
「我要當太空人。」
這是2006年還在高三的我,在國立中央大學(下稱中大)大氣科學系太空組甄試面談時,尚未進入會議室,來帶我的學姊詢問我為什麼選擇太空組時,我口無遮攔的直接回答。或許是從小在務農的家裡長大,在高雄杉林的田野間,我爸媽常常帶我去田裡,但我只常看著天空發呆,試想著:雲裡面有沒有天空之城?天空後面是什麼?直到高中三年級完成學測之後,開始思考要填什麼志願,世代務農的家人,對於我未來的選擇給予了高度的自由,當同學都紛紛往醫學、電機等熱門科系填寫志願,我卻選擇地理、地球科學與大氣科學,這或許不是偶然,而是從小積累的潛在興趣,雖然我當時也不知道大氣科學跟太空科學有什麼不同。
回到面試當天,就這樣跟學姊回應之後,終於輪到我進入面試會議室,依稀記得有一位教授問了我一個非常有趣的問題:「同學你好,我看你履歷寫你是高中足球校隊的,你有踢過香蕉球嗎?」。我說有,教授接著追問:「那你知道為什麼球會轉彎嗎?」由於當時我非常緊張,直接沒頭沒尾不加思索地回答:「因為白努利定律,因為球旋轉讓兩邊的氣壓有差。」這突如其來得一句話,讓在場教授們都對著我笑了,雖然當下我也不確定我有沒有說正確,那我也尷尬的傻笑了一會兒。
在校方入取通知日的當天,我驚訝的發現我同時入取了化學材料系與大氣科學系,雖然化學材料系的入取排名還比大氣科學系高上許多,但一樣,I Still Follow My Heart,再未告知家人的狀況下,就直接答應了大氣科學系的通知。就這樣,默默的開始加入並成為太空人(學長姐習慣自稱太空組是太空人)。
時光荏苒,很快地唸了一些書但玩了更多的網路遊戲後,很快就大三了,這時候面臨一個人生第二道選擇關卡:「要不要念研究所?要出國唸還是台灣繼續唸?」由於基礎課程相對類似,如近代物理、電磁學、工程數學等,當時,許多太空組學長姊都會選擇同校或轉考其他學校的光電科學、電機科學與資訊工程學系,我也不例外的湊合了幾位同學,成立了夜間考試讀書會。大家的目標都不盡相同,有人選擇挑戰台灣大學也有幾位同學直接決定出國深造,而這幾年才在課程中真實的發現,原來台灣沒有太空人。我心想:「是不是不能當太空人了?」、「好吧,我要去台積電。」就這樣我選擇跟大家一樣不選擇的隨波逐流,順利入取了同校的光電工程與科學研究所,從地球科學學院轉到了理學院,這時候突然發現,原來之前學的東西實在真的不太夠用,開始加深了對程式語言的練習與琢磨,MATLAB、IDL等,但沒有想到,僅僅過了一個荒廢的大四升碩一歡樂暑假時光,光電啟蒙老師的陳教授,有一天突然發給我一個任務:「這個多功能積體光學晶片(Multifunctional Integrated Optic Circuit, MIOCs)的題目值得好好研究,就交給你了,先去跟隔壁實驗室練功學習學習。」
此時,由指導教授陳教授派我去跟隔壁實驗室的另一位陳教授的大弟子邱學長(以下簡稱學長)開始練功,一開始,我只負責很簡單晶片加工流程的一小步驟,配合學長的指令,一步一步試,結果,一試試了碩士班兩年都過去了,都還沒有真正取得能穩定製作的製程參數,學長也從學界去業界了,此時,另一位張教授博士班學生蔡學姊(以下簡稱學姊),剛好當年度要畢業,因而接下了這個研製的任務,而我思來想去,也決定等到完成這個任務再出國修煉博士班。
因此,我繼續唸了博士班,我碩班楊同學也從一年軍旅回歸,加上一位勇敢的碩班黃學弟還有我的親弟弟,在當時中大研發中心朱主任與多位教授的支持之下,我們幾人從2010年開始嘗試,終於到了2013年底才非常少量的試做成功,大致定了這些製程的參數,透過國家中山科學院與國家太空中心合作的探空火箭九號任務中,整合成為光纖陀螺儀(Fiber-Optic Gyroscope, FOG),在2014年3月26號晚間,成功完成了進入太空高度的飛行驗證(最高高度為超過300公里,已進入定義太空邊界之100公里卡門線)[1]。