低軌道衛星群，提供覆蓋全球的高速網際網路接入服務。截至2024年9月，已在102個國家運行，全球用戶已超過300萬戶。
2. 銥衛星(Iridium)是由圍繞地球一共66個運作中的通信衛星組成，除了有美國國防部外，其他包含航海人員、航空人員、政府機關、石化工業、科學家和經常旅行者等均為使用者，其服務地區遍布全世界(除了北韓與北斯里蘭卡外)。

氣象、地球觀測及遙測衛星：

1. 陸地衛星計畫(Landsat Program)自1972年發射，主要紀錄地球表面圖像，儲存於美國及全球的接收站中，並應用於農業、製圖、林業、區域規劃、監控和教育等領域中。
2. 靜止環境観測衛星(GOES)是由美國國家海洋和大氣管理局經營的衛星，用作天氣預報、強烈風暴跟蹤和氣象學研究，並以太空飛行器和地面的儀器的系統一起工作以提供一個連續的環境數據。
3. 重力回溯及氣候實驗衛星(GRACE)是一項由NASA與德國航太中心(DLR)合作的任務，主要目標是對地球重力場進行探測，進而研究地球的水資源、地質及氣候。
4. 國防氣象衛星計劃(DMSP)由美國國防部負責的一項監測氣象、海洋和日地物理科學項目。該計劃具體由美國太空軍管理，美國國家海洋和大氣管理局負責衛星的在軌操作。

導航衛星：(同軍事與國防衛星)

深空探測衛星：

1. 哈伯太空望遠鏡(HST)於1990年發射，主要解決長期困擾天文學家的問題，例如：比以前更準確的測量出造父變星的距離，這可以讓我們更加準確的定出哈伯常數的數值範圍，並且對宇宙的擴張速率和年齡有更正確的認知。
2. 史匹哲太空望遠鏡(SST)為NASA耗資8億美元，於2003年發射的一顆紅外線天文衛星，是大型軌道天文台計劃的最後一台太空望遠鏡；其貢獻為：發現目前已知最遙遠的星系GN-z11，以及第一張系外行星的直接成像等。
3. 錢卓拉X射線天文台(CXO)為NASA於1999年發射的一顆X射線天文衛星，其特點是兼具極高的空間解析度和光譜解析度，被認為是X射線天文學上具有里程碑意義的太空望遠鏡，標誌著X射線天文學從測光時代進入了光譜時代。
4. 大天文台溯源深空巡天(GOODS)是NASA結合三個大型軌道天文台進行巡天調查的計畫，以哈伯太空望遠鏡、史匹哲太空望遠鏡和錢德拉X射線天文臺為主，再加上其他太空望遠鏡，如XMM-牛頓衛星，和一些世界上最強大的地面望遠鏡的數據。其目的在使天文學家能夠研究遙遠的早期宇宙中星系的形成和演化，另外，該計劃亦結合可見光、近紅外線和X射線等多波段的深空觀測數據，為研究星系的多樣性和宇宙大尺度結構提供了寶貴的資料。

其他行星探測衛星：美國亦派遣許多無人探測太空飛行器探索太陽系行星，近期較多著墨的是火星探測任務(旗艦任務Flagship Program)。

偵察衛星：

1. 蓮花(Lotos)系列：取代蘇聯時期建造的Tselina衛星，但受到俄羅斯1990年代資金短缺及人才流失等事情，值至2009年才成功發射。其功能特色為具備電子偵察能力，包含雷達訊號及通訊訊號；其搭載的設備具高解析度，可從太空偵測並瞄準地表約汽車大小的物體。後續陸續搭載多顆蓮花、芍藥系列衛星，形成藤蔓(Liana)系統。
2. Bars-M系列：是新一代軍用光學測繪衛星，由RKZ Progress和Lomo開發，於2015年發射升空，搭載兩台攝影機和雷射測距儀，可在七個光譜帶拍攝影像。從約700公里的軌道高度，可以實現1.1至1.3公尺的解析度，掃描幅寬為60或1,300公里，因此全球每個區域可以每三天拍攝一次。
3.  Persona系列：源自Resurs DK級遙感衛星及蘇聯Yantar偵察衛星，是第三代光學偵察衛星，旨在提供高解析度地面影像，並即時傳輸至地面站。

