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科學創意DIY系列課程---
認識人造衛星的設計科學 & 動手做好 玩的軍事偵察衛星 / 民用氣象衛星模型
Design of Satellites and Space Systems
講師：
國立成功大學航空太空研究所碩士 陳俊中 (Adion Chen) 台灣大學生物化學暨分子生物學研究所碩士 曹毓倫 (蝦蝦)
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一張精彩的示意圖或照片 勝過千言萬語的文字描述
這就是看圖說故事系列課程的基本精神
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人造衛星課程內容大綱—看圖說故事
• 人造衛星繞地球運行的科學—軌道力學‧刻卜勒三大定律
• 人造衛星‧無人太空船‧載人太空船‧太空站的設計
• 衛星種類—導航衛星‧氣象衛星‧通訊衛星‧天文/軍事衛星
• 軍事衛星--軍用氣象衛星‧彈道飛彈預警衛星‧軍事偵察衛星‧軍用通信衛星
• 軍事衛星--攜帶雷射武器‧粒子束武器‧高能武器的太空系統
• 民用通訊衛星‧電視廣播衛星‧全球Internet衛星‧Space-based Communication System
• 地球觀測衛星‧氣象衛星‧地球資源衛星‧海洋衛星
• 太空中的大型太陽能發電站--電力衛星(將電力從太空中以微波傳送到地球表面)
• 人造衛星本體系統設計--電力次系統‧通信次系統‧酬載(照相機等)次系統‧熱控次系 統‧TT&C次系統‧載台結構體‧姿態控制次系統‧軌道變換與推進次系統‧星載電腦 次系統(Mission Control Computer)
• 人造衛星軌道的設計--(1)低軌道‧中軌道‧高軌道;(2)地球同步(靜止)軌道‧太陽同步 軌道‧極軌道‧傾斜軌道‧大橢圓同步軌道
• 衛星星座軌道設計(Satellite Constellation)‧編隊飛行
• 太空發射載具的設計—運載火箭‧太空梭‧太空飛機
• 軌道設計科學—從地球上發射太空船到月球‧飛掠/環繞月球
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(1)活動精彩剪影----
家長與小朋友先參加知識課程，學習人造衛星的科
學知識，然後進行實作課程--家長與小朋友一起製
作軍事偵察衛星/氣象衛星模型
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家長與小朋友參加知識課程--學習衛星的科學知識
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上完知識課程後大家就開始動手製作創意衛星模型
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上完知識課程後大家就開始動手製作衛星科學模型
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大家開始動手設計製作創意人造衛星科學模型
人造衛星模型
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大家動手設計製作創意人造衛星科學模型
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大家動手設計製作創意人造衛星科學模型
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大家動手設計製作創意人造衛星科學模型
人造衛星模型
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人造衛星模型
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小朋友們在Adion老師的電腦上觀看人造衛星圖片
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蝦蝦老師拿著SOHO太陽觀測衛星模型
SOHO衛星模型
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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小朋友的創意人造衛星科學模型已製作完成
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蝦蝦老師
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(2)前半段知識課程講義----
認識人造衛星的原理與構造/通信衛星/氣象衛星/導
航衛星/偵查衛星/彈道飛彈預警衛星/天文衛星/科學
衛星/太空站/衛星軌道/衛星姿態/衛星散熱…等
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軍事衛星--軍用氣象衛星‧彈道飛彈預警衛星‧
軍事偵察衛星‧軍用通信衛星‧C4ISR系統
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軍事衛星—
攜帶雷射武器‧粒子束武器‧高能武器的太空系統
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民用衛星—地球觀測衛星‧氣象衛星‧
地球資源衛星‧海洋衛星
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民用通訊衛星‧電視廣播衛星‧全球Internet衛星
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地球觀測衛星‧氣象衛星‧地球資源衛星‧海洋衛星
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太空中的大型太陽能發電站—電力衛星 將電力從太空中以微波傳送到地球表面
以供應地表人類都市文明所需用電
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人類在地球表面所建造的太陽能發電站易受天氣雲雨影響 用太空中的太陽能發電站將電力從太空中以微波傳送到地球表面
將可不受天氣雲雨影響‧穩定供應地表人類都市文明所需用電
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人造衛星本體系統設計--電力次系統‧通信次系統
‧酬載(照相機等)次系統‧熱控次系統‧TT&C次
系統‧載台結構體‧姿態控制次系統‧軌道變換與
推進次系統‧星載電腦(Mission Control Computer)
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人造衛星系統設計—三軸穩定設計‧自旋穩定設計
‧重力穩定設計‧對稱球體/多面體設計
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人造衛星繞地球運行的科學
—軌道力學‧刻卜勒三大定律
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行星繞太陽運行的科學—軌道力學
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軌道力學--行星繞太陽運行/衛星繞地球運行
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人造衛星橢圓形地球軌道的設計
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刻卜勒第二定律(Kepler's 2nd Law)
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刻卜勒第二定律(Kepler's 2nd Law)
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刻卜勒第二定律(Kepler's 2nd Law)
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刻卜勒第三定律(Kepler's 3
rdLaw)
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刻卜勒第三定律(Kepler's 3
rdLaw)
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人造衛星軌道的設計--(1)低軌道‧中軌道‧高軌道;
(2)地球同步/靜止軌道‧太陽同步軌道‧極軌道‧
傾斜軌道‧大橢圓同步軌道
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人造衛星繞地球運行的科學—軌道力學
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人造衛星繞地球運行的科學
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人造衛星繞地球運行的科學
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人造衛星繞地球運行的科學
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人造衛星繞地球運行的科學
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133 133
人造衛星繞地球運行的科學
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人造衛星繞地球運行的科學
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GPS導航衛星繞地球運行
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軌道設計科學—發射太空船或人造衛星
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軌道設計科學—從地球上發射太空船到月球
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軌道設計科學—從地球上發射太空船到月球
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霍曼軌道(Hohmann Transfer Orbit)
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飛往火星的
霍曼軌道
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人造衛星星座軌道設計(Satellite Constellation)
—多顆衛星編隊飛行設計
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各式各樣的人造衛星
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天文衛星--Hubble Space Telescope
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天文衛星
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人造衛星發射載具的設計
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太空發射載具的設計—運載火箭‧太空梭
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運載火箭的設計
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運載火箭的設計
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運載火箭 (Launch Vehicle) 的構造
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人造衛星‧無人太空船‧載人太空船‧太空站設計
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思考看看--人造衛星還能作哪些用途？
如果是你自己的人造衛星，你想要如何設計它？
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Thank you for your attention.
成功大學航空太空研究所碩士 陳俊中（Adion Chen） 台灣大學生物化學/分子生物研究所碩士 曹毓倫 (蝦蝦) 信箱：[email protected]
網址：http://sites.google.com/site/adion3/Home Mobile phone: 0970-925-870
蝦 蝦 目前任職於生物科技產業--新藥研發部門
Adion目前任職於電子產業光機電系統研發部門
R & D Office, Neihu Science Park, Taipei, Taiwan
