【人物專訪】從書本構築的太空夢－專訪張起維特聘教授
6/3 (六) 張起維特聘教授主講：「對天說話：衛星通訊的演變與人造衛星微型化」
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受訪者｜中央大學太空科學與科技研究中心 張起維 副主任
採訪、撰文｜許世穎
中央大學張起維教授是臺灣立方衛星「飛鼠」的計劃主持人。現在更要領導團隊，製作出臺灣第一個成功登月的衛星酬載。雖然張教授從小就對宇宙、太空有興趣，但最後竟然是因為物理考太爛了，才讓教授真正走上航太的領域。作為臺灣年輕一輩（40歲）的太空科研學者，張教授要將在美國科羅拉多學到的訓練框架帶回臺灣，帶學生實際參與衛星計畫。
從書本中構築太空夢
中央大學張起維教授是臺灣立方衛星「飛鼠」的計劃主持人，現在更領導團隊，要製作出臺灣第一個成功登月的衛星酬載。現今才40歲的張教授，幼年時從閱讀中，築起了他的太空夢。
張教授幼年時住在美國，當時父母經常從圖書館借兒童科普書籍回家。曾經翻閱過的《國家地理雜誌》中，介紹阿波羅計劃登月計畫的許多照片，至今仍歷歷在目。「成為太空人」的夢想在張教授的心中悄然萌芽。
十歲那年教授舉家搬來台灣，跟著一起來台的，還有半個貨櫃的二手書。由於整體生活環境乍變，想念美國環境的張教授翻遍了父親帶來的書，其中就包含了史蒂芬．霍金的《時間簡史（A Brief History of Time）》。雖然幼年的張教授對這本被稱為「史上最艱澀的暢銷書」幾乎完全無法理解，但卻讓教授對宇宙產生了更濃厚的興趣。後來讀到天文學家卡爾·薩根的著作《預約新宇宙（Pale Blue Dot）》以後，張教授才真正了解到地球在整個宇宙中的渺小與神秘：「感覺好像有很多新奇的事還在探索當中！」
為了加分去的博覽會，改變了整個人生
高中時張教授回到了美國，大學申請了航太系、生醫系與資工系。放榜後，張教授接受了加州大學爾灣分校（UC Irvine）資工系提供的獎學金，準備前往就讀。本來一切都塵埃落定了，但在畢業前，南加州有場太空博覽會，高中物理老師願意給去過博覽會的人加分。想不到這場博覽會，竟改變了張教授的人生。
這個太空博覽會相當精彩，一些如火箭噴射實驗室（JPL）等太空研究機構的展覽自然不在話下。但說到南加州，有另一個更全球知名的地方：好萊塢！一些如詹姆士．卡麥隆等知名科幻片的大導演，以及幾位《星艦迷航記（Star Trek）》的演員也參與了展覽！這次活動重新燃起了教授童年時的太空夢。教授於是直接寫信給大學註冊組，希望轉到校內與宇宙最相關的物理系，而學校竟然真的答應了！
將書本中的知識，化為實際有用的成果
對於四年的物理系訓練，張教授感到相當充實。物理學很大的一部分訓練，是觀察自然現象，建立數學模型，並預測接下來會發生的事情。而有些理論（如量子力學、相對論）更能夠預測出難以想像，卻又真實發生的現象。張教授表示：「真的很酷！它預測到一種真的存在、我們可以驗證、但是要我們自己去想像的話，想像不到的一些現象！」
求學期間發生了一件插曲，當時在加州大學柏克萊分校（UC Berkeley）公開發起了一個科學活動「SETI@Home」，讓志願者只要下載某個程式，就能讓個人電腦在進入螢幕保護程式的時候，線上協助運算龐大的天文數據，加入尋找外星人的行列！「我大一的時候也去下載，身邊有什麼可以灌的電腦我都去灌......」張教授笑著回憶：「甚至學校的server（伺服器）我也灌過，然後我還被寄警告信。」張教授當時沒有想到的是，這個活動的後來竟然間接幫助到他四年後的畢業專題。
張教授選擇的大學論文領域為光學，必須寫程式模擬實際的現象。有些程式工具並不好寫，雖然想盡辦法還是寫出來了，不過運算效率不彰。這時張教授突然想起過去參與的「SETI@Home」中，不也用到了需要的功能嗎？上網搜尋之後才發現，原來早就有人寫出了更快、開源的工具！張教授將工具引入自己的程式以後，果然讓運算速度大幅提升。
後來在指導教授的鼓勵下，張教授將這篇研究投稿到大學部的研究期刊並成功獲得刊登。這一系列的經驗，讓張教授第一次真正體會到，原來書本上的理論知識是相當有用的工具，真的做出實際的、有用的成果。
人生轉捩點：考爛的物理GRE
大學即將畢業之際，由於張教授尚未決定自己人生未來的方向，因此打算先與其他同學一樣，繼續攻讀物理學研究所。雖然張教授在校成績並不差，但卻慘遭滑鐵盧......。張教授回憶：「我覺得我人生很多轉捩點，都是遇到很大的問題，或是很大的絆腳石，才迫使我想是不是要改道。」
當時大多數學校的物理系研究所都對物理GRE（美國的研究生入學考試）的成績有所要求。張起維教授笑著回憶：「我當時就直接跑去考物理GRE，完全沒有準備，然後就考得很爛、超級爛的！」但也就是這次考試，讓張教授有了重新思考自己未來志向的時間：「我真的要重考嗎？我研究所之後想要幹嘛？」南加州同時也是許多航太、國防產業的重鎮，是許多畢業生的就業選擇。想到此處，張教授決定重拾幼時的夢，選擇航太研究所，作為下一個人生的方向。「然後另外一點的話就是，它們（航太研究所）不太看物理GRE的成績。」張教授笑著補充。
張教授後來進入美國科羅拉多大學波德分校（CU Boulder）就讀航太工程研究所。與傳統上將不同學科分開培育的架構不同，CU Boulder的航太系特別注重「系統整合」，而且也把一些與航太比較沒有直接關聯的科系（如：衛星導航、大氣、海洋、遙測、生物維生系統......等），也包含在教學項目中。這樣的特色讓學生一方面能學習到更多元的知識，另一方面有了許多承接真實衛星任務的機會。學生們不再只是單純製作一顆衛星、或一個衛星上的子系統專題，而是更進一步必須理解整個任務的目的、規劃。張教授表示：「也是那時候才深刻認知到說，原來每一個太空任務最珍貴的不是衛星本身，而是衛星所產生的資料。」
後來，張教授在某次相關的研討會中，遇到了中央大學劉正彥教授的學生。這是張教授第一次認識中央大學這所學校，後來也更近一步結識了劉正彥教授。張教授畢業後，在劉正彥教授的邀請下，決定在服兵役前先到中央大學進行為期數個月的博士後研究。兵役結束以後，張教授申請並進入了中央大學任教。
由於認同過去CU Boulder重視系統整合的理念，張教授決定要在中央大學建立起類似的環境，讓學生能夠接觸實際會發射的衛星計畫。臺灣的立方衛星「飛鼠」，以及現在正進行中的探月任務，都是最好的範例。（未完待續）
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