0

7
2

文字

分享

0
7
2

全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2110字 ・閱讀時間約 4 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

文章難易度
PanSci_96
1219 篇文章 ・ 2193 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

1
2

文字

分享

0
1
2
原住民祖先見過明亮的南方之星?傳說是真的,而且超過一萬年!
寒波_96
・2023/11/08 ・2777字 ・閱讀時間約 5 分鐘

有些故事代代相傳之下,經歷非常漫長的時光。過去很久以後,五百年、三千年或一萬年,都已經是「很久很久以前」,難以判斷到底多久。2023 年發表的一項研究認為,澳洲南方的塔斯馬尼亞島,有個故事似乎能追溯到超過一萬年前。

塔斯馬尼亞的祖傳故事

大英帝國的調查隊抵達塔斯馬尼亞初期,估計島上約六千到八千位居民;原住民們統稱為「palawa」,不過又能分成多個有所區別的族群。英國人在公元 1803 年建立第一個殖民地,然後,不意外地起爭議。

走訪塔斯馬尼亞各地,留下許多紀錄的英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)。圖/參考資料3

走訪塔斯馬尼亞各地,留下許多紀錄的英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)。圖/參考資料3

殖民者與原住民的衝突加劇後,1823 到 1832 年間導致約兩百位殖民者及九百位原住民身亡。有些英國人希望能和平解決問題,最終勸誘加上強迫,1829 到 1835 年間將島上的原住民,都成功遷移到位於塔斯馬尼亞和澳洲之間,巴斯海峽的弗林德斯島(Flinders)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

英國人認為這是一次「友善」的轉移任務。以當時狀況而言,確實算是相對和平的收場,但是慘遭強制搬遷的原住民依然損失慘重,人口以外,他們脫離原本的家園「Lutruwita」,文化、語言幾乎喪失殆盡。

遷徙計畫中,英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)可謂關鍵角色。他走訪塔斯馬尼亞各地,說服原住民搬家,也對當地風俗文化非常好奇,留下大量紀錄。

這些 1830 年代的紀錄,就像塔斯馬尼亞傳統文化的切片。後來有些原住民重返塔斯馬尼亞,試圖擺脫殖民時,英國殖民者當初搜集原汁原味的資料,也成為重建傳統的材料之一。

魯賓遜等人搜集的紀錄來自多位原住民的說法,其中一個故事相當費解,至少當年魯賓遜無法理解,新問世的論文總算揭開奧秘。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

情節湊不上,是因為發生在太久之前

祖先的遷徙故事,提到他們來自一片大陸;後來大陸被海水淹沒,當時岸邊附近有冰山漂浮。那時望向南方的天空,可以見到一顆很亮的星。

塔斯馬尼亞與澳洲之間的地形。兩地之間原本存在陸橋,海水上升後形成巴斯海峽。圖/參考資料1

塔斯馬尼亞原住民一代一代仰望星空,也建立一些自己的天文學知識,被魯賓遜忠實收錄。那顆南方大星星卻令人費解,因為星空中根本沒有符合描述的那顆星。最可能的對象是老人星(Canopus),也稱為船底座α(α Carinae)。

星空中最亮的是天狼星,第二就是老人星,顯然它非常顯眼,可是位置明顯有差。是原住民唬爛,還是魯賓遜唬爛,或是魯賓遜紀錄錯誤呢?新的分析指出,他們都是正確的,因為一萬兩千年前的星空,老人星確實處於故事中的那個位置。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

首先,故事提到祖先前來的道路被大海淹沒,冰山在岸邊漂浮。對照現代科學知識,能輕易推論這講的是冰河時期結束,海平面上升,淹沒澳洲與塔斯馬尼亞之間的陸橋,形成巴斯海峽,讓塔斯馬尼亞成為一個四面環海的島。