通訊及指揮控制衛星：

1. 閃電號衛星(Molniya)係蘇聯在1965年至1991年期間及俄羅斯聯邦在1991年至2004年間發射的軍事通訊，具有+63.4度的仰角和12小時的周期(高橢圓軌道設計)，適用於極地地區的通訊；並自1967年開始被用於轉播Orbita衛星電視系統。
2. 盧赫衛星(Luch)是俄羅斯的數據中繼衛星系統，旨在為低軌道(LEO)衛星、航天器和地面站之間提供持續的通訊網路。​該系統的主要功能是中繼來自國際空間站(ISS)和其他衛星的數據和通訊訊號。

導航衛星：

格洛納斯系統(GLONASS)為蘇聯於1982年研發的衛星導航系統，1995年完成全球覆蓋；並於2001年俄羅斯政府重啟後，持續投入資金運作和升級；截至2022年10月，共有26顆衛星升上太空，其中有24顆運行中。其​GLONASS採用了獨特的分頻多重進接(FDMA) ，具有較強的抗干擾能力，但相對於其他導航系統，其精確度略低。

國防預警衛星：

1. 眼睛衛星(Oko)係俄羅斯的飛彈預警計劃，由部署在高橢圓軌道的US-K衛星組成，透過紅外線偵測飛彈引擎的排氣羽流來辨識彈道飛彈的發射，並補充其他預警設施，如沃羅涅日雷達、達拉爾雷達和聶斯特河雷達。
2. ​穹頂(Kupol)天基導彈預警系統，為俄羅斯與中國合作研製的新一代飛彈預警系統，其中於2021年發射苔原衛星(Tundra)在高橢圓軌道上，執行預警探測任務。

通訊衛星：

1. 亞馬爾系列衛星(Yamal)係由俄氣空間系統(GSS)負責營運，最新型亞馬爾-601衛星配備18個C波段轉發器、19個Ku波段轉發器和26個Ka波段轉發器，服務範圍涵蓋俄羅斯、獨立國家國協、中東和東南亞國家，提供固定通訊、廣播和雲端存取等服務。
2. 快車系列衛星(Express)是由俄羅斯衛星通訊公司(RSCC)營運之地球靜止軌道衛星，覆蓋俄羅斯全境及周邊地區，提供廣播、電信和雲端服務。

氣象、地球觀測及遙測衛星：

1. 資源衛星(Resurs)：於2006年發射Resurs-DK，為資源管理和經濟活動提供數據，並監測大氣、水和土壤的污染源，以便為俄羅斯聯邦和地區環境當局提供管理決策的相關資訊，該航天器由俄羅斯地球運行監測研究中心(NTs OMZ)操作，已於2016年退役；後續由Resurs-P及Resurs-PM執行任務。
2. GOMS系列衛星最早由1994年由俄羅斯聯邦發射，旨在提供氣象觀測和預測服務；近期俄羅斯政府計劃在2025年發射Elektro-L No.5，以提升氣象觀測及環境監測能力。

導航衛星：(同軍事與國防衛星)

行星探測計劃：

1. 月球探測任務：該計劃由俄羅斯航天國家集團主持，近期已於2023年08月發射月球25號(Luna 25)，旨在驗證月球南極地區的軟著陸技術，並對該區域進行科學研究，包含月球土壤成分、探測月球水冰存在等。
2. 火星探測任務(ExoMars)為由歐洲太空總署和俄羅斯航天國家集團合作推出的非載人火星探索計劃，該計劃的主要目標是尋找火星上過去和現存生命的跡象；目前該計劃已於2022年3月因俄烏戰爭宣布延遲。

