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華衛二號「高空大氣閃電影像儀」首次觀測成果發表

新聞出處:NSPO 2004/07/07

華衛二號高空大氣閃電影像儀於七月四日首次成功的在菲律賓與非洲大陸觀測到高空大氣發光現象,包含了紅色精靈(Red Sprite)、精靈光暈(Sprite Halo)、淘氣精靈(Elves)與大氣輝光(Airglow)。

華衛二號於今年五月二十一日凌晨由美國加州范登堡空軍基地升空,經歷了衛星本體檢測與軌道轉換後,科學酬載「高空大氣閃電影像儀」於六月六日開始初期檢測。由六日至二十二日間,成功大學團隊人員陳炳志博士、黃天祥、郭政靈與王子德等工程師進駐太空計畫室,在太空計畫室科學酬載計畫負責人張友信博士、早期軌道測試任務團隊全體人員的積極支援下,展開系列測試與調校工作,並與美國及日本科學團隊展開密集的分析討論。由於高空大氣閃電影像儀上有四套極精密之高電壓系統,目的為增強黑夜中微弱的發光事件之訊號,因此,相關的測試與操作都必須小心謹慎地逐步進行,歷經三個多星期的努力,在七月一日完成高電壓系統調整設定,隨後即展開拍攝測試工作。

於拍攝測試期間,團隊人員逐步調整觀測策略,終於在七月四日首傳捷報。於該日的觀測中,高空大氣閃電影像儀的CCD照相儀分別在菲律賓與非洲大陸上空各紀錄到一次高空大氣發光現象。在菲律賓上空的事件(見附圖)發生於台灣時間七月四日晚間十時四十分二十四秒,畫面右方的巨大發光團塊為雲對地閃電之光芒,上方的發光體為紅色精靈與精靈光暈,在地表上空的圓弧發光層則為大氣輝光。比對中央氣象局該時間雲圖上對應的雷雨系統位置,可確認高空發光事件發生地點在民達那峨島南端。非洲大陸上空的事件(見附圖)發生在台灣時間七月五日凌晨五時三十一分十五秒,在畫面的右方可以看到整排出現的紅色精靈跳躍於雷雨系統的上方,並且延伸至接近大氣輝光的高度,約離地表九十至一百公里。在畫面左緣,大氣輝光上方的則是一顆明亮的背景恆星。除CCD照相儀外,安裝於高空大氣閃電影像儀的光譜光度計與陣列光度計也都同時清楚紀錄到這兩次事件的光譜訊號。次日(七月五日)儀器稍做調整,於晚間十時四十分三十八秒、十時四十一分五十七秒在菲律賓上空再次記錄到兩次淘氣精靈事件。兩天之內,高空大氣閃電影像儀已經成功記錄到四次不同類型的高空發光事件。

高空大氣閃電影像儀比原預計規劃提早了約兩星期捕捉到高空大氣發光現象,大大提高了團隊的士氣。而此次所捕捉到兩個事件分別位於菲律賓與非洲大陸,更證明了本項科學實驗計畫在高空發光現象的全球分佈研究上,具有相當的卓越性與獨特性。於完成高空大氣閃電影像儀後續的調校工作後,便會正式展開觀測任務,在成功大學許瑞榮、蘇漢宗教授帶領的台灣科學團隊將會善用這項利器,力求在高空發光現象領域做出重大突破。