
(圖/ 國科會)
驅動未來衛星創新動力,自主研發微型衛星電漿推進系統再傳捷報。國立成功大學航空太空工程學系特聘教授李約亨率領ZAP LAB研究團隊,在國家科學及技術委員會支持下,成功開發新一代衛星電漿推進技術,並完成太空飛行驗證,成為臺灣自主發展微型衛星推進系統的重要突破。
隨著全球低軌衛星與立方衛星快速發展,兼具高效率、低燃料消耗及輕量化優勢的電漿推進器,逐漸成為衛星軌道控制與任務執行的重要核心技術。成大團隊多年來持續投入相關研究,成功打造「真空陰極電弧推進器(VCAT)」與新一代「真空電弧誘發脈衝電漿推進器(VAI-PPT)」,進一步提升臺灣自主衛星技術能量。
團隊指出,VCAT採用固態金屬作為推進劑,不需配置高壓燃料儲存設備,大幅降低系統重量與體積。整套推進器重量不到1公斤,尺寸約為1U立方衛星規格,耗電量低於5瓦,卻可提供衛星軌道維持與姿態控制能力,非常適合現今快速成長的微型衛星市場。
為解決電漿推進器長時間運作容易因放電不穩而失效的問題,研究團隊創新提出多層絕緣體結構設計,以絕緣材料與石墨層交錯堆疊形成特殊結構,大幅提升推進器穩定度。測試結果顯示,推進器放電壽命從原本約1,000次提升至超過40萬次,耐用性出現跨越式成長。
除了完成超過40萬次地面運轉測試外,研究團隊也通過震動、熱真空循環與電磁干擾等太空環境驗證,技術成熟度達到TRL 7等級,已接近實際太空應用階段。2025年更成功搭載「台灣百合三號(Lilium-3)」立方衛星進入太空執行驗證任務,證明臺灣已具備自主衛星電推進技術能力。

(圖/ 國科會)
在另一項關鍵技術開發方面,團隊同步推進脈衝式電漿推進器(PPT)升級。傳統系統長期面臨點火器因碳沉積而失效的挑戰,研究團隊開發出VAI-PPT技術,以真空電弧取代傳統點火裝置,有效提升長時間運作穩定性,相關技術已取得臺灣、日本及美國專利認證。
值得注意的是,新技術成功將推進器工作電壓由2,000伏降低至300伏,不僅有效減少電磁干擾,也大幅提升推進效率至傳統系統三倍以上。推進器更可依任務需求調整推力輸出,除執行軌道維持與姿態控制外,也具備閃避太空垃圾、衛星除役及重返大氣層等多元應用能力。
除了微型衛星領域外,ZAP LAB團隊目前也積極投入中大型衛星推進系統研發,包括射頻離子推進器、霍爾推進器及尖端磁場推進器等技術,皆已取得階段性成果。
成大團隊表示,未來將持續推動電漿推進技術應用於低軌通訊衛星、衛星編隊飛行、太空垃圾減量及深空探測等領域,透過持續驗證與性能提升,逐步建立完整自主太空推進產業鏈,提升臺灣在全球太空科技競爭中的能見度與技術地位。
中華超傳媒
(文/ 記者 郭紋雅)
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