在初次試飛成功的兩年後,2016年1月15日,我們幾人成立了一家晶片公司:極星光電股份有限公司 (PolarisPhotonics Co., Ltd.) [2],主要規劃讓此光纖陀螺儀晶片技術能成功落地商轉,經過兩年多的產品化過程,調整了製程方法、開發量產驗證平台等技術,終於在2018年開始成功量產。同時,我也從博士班畢業,開始加入了中大太空科學與科技研究中心(CAPE)[3],成為一名博士後研究員,團隊在包含兩位陳老師與CAPE中心劉主任的支持之下,我們開始研究如何重新構建商用光纖陀螺儀,由2018年開始的雛型設計階段,我們的確面臨了多的困難,包含部分關鍵物料須由國外進口,並有著許多的管制條件,亦或是無法購買到相對應的模組,這時候就需要團隊自主開發的勇氣,在張學弟、謝學長與蕭學長的加入之後,我們一路從光源整建、電路、數位邏輯至機構整合,一步步的在資源有限的狀況下,慢慢湊齊所需能量,終於到在2019年的台北國際航太展之前,我們完成了第一套具有量測地球自轉解析度的商用光纖陀螺儀模組,我們稱之為Sparrow 1(麻雀一號),雖取名為「麻雀」,但由於當初技術的不成熟,整隻「麻雀」壯如桌上型主機,重達數公斤,但這就是我們的第一步:雛形(Prototype, PT),此時期我們定義為雛形的POC (Proof-of-Concept)階段。
2020至2021年我們逐步開始利用構建內部子模組的尺寸,第一階段將「麻雀」成功縮小至約莫是老鷹的大小,並在此階段持續製作了17隻老鷹版的麻雀,正式進入了場域驗證(Field-Test)階段,在場域驗證階段,我們特別感謝自駕巴士廠商、慢速自駕車廠商、爬桶車與智慧巡檢車、與測距供應商的協助,我們成功利用不同的載具平台,驗證了光纖陀螺儀作為慣性定位定向的商用潛力,於2021年度我們完成了雪山隧道內部慣性定位的實驗測試,並取得了當年度的未來科技獎。
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於2021年開始我們認為此技術已相對成熟,或許有商轉的機會,在經過兩次申請後,我們終於取得計畫執行單位的認可,獲得了科技部(現國科會)科研創業計畫的一年補助,並在中大產學中心、CAPE中心、極星光電的共同支持之下,讓我們團隊成員由五人,逐步擴編成九人之規模,並於2022年8月9日開始了我們的第二家公司的創業路程:互宇向量股份有限公司(Aegiverse Co., Ltd.)。
2022至2025年的現在,我們持續將光纖陀螺儀開發成了6x6x6立方公分的左右尺寸,我們當初的「麻雀」,終於開始名符其實。我們也加入了財務會計、資訊工程、生物科技、專利智財、商務開發等各背景的成員,並延伸拓展多種感測器整合的航向姿態參考系統(Attitude Heading Reference System, AHRS)與慣性導航系統(Inertial Navigation System, INS)各類產品。並在國研院、工研院產服中心、資策會、經濟部航太小組等多個法人單位的協助之下,我們也開始接觸許多國際太空廠商,如日本、印度、澳洲、歐洲、中東、美國等地的太空新創公司,今年與CAPE中心劉主任、張教授合作下,搭載台灣自主研發自製光纖陀螺儀的國際太空立方衛星任務(KOYO-1、石虎一號)[5],也準備在2025年底左右發射。
至此,由2006年的似乎有點玩笑話的一句「我要當太空人」,一路走來已接近20年,但曾想,或許自己人生的一部份(積光晶片、光纖陀螺儀、KOYO石虎號立方衛星),也真的代替了我們,進入太空,當起太空人。
If You have a Dream, Do Not Hesitate, Go for It with All you Got.
[1] https://zh.wikipedia.org/台灣探空火箭
[2] https://polarisphotonics.com/
[3] https://cape.ncu.edu.tw/
[4] https://aegiverse.com/
[5] https://twspaceunion.org/tsu-workshop6-1129-abstract_sam-huang/