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太空產業發展概況

李音儀、林姿伶/ 發布日期:2023/09/22/ 瀏覽次數:792

一、前言

太空科技是一場集體的探索與挑戰,不僅是挑戰地心引力,也正在物理學的推進與創新之道路上行進。全球各地的公司和政府單位都在競爭,希望能在太空產業留下足跡,使得新技術與新應用不斷出現(圖一)。

 

依據Business Wire研究報告顯示,2021年,全球太空產業的市場價值估計在3800至3880億美元,預測在2025至2026年,太空產業之市場成長將達到5400億美元。全球太空市場可以分為上游與下游兩部分,下游產業為我們的日常生活中常見的衛星運營與服務提供商,包含衛星通訊、地球觀測、定位、導航與時態服務,以及其他由太空資源或資料提供的各種商業/科學用途;而下游產業高度依賴於上游產業,特別是發射服務與運營,為太空產業價值鏈中不可或缺的一環,包含衛星與太空飛行器的設計、製造、推進系統、發射系統等。

無論是大企業或是新創公司,正在採用更先進的技術,推出新的設計,以縮短產品的開發週期。2023年SpaceTech Analytics的研究報告針對1萬多家太空科技公司進行調查,結果顯示,美國的太空科技公司數量在全球位居領先地位,占全球56.4%,其次是英國,占6.5%,再來依序為加拿大、中國、德國及印度,分別為 5.3%、4.7%、4.1%及3.6%(圖二)。下列將說明太空產業概況,包含太空製造領域、太空資料處理/系統操作服務、太空觀測領域之公司。

 

 

二、太空製造領域

(一)美國Relativity Space公司
美國Relativity Space公司正在開發3D列印技術,目標將3D列印技術應用於可重複使用的火箭製造,有別於傳統火箭的製作方式,具備更便宜、快速、彈性的火箭製造優點。

(二)美國Blue Canyon Technologies公司
美國Blue Canyon Technologies公司專門製造、設計、生產小型衛星,包含應用於通訊與地球觀測等用途的立方衛星、微型衛星(Microsatellites)。該公司使用先進的製造技術,可依據不同的客戶需求提供客製化的衛星,應用範疇從科學研究到商業用途皆有。

(三)保加利亞EnduroSat公司
保加利亞EnduroSat公司專門從事小型衛星系統的設計、發展、與製造。EnduroSat公司提供一系列產品與服務,包含立方衛星平台、通訊系統,以及地面站服務。他們的立方衛星平台有各種尺寸大小,可以因應客戶的特定需求進行客製化調整。

(四)印度Agnikul Cosmos公司
印度Agnikul Cosmos公司正在研發製化的兩階段運載火箭「Agnibaan」,能將100公斤重的酬載送入約700公里的軌道高度運行。Agnibaan火箭不僅能夠進入低及高傾角軌道,且具有高度的移動性。

(五)德國The Exploration Company公司
德國The Exploration Company公司正致力於讓太空探索活動更經濟、實用及開放。該公司已研製一款模組化並且可再重複利用的太空飛行器,且該飛行器可在軌道上加油。

(六)西班牙Ienai Space公司
西班牙Ienai Space公司致力於開發高效的離子液體電力推進系統以及奈米衛星的任務分析。該公司提供即時的機動服務,為重量在300公斤以下的衛星提供簡化的推進方式。此外,該公司以電噴霧技術製造的電子推進系統,可進行客製化調整,以滿足不同的任務需求與平台規格。

(七)新加坡Aliena公司
新加坡Aliena公司致力於為小型衛星提供可靠、低功率的電力推進技術,使小型衛星能在太空中擁有更多的靈活性,以便能完成複雜的太空操作,藉以開創並推動小型衛星在極低地球軌道衛星(Very Low Earth Orbit, VLEO)的未來市場發展。

 

三、太空資料處理/系統操作服務

(一)義大利Leaf Space公司
義大利Leaf Space公司正在開發地面系統服務(Ground Segment),其結合分佈式基礎設施與雲端網路,為系統提供電力、進行控制,並且能依據太空資產的需求來提供適合的服務,包含Leaf Line、Leaf Key、與Leaf Track三種不同的地面站即服務(Ground Station As A Service, GSaaS),分別適用於需要高度靈活性的營運商、中大型衛星營運商,以及運載火箭的追蹤。