接著是星空為什麼不同?從地球表面仰望夜空,星星的分布位置會由於「歲差」緩慢改變。回溯調整成一萬多年前的星空,老人星的確就在那兒。

地表很多位置都能見到南方明亮的老人星,不同民族、文化各有自己的想像。台灣人即使沒有親眼注意過,也肯定知道老人星,因為這就是福祿壽中的「壽星」,形象化叫作南極仙翁。

有趣的是,中文名字叫老人星,英文名字 Canopus 則來自特洛伊戰爭傳說中的一位年輕人,他是航海家,後來不幸在埃及被毒蛇咬死……所以中國想像這顆星是老人,歐洲卻想像是年輕小夥。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

回溯塔斯馬尼亞 1831 年 8 月 1 日,凌晨 5 點時的星空。圖/參考資料1

難以理解的時候,先忠實紀錄

考慮到魯賓遜紀錄的日期是 1830 年代,更加深故事的真實感,因為當時英國人還不知道「冰河時期結束導致海面上升」。阿加西(Louis Agassiz)首度宣稱冰川歷史的想法要等到 1837 年,更多年後取得較多支持,十九世紀後期才廣為人知。

魯賓遜等歐洲人對聽到的故事內容難以理解,他們或許會聯想到聖經的大洪水,但是完全想像不到冰河時期。所以這些內容,大概更能免於印象或偏好影響,反映忠實的紀錄。

據此推敲,塔斯馬尼亞祖傳故事講的是:「大約 1.2 萬年前海水上升之際,明亮的老人星在那個位置」。如果推論正確,這便是傳承 1.2 萬年的口述歷史,堪稱全人類罕見的文化遺產。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

有人或許會好奇,一些研究認為早在四萬年前,已經有人穿過澳洲,抵達塔斯馬尼亞。可是島上原住民的祖先故事,卻是一萬多年前?

我想可能是因為,記憶對於愈久遠的事情常常會愈壓縮,把更早發生的事情疊加到比較近期,印象很深的事件中。或許原住民的祖先很早就過去,但是海水上升淹沒陸橋令人印象太過深刻,就變成故事的素材。

另一件啟示是,世界上不知道的事情太多了,當你不太理解聽到什麼的時候,不要試著腦補,就照聽到的忠實紀錄下來!

延伸閱讀

參考資料

  1. Hamacher, D., Nunn, P., Gantevoort, M., Taylor, R., Lehman, G., Law, K. H. A., & Miles, M. (2023). The archaeology of orality: Dating Tasmanian Aboriginal oral traditions to the Late Pleistocene. Journal of Archaeological Science, 105819.
  2. Rising seas and a great southern star: Aboriginal oral traditions stretch back more than 12,000 years
  3. GEORGE AUGUSTUS ROBINSON
  4. 老人星名字來源神話人物 Canopus 維基百科

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
寒波_96
193 篇文章 ・ 1018 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

1

2
1

文字

分享

1
2
1
用一顆文旦,帶你窺見「柚鄉」部落史!——專訪中研院臺灣史研究所林玉茹研究員
研之有物│中央研究院_96
・2023/07/26 ・4652字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文|黃楷元
  • 責任編輯|田偲妤
  • 美術設計|蔡宛潔

麻豆港的歷史

臺灣四面環海,整座島的過去、現在與未來,都與海洋息息相關,而港口正是海洋與陸地間的樞紐,許多故事都由此而起。臺南麻豆曾緊鄰倒風內海,擁有一座貿易興盛的內海河港「麻豆港」,也是西拉雅族最強部落「麻豆社」的居住地。四百年來滄海變桑田,當地的人文環境又發生哪些變化?中央研究院「研之有物」專訪院內臺灣史研究所林玉茹研究員,從港口走入臺灣史,揭開一段原住民與漢人勢力興衰交替的故事。

說到「麻豆」你會想到什麼?圖/Wikimedia

聽到「麻豆」這個地名,絕大多數的臺灣人腦中浮現的畫面應該是香甜多汁的文旦柚。有「柚鄉」美名的臺南麻豆,目前文旦栽種面積達到 800 公頃,說整個麻豆就是一座大果園也不為過。

