任務概覽
MTG‑S1（Meteosat Third Generation Sounder 1）屬歐洲 Meteosat 第三代（MTG）中首顆聲波型太空船，由 OHB System AG 製造，由歐洲空間總署（ESA）與 EUMETSAT 協作推動。太空船搭載 Copernicus Sentinel‑4 紫外/可見光/近紅外光譜儀（UVN）與高光譜紅外聲波儀（IRS），具備三維大氣剖層探測能力。
發射時程與軌道部署
MTG‑S1 於 2025 年 7 月 1 日 21:04 UTC 由 SpaceX 使用 Falcon 9 Block 5 火箭從 NASA 肯尼迪太空中心 LC‑39A 發射升空。首級助推器尾號 B1085 已執行至少九次任務，成功回收並重複使用。太空船自分離後展開約 17 日的轉移軌道調整，經過多次近遠地點軌道機動後進入地球同步軌道（約 36,000 公里）。
在軌測試與交付營運
太空船於 7 月中旬進行 LEOP（發射與早期軌道階段）操作，並於 7 月 18 日由 EUMETSAT 接管控管。隨後展開一連串地面功能驗證與性能校正程序，預計經 9 至 12 個月測試後正式進入服務階段，向歐洲各國氣象單位提供高頻率大氣剖層資料。
主要任務與技術特色
MTG‑S1 配備兩大科學儀器：
• Sentinel‑4 UVN：提供小時頻率歐洲與北非大氣化學成分監測，偵測臭氧、氮氧化物、二氧化硫、甲醛、氣溶膠等重要參數，用於空氣污染與氣候監控決策支援。
• IRS 高光譜紅外聲波儀：每 30 分鐘掃描近 2,000 波段紅外波長，生成大氣溫度、水氣剖層與氣體濃度分布的垂直資料，可提早偵測對流天氣不穩定跡象。
系統建構與科學意義
MTG 系列共規劃 6 顆太空船，其中包括 4 顆影像型（MTG‑I）與 2 顆聲波型（MTG‑S）。MTG‑I 提供高解析影像觀測，MTG‑S 則透過 IRS 及 UVN 實現大氣剖層解析與空氣品質監控能力。MTG‑S1 是聲波型系統首顆發射，代表歐洲首次在地球同步軌道實現高光譜紅外聲波監測。未來 MTG‑S2（搭載 Sentinel‑4B）預計約於 2035 年發射，屆時系統將更完整覆蓋。
歷史背景與部署進度
Meteosat 第一代自 1977 年起營運，第二代 MSG 自 2004 年起推出，至 2022 年起逐步由 MTG 系統接替。MTG 系統設計考量氣候變遷與極端天氣頻率增高，因此納入高頻影像與聲波監測技術。MTG‑I1（Meteosat‑12）於 2022 年 12 月升空，2024 年正式投入服務。MTG‑S1 為首台聲波型，標誌 MTG 由影像型跨向聲波型發展。
應用情境與影響效益
透過 IRS 所提供的垂直剖層資料與 UVN 所偵測的大氣化學參數，歐洲各國氣象中心得以更早預警 severe storm、熱對流風暴、氣候異常事件。具有極高實時預報價值，特別適用於颱風、雷暴、乾旱前兆偵測與空氣品質追蹤。另適用於國際氣象模型、環境監測、衛星通訊整合等重大應用。
風險與挑戰
MTG‑S1 必須確保儀器熱控穩定、大氣校準精準與地面整合順暢，IRS 與 UVN 輸出需經長時間驗證確保準確度。METG 系統自 MSG 過渡，雖已完成前期驗證，仍需長期監控儀器退化與地面資料處理系統匹配效率。未來 MTG‑S2 發射將成為後續驗證能力延續的關鍵里程碑。
任務總結
MTG‑S1 任務於 2025 年 7 月成功升空，結合 Sentinel‑4 與 IRS 儀器實現三維大氣剖層監測能力。進入地球同步軌道後已由 EUMETSAT 接手控管，正進行詳細測試以準備交付營運。未來 MTG‑S2 預定发挥相似功能，配合 MTG‑I 系列影像型太空船，構築完整 MTG 系統，提升歐洲與國際氣象預報及空氣品質監測的能力與時效性。