(二)義大利AIKO Space公司
義大利AIKO Space公司以人工智慧作為太空任務與系統操作自動化的核心,透過高度自動化的流程,讓人類操作員與決策者能夠專注於創新的任務,從而減輕人類重複任務的負擔,並使任務在更短的時間內得以有效地完成。

(三)美國CesiumAstro公司
美國CesiumAstro公司為衛星、運載火箭以及其他太空平台開發出一系列可擴充性的產品,產品從傳統的獨立模組升級為完全由軟體控制的有效酬載系統(Payload System),每個模組都能獨立更新或替換,不會影響系統的其他部分。此外,產品不僅支援單一下行(從衛星到地面)的通訊頻道或波束,還進化為能同時處理上行(從地面至衛星)和下行(從衛星到地面)的雙向通訊功能。

(四)英國Oxford Space Systems公司
英國Oxford Space Systems公司開發出可展開天線,在發射時,天線會被折疊/壓縮成一個小巧且緊湊設計的體積,抵達太空或指定軌道時,天線會自動或遙控展開成預定形狀之完整大小尺寸,以進行通訊或其他功能。該公司的螺旋天線專為立方衛星所設計。

(五)美國Capella Space公司
美國Capella Space公司開發出超高解析度、具連續性的合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)影像,提供從太空蒐集的地球觀測資料,幫助組織執行重要決策。藉由人工智慧/機器學習技術,自動化解讀與分析SAR影像,對一區域隨時間的變化情況,進行對比分析,執行監控任務。

(六)芬蘭Iceye公司
芬蘭Iceye公司致力於開發合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)影像系統。該系統在各種氣候條件下,及一天中的任何時間,都能準確獲取地球上的資料,提供高解析度影像,對於海洋監測、災害應變,以及環境監控等領域具有很大的應用價值。Iceye公司已經發射了數個SAR衛星到軌道上,並與政府機構和私人公司有合作。

 

四、太空觀測領域(衛星影像資料分析) 

(一)美國Planet公司
美國Planet公司致力於使用衛星影像及其數據分析,深入探索並了解地球環境與自然資源。該公司藉由地球觀測,從太空看地球,提供地球環境以及自然資源的觀測數據,讓使用者可追蹤土地使用的狀況、自然災害F的發生,以及其他自然現象的出現。

(二)美國Spire Global公司
美國Spire Global公司透過立方衛星(CubeSat)收集大氣、海洋及地球表面的數據,並將數據轉化為實用的訊息,以預測環境變化並採取行動,為用戶提供氣候監測、海洋交通、天氣預報等資訊服務。

(三)拉脫維亞Mission Space公司
拉脫維亞Mission Space公司是一個提供太空氣候監視與觀測的公司,能夠幫忙衛星操作者與研究機構,量化並評估太空天氣風險,解決數據匱乏與缺乏警告工具的問題,增加太空任務的成功率。該公司將低軌道(Low Earth orbit, LEO)上的特定偵測器連接地面上的先進接收模型,將原始數據轉化為即時、可操作的資料。

(四)美國Spaceknow公司
美國Spaceknow公司提供衛星影像分析與數據服務。該公司利用人工智慧/機器學習技術,從大量的衛星影像中,挖掘、分析、處理多種不同類型的數據,可應用於城市規劃、交通運輸、環境監測等領域。

(五)美國Orbital Insight公司
美國Orbital Insight公司提供地理空間分析平台服務,應用範疇廣泛,包含農業、能源、國防、金融等領域。該公司利用機器學習演算法分析衛星影像,可以描述、評估並直觀地描繪出地球物理特徵與地理相關活動,例如農作物產量、石油儲量、建築活動等資訊。

(六)美國Descartes Labs公司
美國Descartes Labs公司提供衛星影像的地理數據分析服務。該公司平台結合機器學習演算法與數據管理分析工具,不僅能辨認並分類衛星影像中的各種物體,同時也能自動化分析從衛星影像獲取的地理空間資料。

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