不過麻豆蔚為文旦果園只是近三百年的事,在有人類活動的悠久歷史中,讓麻豆躍上世界舞台的其實是其「港口」角色。

奇怪!麻豆明明距離海邊有 30 公里遠,怎麼會有港口?這就不能不佩服造物者的力量,真能讓滄海變桑田。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

走訪位在麻豆東北角的「水堀頭」遺址,可以看到一座三合土(由糖水、糯米汁、牡蠣殼灰加沙混合成的建材)遺構,這塊約 10 公尺長、看起來像是坡道的結構,究竟是水利設施、墓道還是碼頭,曾經是學界爭論許久的公案。

直到 2002 年,一次歷史學和考古學的共同研究,終於正式解開謎團。現任中研院臺灣史研究所林玉茹研究員,與國立成功大學考古學研究所劉益昌教授合作,經過層層抽絲剝繭,終於證實三合土是碼頭遺構,水堀頭就是曾經的「麻豆港」。

麻豆水堀頭遺址中的三合土遺構,經歷史學與考古學的考究,證實為百年前麻豆港的所在地。今日整座遺址已劃設為蔴荳古港文化園區,園內設有倒風內海故事館。圖/Wikimedia

「距今 4,000 至 3,500 年前,海水曾內侵到麻豆、佳里、善化一帶,在清代,這裡被稱為『倒風內海』,船隻可以通行、貿易。」林玉茹表示,「臺灣西部海岸是離水海岸地形,容易形成海埔新生地。清康熙中葉後,漢人進駐臺南地區,又積極把潟湖圍墾成魚塭或鹽田,是倒風內海逐漸陸化的主因之一。」

林玉茹是研究清代臺灣史、海洋史的專家,麻豆這個地方的「前世今生」引起她的高度興趣。除了自然地貌的海陸更迭外,更讓她一頭栽入研究的,其實是這裡的人文變遷。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在經濟上,港口是帶動城市發展的火車頭;在文化上,港口則是一扇看見外面的窗。

港口所在地因為與外界連結,成為本地和外來文化的交匯點,更是理解多元文化互動變遷的重要依據。而麻豆的水堀頭遺址雖然現在已位居內陸,卻保有臺灣碩果僅存的清代內海河港遺構,讓麻豆港與其周遭歷史得以重見天日。

林玉茹的研究剖析了麻豆港自 17 世紀荷蘭時期到 19 世紀清治時期的歷史(1624-1895 年),揭開一段原住民與漢人勢力興衰交替的故事。

守護部落文化的殖民者

最先居住在麻豆這塊土地的「麻豆社」,是西拉雅族四大社之一,也是臺灣西南平原最強大的部落。推測早從 14 世紀起,麻豆社人便開始與漢人進行零星貿易,以鹿皮、鹿肉、魚及藤等物產與漢人交易布、鹽、瓷器、銅簪、瑪瑙等奢侈品。但到了 17 世紀,西方強權開始把手伸向亞太地區,也改變了麻豆社的命運。

荷蘭人為了與葡萄牙、西班牙競爭海上霸權,1624 年在大員(今臺南安平一帶)建立了政權,同時作為國際貿易的據點。麻豆港位於大員北邊的倒風內海內,是麻豆社的對外出入口,因港口條件佳、又佔據重要航道,面對侵門踏戶的荷蘭人,很難不起衝突。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

1635 年起,麻豆社在內的西拉雅族四大社逐一被荷蘭人征服,麻豆港也被納入大員的貿易體系,從事與大員、打狗、堯港等地的區間貿易。

距今四百年前的麻豆緊鄰「倒風內海」,商人會派小船進入航道較窄的內海河港,將貨物運至大員後改用大船載到目的地。後因河流改道、港口淤積、人為開發等原因,昔日商船往來的繁榮景象已消失無蹤。圖/研之有物

