立方衛星(CubeSat)是以10cm×10cm×10cm之立方體為標準單位:「1U」之小型衛星,目前業界以3U(10cm×10cm×30cm)、6U(如10cm×10cm×60cm、30cm×20cm×10cm等)為主流規格,因設計、開發、製造、實驗及發射應用成本偏低,適合新創企業、學研機構乃至高專院校等種子角色,漸進投入機體、酬載及晶片模組等硬體技術的研發及實作,透過與軟體系統整合來賦予如:地面感測、資料蒐集、能源管理及姿態控制(防止衛星偏離軌道)等應用技術,降低小型衛星的機能不足疑慮,期基於國際合作建構產業生態鏈,形成次世代6G通訊的衛星星座。
日本立方衛星產業的領先企業,是2018年東京大學創立的株式會社ArkEdge Space(總社:東京都江東區),其提供立方衛星星座之綜合解決方案,涵蓋規劃、設計、量產化及營運等服務。自2021年起獲得經濟產業省之核准,執行6U衛星通用平台開發計畫。2024年8月開發6U姿態控制系統(合作單位:SEIREN株式會社、JSS一般財團法人宇宙系統開發利用推進機構、東京大學等7家),同年12月成功開發並發射太空端能源管理實證1U衛星「DENDEN-01」(合作開發單位:關西大學、福井大學、名城大學及JAXA。由ISS國際太空中心日本實驗艙上軌)。2025年1月15日將整合計畫成果而成之6U衛星「AE1c」、「AE1d」搭乘SpaceX火箭Transporter-12發射上軌,並成功與地面端通聯,後續將實證AIoT基本通訊、海洋通訊(VHF Data Exchange System, VDES)等應用。其中,「AE1c」、「AE1d」對內部結構及零組件進行模組化、標準化,並透過安裝3U大小的任務介面(英文:Mission I/F。其部件可依照任務需求彈性更換),支援未來不同技術單位對衛星開發及應用的費用、時間或目的等需求。

圖:ArkEdge Space 6U立方衛星軟硬技術架構圖(英文)
圖片來源:株式會社ArkEdge Space,2024年11月
另外,ArkEdge Space與台灣技術合作十分緊密,自2021年起同步執行TASA國家太空中心之6U衛星:「旺來衛星」(ONboard Globe-Looking And Imaging Satellite, ONGLAISAT)計畫。台日方主要單位分工:TASA研發光學遙測酬載,國立中央大學開發及操作地面端備援系統,TSRI台灣半導體中心研發影像感測器;東京大學研發衛星機體;ArkEdge Space負責台日機體、軟硬廠商合約及技術整合運用。旺來衛星2024年11月5日在美國佛州搭乘SpaceX移送國際太空中心,12月9日進入410公里低軌道,執行光學遙測分析等實證任務。
今年1月15日,台灣TASA自製的3U衛星「山雀T1」成功發射通聯,是與上述ArkEdge Space「AE1c」、「AE1d」搭乘SpaceX同一航班。台日等立方衛星產業,陸續進入太空端驗證階段,如新創及學研單位合作的基礎技術,透過軌道上實證舞台獲得國際肯定及信任,將可鼓勵包含高中、專科學校等教育機構,投入實作學習的小型衛星開發及實測,期加強結合台日青年、高階技術人材的交流合作,加速接軌業界計畫及全球6G產業生態,發展未來如終端設備通訊、地球環境監測、太陽發電延長服役、及太空端鄰近操作服務(英文:Rendezvous and Proximity Operations, RPO。意指如太空垃圾清潔、燃料補給、部件維修與更換、退役機體回收等衛星永續服務)等多元化應用。
《資料來源》
《圖案來源》
ArkEdge Space(2024.11.1)_ ArkEdge Space Completes Development of 6U Multi-purpose Satellite Bus System and Transitions to 7 Satellite Launch and In-Orbit Demonstration Phase