【布局全球太空產業供應鏈】嘉義 21 歲年輕人打造「球型馬達」,讓微型衛星減重省電 20%

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【為什麼我們要挑選這篇文章】今年 1 月台灣自製 立方衛星「飛鼠、玉山」搭上 SpaceX 上太空 ,比起又大又貴的傳統衛星,立方衛星輕巧的體積得以快速部署,讓位處太空產業後進的台灣有新的切入點。

而探究衛星體積難以縮小的原因之一,在於「馬達」的應用,而這家從嘉義偏鄉出身的太空新創,發明出一款「球型馬達」,能如何協助台灣積極布局躋身全球太空產業的供應鏈一環呢?(責任編輯:何泰霖)

前後兩任世界首富:亞馬遜創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)和特斯拉創辦人馬斯克(Elon Musk)都有太空夢,沒想到台灣也有太空領域的新創,靠創新讓微型衛星(Microsatellite,指一百公斤以下的衛星)有望省下約 20% 的體積重量和耗電量!

這家台灣太空領域的新創是張量科技,研發的「球型馬達」(Spherical Motion)正是讓微型衛星更輕、效率更好的祕密武器。預計 6 月,張量科技的球型馬達控制系統又將和 SpaceX 合作夥伴、波蘭衛星商 SatRevolution 一起搭著 SpaceX 發射火箭上太空驗證。

由於每發射 1 公斤的衛星上太空,約須花費 300 萬元新台幣,如何降低重量、耗電量,讓衛星更有效率完成任務,便成了商機所在。過去 1 顆衛星,通常要用到 3 顆以上的單軸馬達,各朝 X、Y、Z 三個方向旋轉產生機械能;反觀球型馬達只要裝上一顆馬達,一次就能在 3 軸上任意轉動、控制衛星角度,有助衛星上馬達的體積重量、耗電量,比傳統衛星馬達減重三分之二(編按:整體衛星還有其他零件,因此約減少 20% 重量和耗電量)。

出身嘉義偏鄉的新創,球型馬達概念竟來自「輪胎」

「我們也是看到現在衛星裡面,體積小不下來就是那個馬達。」說這話的,是台大電機系輟學的張量科技共同創辦人暨執行長顏伯勳,「全球沒人推出這產品,我們算是第一個。」

張量科技鎖定的利基市場商機,吸引群聯電子董事長潘健成、全台最大天使投資社群識富天使會投資。識富天使會聯合創始人黃冠華觀察,張量科技 4 位創辦人平均年齡不到 21 歲,是新創公司超年輕、極度聰明腦袋的代表。「還沒有大成績,已經獲得滿大關注。」他透露,美國幾家太空公司想要進一步接洽,「有極大可能性改變產業結構。」

顏伯勳在內的 4 個年輕人,都來自嘉義偏鄉學校協同中學,在青澀的 16 歲高一時期,一起參與科學人才培育計畫,在成大電機系實驗室做研究。當時,成大幫太空中心做單軸馬達, 4 人一同參與該計畫,開始接觸太空用馬達,其後看到車廠一支行駛方向可 360 度旋轉的球型輪胎概念車動畫影片,給了他們投入球型馬達研發的點子。

球型馬達研發中,最難的是磁場設計和馬達驅動,同時要想辦法讓體積愈來愈小、效率愈來愈好,其中機構、電路、韌體、軟體都居關鍵, 4 人剛好各司其職。

從 2016 年、 4 人高一時開始研究算起,歷經 5 年多,張量科技的球型馬達產品已進入第 8 代。

球型馬達歷經八代優化,登 CES 展獲歐洲衛星系統商賞識

「沒有那種靈機一動,突然問題就解決。」張量科技共同創辦人暨技術長李尚融解釋,第 1 代就是簡單看一顆馬達到底能不能多方向轉的基本概念驗證; 2 、 3 代開始嘗試不同結構、不同電路設計的馬達,「做第 2 代的時候,至少在工廠睡地板睡了兩個月,起床就做、睡前也還在做。」第 4 代之後,團隊真正聚焦在衛星上,其後每代都再針對產品優化,試圖做到更小、更輕、更省電、結構更可靠。

在開發太空產品週期的技術就緒指標(TRL,分 1 到 9 級)中,張量科技的球型馬達現已達到 TRL7 的成績,也就是完成了模擬太空情況震動、輻射和熱真空等地面測試。「我們是目前全球唯一到 TRL7 的球型馬達。」李尚融說, TRL7 到 8 的階段,就會有客戶開始接觸評估。果然,張量科技近日參加 CES 線上展,就獲歐洲衛星系統商 ISIS Space 洽談。

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