林玉茹從文獻中觀察到,荷蘭人雖然為了擴大殖民利益,積極招攬漢人來臺開墾,但土地所有權仍然歸原住民所有。1644 年後,更在秩序及貿易利益最大化的考量下,選擇以「隔離政策」來治理這塊區域,一方面減少爭端、一方面也讓交易及稅賦更加透明。漢人除了做生意之外,勢力無法直接伸入麻豆社領域。

接續荷蘭人治理南臺灣的鄭氏政權,也在這個基調下維持「荷規鄭隨」,例如鄭成功的軍屯政策主要開墾無主地,遇到明確歸屬原住民的土地則避開。林玉茹認為,「雖然荷蘭和鄭氏的統治讓麻豆社失去部分主導權,但他們的管理卻也相當程度地保護了部落的土地與文化,不被漢人勢力快速入侵。」

這段期間,在麻豆港居主導地位的仍然是麻豆社人,不過在貿易和互動中,漢人仍然對原住民帶來了影響,例如引進甘蔗、藍靛等新經濟作物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

麻豆社原住民的兩難——要漢化,還是要遷徙?

然而,到了清康熙 23 年(1684 年),原住民與漢人隔離的景況隨著鄭氏政權一起告終。清朝把臺灣納入版圖後,對於漢人的開墾採取相對放任的態度,漢人移民開始大舉登臺,海上貿易也更加興盛。

漢人不只可以用租佃的方式耕作原住民的土地,更開始透過買賣取得土地所有權。林玉茹爬梳清代留下來的「地契」,觀察到漢人逐漸蠶食原住民勢力範圍的跡證。到了清乾隆、嘉慶年間,漢人土地鄰接原住民田園的情況已相當普遍,甚至出現原住民反過來向漢人購買土地的逆向操作。

在國家政策和漢人勢力的進逼下,原本壯盛的麻豆社,面臨兩種命運:漢化或遷徙。

林玉茹進一步指出麻豆社式微的原因,起因於麻豆社從清康熙中葉以來,先後被徵召參與平亂戰役,或是被課徵勞役、番餉,勢力明顯衰微,此消彼長之下,漢人逐漸取得麻豆這塊地區的主導權。

清乾隆中葉(約 1755 年後),漢人的街庄「麻豆保」以麻豆街為中心成立,稱得上是兩方勢力交替的重要指標事件。現存的三合土遺構可能就是在此時期由漢人所興建。麻豆港在此時仍然繁榮,只是主角換成了漢人,值得注意的是,當中包括「隱身為漢人」的原住民,許多改姓氏為「陳」,也接受漢人的宗教信仰。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

從麻豆文衡殿(武廟)保存的紀念碑文可知,原住民改信奉漢人的關聖帝君,更參與捐款修廟事宜。特別的是,漢人如使用原住民土地,需繳香油錢給文衡殿,曾有漢人因侵占原住民土地又不繳錢而鬧出糾紛,在官府的仲裁調停下,最終在文衡殿立下「貼納武廟香燈漢番和睦示告碑」以示和解。

這種族群勢力的消長變遷,是林玉茹從文獻多方考察、彙整大量線索建構出的軌跡。除了從地契看出土地所有權轉移的歷程外,地圖的標註也是證據之一。

清乾隆末期,「麻豆社」已從臺灣輿圖消失,取而代之的是漢人建立的「麻豆保二十庄」。其他像是地方志中,對於生活型態、商業活動、公共事務等的描述,也都可以看到蛛絲馬跡。