其他科學探測衛星：

1. 極迅瞬變光源太空觀測計畫(UFFO) 是一個國際合作科學衛星計畫，目標為監測恆星死亡以及中子星與黑洞撞擊產生之伽瑪射線爆，以了解宇宙之膨脹史。目前參與的國家包含俄羅斯、臺灣、韓國、丹麥、西班牙等地之大學或研究機構。
2. Ionosfera-M衛星於2024年11月發射，旨在監測地球電離層。

偵察、監視、遙測及氣象觀測衛星：

1. 尖兵系列衛星為中國軍用對地觀測衛星，主要用於戰略導彈提供地面固定目標的定位；該系列衛星分為返回型與傳輸型兩大類，主要用戶為中國人民解放軍總參謀部第二部航空航天偵察局。​
2. 高分系列衛星是中國「高分辨率對地觀測系統國家科技重大專項」的重要組成部分，旨在提升國家的對地觀測能力，滿足國土資源調查、環境監測、農業估產、防災減災等多領域需求。
3. 遙感41號衛星為中國2023年12月發射之衛星，除了具備一般遙感衛星功能外，還附帶多光譜和高光譜的能力，是一枚標準的軍事偵察衛星。
4. 風雲系列衛星主要用於氣象觀測和預報，其蒐集之資訊廣泛用於中共解放軍之領域，為中共當局的軍事活動挹注額外保障。
5. 天鏈系列中繼衛星，主要用於數據中繼和航天測控，為中國的載人航天器、對地觀測衛星等提供持續的數據傳輸和測控支持。

軍事通訊衛星：

1. 東方紅系列衛星於1970年升空，是中國第一顆發射的人造衛星，也讓中國成為第五個獨立發射人造衛星的國家；其功能主要為通訊及廣播，後續發射的衛星亦包含高軌通訊、遙感及導航等功能。
2. 中星系列衛星為中國位於地球靜止軌道通訊衛星，主要用於電視廣播以及數據傳輸，服務範圍覆蓋中國全境、亞太、中東、澳大利亞、歐洲、非洲等地區。​目前，中星系列衛星由中國航天科技集團下屬的中國衛通集團負責運營。

導航衛星：

北斗系列導航衛星於2000年開始運行，為中國自主研製的全球衛星導航系統，與美國GPS、俄羅斯GLONASS及歐盟伽利略定位系統(Galileo)並列全球四大核心衛星導航系統。

國防預警衛星：

通訊技術試驗系列衛星(TJSW)又稱前哨或火眼衛星，於2015年開始運行，主要功能為飛彈彈道早期預警。

通訊衛星：

1. 中星系列：(同軍事與國防衛星)。
2. 極空間(Geespace)為中國吉利控股集團旗下的低軌道商業衛星營運商，與美國SpaceX星鏈計劃(Starlink)類似，致力於構建全球衛星通訊、導航和遙測融合的星座系統，稱為吉利未來出行星座。​截至2024年9月，該公司已成功發射了30顆LEO衛星，覆蓋全球90%的區域，提供24小時通訊服務。​未來計劃部署近6,000顆LEO衛星，以提供全球網路連線服務。

氣象、地球觀測及遙測衛星：

1. 高分系列衛星：(同軍事與國防衛星)。
2. 遙感41號衛星：(同軍事與國防衛星)。
3. 風雲系列衛星：(同軍事與國防衛星)。
4. 天鏈系列中繼衛星：(同軍事與國防衛星)。

導航衛星：(同軍事與國防衛星)