清光緒 14 年劉銘傳清丈時麻豆街庄圖,麻豆保內漢人村莊已高達 30 個,昔日麻豆社部落已不見蹤影。圖/研之有物

成為全臺少見的「街村與農村」合成聚落

時間來到 19 世紀,「滄海變桑田」的結局終於登場。水文環境的自然變化,加上居民的屯墾,麻豆地區的港道日益淤塞,至清道光末年,文獻上已無麻豆港的紀錄。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但麻豆市街卻沒有因為港口的消失而沒落,由於地處樞紐、物產豐饒,仍是非常繁榮的交易集散地。一些麻豆地方仕紳靠著「蔗糖」生意,躍升富豪階級。

林玉茹發現,從文獻對於市街的描述看來,這時的麻豆已成為漢人地盤。例如清代文人丁紹儀在《東瀛識略》中這麼描述眼中的麻豆:

均雜處民間,存番無幾;往昔番廬胥成村市,舊社無從跡矣。

儘管原住民的身影已從麻豆的畫面中淡出,但他們留下的生活印記,仍然決定著這座城鎮的風景。

過去麻豆社的聚落是以「檳榔宅」為主體的農村格局,擅長園藝的麻豆社人,會在屋舍四周種植檳榔樹或文旦、龍眼等果樹,形成單一住宅面積廣大、卻又宅宅相連的結構,是兼具「集居」與「散居」特色的超大規模農業聚落。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
原住民族經常種植檳榔作為家屋的籬笆,或是與鄰人田地之間界線。今日的臺灣鄉間仍可見到類似檳榔宅的農村格局。圖/JIME(數位島嶼)

後來漢人在開發過程中,順應原本的檳榔宅聚落格局,又在商業活動的發展下,另外形成了漢人風格的市街。兩者疊加之後,麻豆就形成了全臺少有、別具特色的「街村與農村合成聚落」。

這樣的城鎮風貌可以說是原住民與漢人勢力興衰、相互涵化的最佳例證。

說出臺灣的故事,是林玉茹的終身志業!

中研院臺灣史研究所林玉茹研究員,其著作《向海立生》從「港口」這個獨特的角度出發,解構清代的臺灣歷史。圖/研之有物

雖然林玉茹是海洋史學家,但她自揭,海洋並不存在她的兒時記憶中。林玉茹在臺南歸仁長大,從小沒看過海,直到去臺東讀師專後,才有機會近距離接觸大海。

海對我而言,是神秘的!港口可以通往哪裡?彼岸有什麼在等著我?這種充滿冒險的氣味,令人非常著迷!

林玉茹自幼課業成績優良,因家境因素考量,最後選擇就讀師專。到臺東讀書後,彷彿掙脫了一身束縛,終於不再被升學壓力綑綁,而是出於對知識的熱愛而學習。

「那時候想繼續唸書,但因為一邊在國小教書,必須選擇夜間部。在師大沒有夜間部的情況下,我只能選擇臺大。在臺大歷史系讀了兩年後,我做了一個當時看起來很不自量力的決定──挑戰研究所!」

林玉茹笑說,感謝師長和同儕的鼓勵,讓她有勇氣成為第一個「越級打怪」考上臺大歷史研究所的夜間部學生。這位熱愛知識的國小老師,就從臺大歷史所開啟了學術研究之路。

1990 年,臺灣本土化運動方興未艾,攻讀碩士第一年的林玉茹就決定選擇臺灣史作為研究志業。「所謂的終生志業是,你即使到老了、到要走入棺材的時候,都還對那個工作有興趣。學術研究對我來講就有這樣的意義,它沒有退休的一天。」

身為臺灣史研究者,林玉茹認為說出屬於這塊土地的「故事」至關重要。學術殿堂縱然迷人,但歷史作為這塊島嶼的血脈,還是必須轉化為大眾可以理解並共感的知識。

「我是臺南人,麻豆也算半個故鄉。四百年來,這塊土地上的人群怎麼在大海的懷抱中,彼此競逐、興衰更迭,與世界連結,透過我的研究能說出這些故事,讓人們的存在更加有血有肉、鮮明真實,就是作為學者最大的成就感!」

所有討論 1
研之有物│中央研究院_96
296 篇文章 ・ 3416 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

0

7
2

文字

分享

0
7
2
全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉
PanSci_96
・2022/01/18 ・2110字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

文章難易度
PanSci_96
1219 篇文章 ・ 2193 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

1

2
0

文字

分享

1
2
0
Starship 試射雖敗猶榮?萬眾矚目的星艦還有哪些新設計?
PanSci_96
・2023/05/07 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

你有看到幾天前馬斯克的超大火箭爆炸新聞嗎?怎麼火箭快速非計畫解體了,SpaceX 的員工們還歡聲雷動、雀躍不已呢?

就讓我們來一起認識乘載 SpaceX 火星夢的下一代超重型運載火箭:星艦 Starship!

雖敗猶榮的首飛

萬眾矚目的 Starship 首次飛行於 2023 年 4 月 20 日登場。

倒數三秒開始,超級重型的三十三顆引擎在六秒內依序點火。在七千噸強大推力激起的漫天煙塵中,世界最大的火箭開始緩緩升空,並在幾秒後成功離開發射台,在朝陽中飛向深藍的天空。

但此時其實從直播畫面中就可以看到,並不是三十三顆引擎都成功點燃,其中有三顆一開始就沒有正常運作。但這不是什麼大問題,得益於先進的當代飛控以及火箭設計時保留的推力冗餘,星艦本來就可以在有幾個引擎失效的情況下繼續飛行。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

升空後一分十八秒,即使陸陸續續有引擎故障等問題,火箭還是通過了最大動壓點(MAX-Q)。可以想像成火箭在飛行過程中,其箭身結構承受最大壓力、也就是最可能出現結構問題的時候。通過 MAX-Q 對任何一款新火箭都是重要的里程碑,這代表無論其他部分如何,至少火箭的整體結構設計是達標的。

升空後兩分二十一秒,火箭的飛行高度來到 28 公里,速度約兩馬赫。

此時也許是因為控制火箭推力方向的液壓系統故障,火箭的姿態開始明顯出現偏移,並漸漸失去控制,開始在空中翻滾。最終在翻滾六圈後,火箭的飛行終止系統(FTS)啟動,將火箭自行炸毀以降低火箭碎片造成傷害的風險。於是星艦與超級重型就在加勒比海上空,化成了一片超大型煙火。星艦的首次試射,帷幕就此落下。

Starship 試射影片。/
SpaceX YouTube

關於這場試射中火箭為何失控?達成多少測試目標?這些問題還有待 SpaceX 正式發布報告才能清楚知道。但無論如何,本次發射無疑是 Starship 開發的重大里程碑。對很多人來說,能夠飛離發射台、通過最大動壓,就已經是了不起的成功了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

SpaceX 的可重複使用之路

說到 SpaceX,大家首先想到的應該就是他們舉世唯一的可重複使用火箭——獵鷹九號(Falcon 9)。藉由在每次發射之後,讓第一節自行降落並重複使用在多次任務上,SpaceX 得以大幅降低每一次發射任務的成本,並在過去幾年中橫掃全世界的商業太空發射市場。

然而受限於先天設計,獵鷹九號只是一款「部分可重複使用」的發射系統。雖然火箭的第一節和前端的整流罩可以回收使用,但每一次發射,都還是會消耗一枚第二節火箭。

多年來,SpaceX 研究過各式各樣的方法,試圖把第二節火箭也帶回來。包括在火箭前端安裝隔熱盾,讓火箭可以承受高速重返大氣層產生的高溫;又或是異想天開地在火箭上安裝巨大氣球,讓第二節火箭可以在稀薄的大氣中盡可能減速,以降低火箭重返大氣層時會產生的熱量;但這些想法,最終都因為技術和成本上的考量而作罷。

獵應九號以星際大戰系列中的「千年鷹(Millennium Falcon)」,和第一節擁有的 9 個引擎作為命名依據。圖/維基百科

SpaceX 最終決定,放棄升級獵鷹九號,直接開發一款更大、更強而且完全可重複使用的次世代運載火箭。這就是我們今天的主角——星艦 Starship 。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