行星探測計劃：

中國另有天問計劃及嫦娥工程執行太陽系行星及月球探測計劃。

其他科學探測衛星：

1. 暗物質粒子探測衛星(DAMPE)又稱悟空號，是中國第一個空間望遠鏡，用於探測暗物質，於2015年升空。
2. 量子科學實驗衛星(QUESS)又稱墨子號，為中國科學院空間科學先導專項項目之一，旨在促進長距離的量子光學實驗，以允許開發量子加密和量子隱形傳態技術。量子加密使用量子纏結原理，可以絕對檢測到是否有第三方在傳輸過程中截獲了消息。
3. 愛因斯坦探針衛星(EP)又稱天關，於2024年1月發射，其具有軟X射線高靈敏度和實時動態巡天監測的能力，填補了國際上在該波段的大視場全天監測設備的空白，能幫助科學家系統性地發現和探索宇宙高能暫現天體，特別是更暗弱、遙遠或稀有的劇變天體。

偵察及情報衛星：

1. 光學偵察方面，有CSO及Pleiades Neo系列，其中CSO衛星為Helios升級版，並由法國偕同歐洲太空總署(ESA)，主要提供高解析度光學影像以支援歐洲軍事行動，並搭載紅外線傳感器，可在夜間與惡劣天候下進行監測。Pleiades Neo系列衛星則是法國空間機構(CNES)與ESA一同營運，主要功能為高解析度監視，並結合光學與雷達影像融合，以支援軍事與民用監測，可提供即時戰場情報。
2. 雷達偵察方面主要以SAR系列衛星為主，為德國研發之天候監視及戰場情報領域應用衛星，並與法國CSO衛星合作，搭載更先進的合成孔徑雷達(SAR)。
3. 電子情報方面，CERES和ELISA衛星先後提供法國及歐盟成員國偵測敵方雷達與通訊設施的能力，另有德國正研擬的Hager衛星計劃進行中，主要功能為攔截無線電信號及監控敵方電子設備。

軍事通訊衛星：

1. GovSatCom衛星主要由歐盟及ESA負責運作，係由多顆衛星組成的歐盟聯合網路，主要提供給歐盟國家軍隊與政府機構使用，為歐盟國防、邊境安全與緊急應變提供安全加密通訊；未來將與IRIS Square合作拓展低軌衛星通訊。
2. IRIS Square：由歐盟委員會(EC)、歐洲太空總署(ESA)及歐盟太空計畫局(EUSPA)合作之一項低軌衛星星座計畫，挑戰美國Starlink與英國OneWeb的軍事應用，提供量子加密通訊(Quantum Cryptography)，抵禦電子戰與駭客攻擊。
3. 除此之外，英國(Skynet衛星)、法國(Syracuse衛星)及義大利(SICRAL衛星)均有相關戰略與戰術軍事通訊衛星提供與北約盟軍及全球友邦軍隊使用，為整體軍隊安全通訊及戰略即時通訊貢獻。

預警與監測衛星：

1. 戰場監測方面，以歐盟國防部、ESA及EUSPA計劃於2030年部署的歐洲軍用導航與預警衛星(GEODE)為主，係伽利略衛星(Galileo)的軍用版，提供提供軍用精確定位，並增強戰場監視能力。
2. 導彈預警方面則有法國與ESA偕同營運的SPIRALE飛彈預警衛星計劃(採用紅外線偵測)，及歐洲防務基金(EDF)與法國、德國、義大利、荷蘭及芬蘭合作的TWISTER計劃(歐盟返超音速導彈預警計劃)，將結合地面雷達及衛星監測，提供歐盟擁有自主的防空預警能力。
3. 太空監測方面則是有歐盟太空監測與跟蹤計畫(EU SST)，主要由ESA和EC計劃發展，預計於2030年部署專用衛星，將提供給北約成員國及歐盟成員國使用，預期能提供監測太空碎片、敵對衛星及其他太空威脅之能力。

通訊衛星：

1. 法國Eutelsat衛星：主要提供全球電視廣播、網路服務及政府通訊，從1980年代開始營運，目前擁有36個通訊衛星，近期與OneWeb合作開發低軌衛星；另外，也支援歐洲與非洲的遠程教育與遠端醫療服務。
2. 盧森堡SES衛星：於1985年成立，目前有70個通訊衛星，散佈在中、高軌區域，主要提供衛星電視廣播、寬頻網際網路及政府與軍事通訊之服務，為全球最大規模的中軌道(MEO)及高軌道(GEO)衛星；另外，目前亦開發低軌衛(LEO)衛星，與Starlink及OneWeb競爭。
3. 西班牙Hispasat衛星：於1989年成立，主要專注於衛星電信、網際網路、廣播、政府與軍事通訊由西班牙政府與私營企業共同擁有，負責管理一系列高軌區域(GEO)衛星，提供歐洲、美洲及北非的廣播和通訊服務。
4. 英國OneWeb衛星：衛星主要散布在低軌道(LEO)，截至2024年底已部署648顆，主要提供全球寬頻網際網路及軍事與政府通訊服務，另外與英國電信(BT)及法國Eutelsat衛星合作，將5G網路與低軌衛星技術整合，提升連線穩定性。

氣象、地球觀測及遙測衛星：

1. 哨兵衛星(Sentinel)為歐盟哥白尼計劃(Copernicus Programme)核心部分，由ESA和EC合作開發，旨在採用光學、雷達與大氣數據技術及提供相關資訊，並負責全球環境監測、氣候變遷、災害應對、農業與土地監控；其領域包含天候雷達、農業檢測、海洋汙染/平面議題、大氣汙染/空氣品質等。
2.  Envisat衛星發射於2002年，是當時最大的環境檢測衛星，對氣候、空氣汙染、臭氧層、海洋生態及自然災害監測具有貢獻；然因電子系統故障緣故，該衛星已於2012年失聯，成為太空垃圾，也為後續哨兵衛星(Sentinel)計劃鋪陳。
3.  MetOp衛星係歐盟第一代極軌(LEO之一)氣象衛星，由歐洲氣象衛星組織(EUMETSAT)及ESA合作開發，負責全球天氣預測、氣候監測及大氣研究；並與美國NOAA氣象衛星、日本JAXA及世界氣象組織(WMO)合作，共享全球天氣資訊數值及氣候變遷研究。
4.  Meteosat衛星是歐洲唯一的高軌道(GEO)氣象衛星，第一代於1977年升空，由EUMETSAT及ESA負責營運，與美國GOES、日本Himawari及中國風雲衛星共組全球氣象觀測網路，提供即時天氣預報、颶風監測、雷暴預測及氣候研究，涵蓋區域為歐洲、非洲、大西洋及部分亞洲地區。

導航衛星：

伽利略(Galileo)導航衛星為歐盟自主發展之全球衛星導航系統，於2005年發射，並由EC、ESA及EUSPA聯合營運，為智慧型手機、汽車導航、飛機及船舶提供高精度定位，運行在位於23,222公里之中軌(MEO)，共發射30顆(其中6顆為備援)；另外提供予歐盟軍方、政府加密導航服務，也抵禦電子戰干擾，使用者為歐盟成員國及北約的政府及軍隊。

行星探測計劃：

在行星探測方面，亦有JUICE衛星及ExoMars火星探測任務協助探測太陽系行星。其中JUICE已於2023年進行發射，旨在深入研究木星及其三顆主要的冰衛星；ExoMars計劃則由ESA主導，並和俄羅斯航天國家集團合作進行中(已於2022年暫停合作)，主要針對火星進行探測是否存有生命存在的可能性。
其他科學探測衛星：

在其他方面，蓋亞(Gaia)衛星及Hera衛星亦對歐盟的科學衛星領域有顯著貢獻。蓋亞(Gaia)衛星自2013年發射以來，已針對20億顆恆星及其他天體超過3兆次觀測；Hera衛星則能驗證動能撞擊法對偏轉潛在威脅地球的小行星的有效性。