星艦的設計理念

星艦的概念首度於 2016 年出現在世人面前。當時,馬斯克在國際太空航空會議(IAC)上宣布 SpaceX 將打造一款全新的運載火箭,以達成讓人類走出地球、成為跨行星物種(Multiplanetary Species)的理想,而火星就是第一個目標。

為了達成這個理想,這款火箭必須具備四大特色:

  1. 完全可重複使用;於每次執行任務後,整支火箭都必須可以回收再利用,才有辦法大幅降低發射成本。
  2. 能夠在軌道上重新加入推進劑(以下簡稱在軌加油);如此一來火箭可以先滿載貨物進入地球軌道,然後藉由多次的在軌加油把推進劑補滿,再出發前往目的地。
  3. 使用的推進劑必須能在火星製造;如此一來火箭就不需要攜帶回程的推進劑,從而攜帶更多的貨物。
  4. 必須使用正確地推進劑組合;除了要能在火星製造之外,推進劑最好便宜、容易儲存和傳輸。

針對這四項要求,SpaceX 最終開發出一款由不鏽鋼打造,使用甲烷與液態氧作為推進劑的兩節式超重型運載火箭。

火箭的第一節稱為「超級重型 Super Heavy」,其底部裝有 33 顆 SpaceX 開發的「猛禽 Raptor」火箭引擎,總共能夠輸出近 7600 公噸的推力,比冷戰時代送人上月球的農神五號火箭還要高一倍。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第二節則稱為「星艦 Starship」,高度 50 公尺底部裝有六顆猛禽引擎,並有兩對機翼可以在大氣層中控制火箭的姿態。能在重複使用的前提之下,將 100 至 150 公噸的酬載送入近地軌道,是人類歷史上最大、最強的運載火箭。

星艦(Starship)與超重型推進器(Super Heavy)原型機。圖/維基百科

不過,要注意的是,火箭的第二節叫做 Starship,但整個火箭系統(第一節+第二節)也稱為 Starship,有時要仔細聽上下文,才知道說的是整支火箭,還是只有單指第二節而已。

Starship 將怎麼完成 SpaceX 的火星夢?

假設今天 Starship 已經開發完成了,它將怎麼幫助人類完成未來的火星任務呢?

Starship 的全套系統運作原則如下:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

火箭從地球升空後,第一節會像獵鷹九號一樣可以自行重返大氣層,並精確地回到發射台降落。而第二節則會帶著貨物與太空人先停泊於近地軌道,等待後續發射的多艘加油版星艦(Tanker)與它會合,把它的推進劑槽補滿。接著,星艦就可以啟程前往火星。

而在登陸火星後,太空人可以將火星上的二氧化碳與水轉變成甲烷與液態氧。利用這些火星製造的推進劑,太空人就能再次搭上星艦返回地球。

除了前進火星之外,還有許多重要任務也已經預訂要由 Starship 執行。

舉例來說,SpaceX 將開發一款「月球特化版 Starship」,用於在 NASA 的阿提密斯三號以及後續的登月任務中,負責將太空人從月球軌道帶到月球表面。Starship 也將用於發射數以萬計的第二代星鏈衛星,提供更強大的通訊服務。星鏈的成功,將為 SpaceX 帶來比發射火箭更多更穩定的收入。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

隨著 Starship 逐漸成熟,其強大的運輸能力和低發射成本,將進一步將太空工程師們,從當前嚴苛的成本和重量限制中解放出來,得以放手設計更強大的衛星、太空船、太空望遠鏡,造福人類文明的各個領域。

當人類為了成為跨行星物種邁出第一步時,希望 Starship 已替那一步提供堅固的墊腳石。

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

所有討論 1
PanSci_96
1219 篇文章 ・ 2193 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。