2

7
2

文字

分享

2
7
2

俄軍使用了真空彈!什麼是溫壓武器?它的原理和可怕之處在哪?

Lea Tang
・2022/03/14 ・1688字 ・閱讀時間約 3 分鐘

根據烏克蘭政府及人權組織的報告,俄羅斯軍隊將集束炸彈和溫壓武器使用在對烏克蘭的戰事上——此項指控在 3/10 得到俄國國防部的承認(confirmed)

一種燃燒空氣的爆炸裝置

俄羅斯軍隊所使用的溫壓武器系統 TOS-1A,是俗稱「真空彈」的空投高功率真空炸彈。這類毀滅性的裝置通常以火箭發射或空投炸彈的形式部署,透過選擇不同的燃料——有毒金屬粉末或含有氧化劑之有機物質與炸藥共同施放。

彈藥發射後,空氣中的氧扮演助燃的角色,分散的燃料團於是成了一顆巨大火球。

對生物具有致命威脅

由於火球會在一瞬間用掉周遭所有的氧氣,真空彈的威力比傳統炸彈大,燃燒時間也更長。遇到真空彈攻擊時,幾乎沒有方法能夠自保——巨大的衝擊波能穿透任何未密封的遮蔽物,即使你位處地底下。

若是瞄準封閉空間投放真空彈,則會產生更為嚴重的後果。美國中央情報局(CIA)在 1990 年的一份報告中描述道:

那些靠近著火點的人會直接消失,至於爆炸邊緣的人則會受到嚴重的內傷,包括鼓膜和內耳器官碎裂、嚴重腦震盪、肺和內臟器官破裂,甚至可能失明。

使用溫壓武器的爭議性

溫壓武器最早由二戰時期的德國所研發。1960 年代,美軍在越南、阿富汗以及蘇聯在中國、車臣都曾使用過。雖然尚未有國際法明確禁止真空彈的使用,但根據日內瓦公約「禁止使用無法區分目標的無差別攻擊武器」以及國際人道法「禁止造成過度以及不必要的傷害」:

若是使用真空彈來攻擊建築區、學校或醫院的平民,根據 1899 年與 1907 年的海牙公約,你很有可能被判犯有戰爭罪。

區域內無差別攻擊

鑑於溫壓武器對建築物或掩體中防禦者的高度破壞性,它們主要被用於城市環境。但即使鎖定的是軍事設施或人員,在人口稠密的城市中使用溫壓武器,將波及爆炸範圍內的平民並造成大量傷亡。

過度殘忍的傷害

而儘管在特定狀態下,戰爭被賦予合法公正性,暴力也不得無限上綱。如果一種武器會延長士兵或平民的痛苦,並導致過度傷害,那麼該武器理論上是不被允許的。而溫壓武器顯然符合以上定義。

國際刑事法院檢察官卡里姆汗(Karim A.A. Khan QC)表示,他的法院將著手調查蒲亭對烏克蘭犯下的戰爭罪行。圖/ ICC

國際刑事法院展開調查

根據 1998 年《羅馬規約》,2002 年 7 月 1 日國際刑事法院於荷蘭海牙成立,職能是對犯有種族滅絕罪、危害人類罪、戰爭罪和侵略罪的個人追究刑事責任。因應立陶宛及 38 個成員國的要求,國際刑事法院(ICC)針對普亭對烏克蘭的非法入侵行動已積極展開調查。

俄羅斯於 2016 年退出國際刑事法院締約國,烏克蘭也不是締約國成員,但烏克蘭已經接受了國際刑事法院的管轄權,所以檢察官有權進行調查。英國外交大臣卓慧思(Liz Truss)在聲明中表示:

迫切需要國際刑事法院對俄羅斯的野蠻行徑進行調查,追究那些應為此負責的人。英國將與盟國密切合作,以確保正義伸張。

參考資料:

  1. What is a thermobaric or vacuum bomb?
  2. Ukraine war: Russia confirms it has used thermobaric weapons, says UK’s Ministry of Defence
  3. What are thermobaric weapons, and does Russia have them in Ukraine?
  4. What are thermobaric weapons? And why should they be banned?
  5. Statement of ICC Prosecutor, Karim A.A. Khan QC, on the Situation in Ukraine: Receipt of Referrals from 39 States Parties and the Opening of an Investigation
  6. UK leads call for ICC to investigate Russia’s war crimes
文章難易度
所有討論 2
Lea Tang
20 篇文章 ・ 8 位粉絲
徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。

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。

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。

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 。

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。

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:

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。

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
1164 篇文章 ・ 1506 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

5
0

文字

分享

0
5
0
觀察俄烏戰爭,學習心理急救
胡中行_96
・2023/02/09 ・3800字 ・閱讀時間約 7 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

前言:泛科學臉書粉專推廣〈在臺海危機下,淺談戰地醫療〉時,讀者們熱情分享檢傷分類經驗,與急救課程資訊。事後更有國軍弟兄私訊筆者,表示對相關中文資料的迫切需求。有別於先前介紹戰時的醫療制度與創傷急救,本文摘譯知名期刊《The Lancet》(中譯「刺胳針」或「柳葉刀」)的附屬刊物,概述俄烏戰爭中,烏克蘭承受的公衛挑戰;並分享俄裔美國心理學家 Elena Cherepanov 對當地心理健康應變的觀察。同時,再次歡迎大家提供更多專業資訊,討論臺灣應該如何備戰,謝謝。

烏克蘭總統Volodymyr Zelenskyy視察被俄軍屠殺的地區。圖/President Of Ukraine on Flickr(Public Domain)

公衛挑戰

疾病給烏克蘭帶來的負擔,在承平時期並沒有特別沉重。然而,俄烏戰爭不僅重擊當地醫療體系;難民的文化差異和語言隔閡,以及物資與藥品不足等,也造成周邊國家的壓力。戰爭期間,聯合國(UN)、世界衛生組織(WHO)、紅十字會(Red Cross)、明愛(Caritas)等單位,紛紛在當地和鄰國展開救援。學者訪談烏克蘭等多個歐洲國家的政府部門與民間組織,統整出一張俄烏戰爭的公衛挑戰清單:[1]

  • 產科照顧:對孕婦產前、生產和產後,以及新生兒的照顧,都被戰火打斷。[1]
  • 婦幼營養:食物、營養品,還有金錢的流通受阻,以致婦女與孩童營養不良。[1]
  • 長期處方:心血管疾病、糖尿病等慢性病,以及肺結核和愛滋病等既有的感染,不見得能夠獲得穩定的藥物供給,與即時的專業協助。[1]
  • 冷冽天候和長途跋涉:在嚴寒中逃難,容易造成肺炎、凍瘡、失溫,以及上呼吸道感染。需要庇護所、衣物和毛毯。[1]
  • 身體創傷急救:欠缺醫療器材和物資補給。人力方面,則得訓練社區志工,進行檢傷分類和急救。[1]
  • 精神創傷急救:除了土生土長的當地人,有些敘利亞、伊拉克和阿富汗難民,於俄烏戰爭中受到二次精神傷害。跨文化的精神健康服務,變得格外重要。[1]
  • 疫苗普及:當地COVID-19疫苗與兒童常規疫苗接種率偏低,而逃難的人口中,九成是婦女和兒童。[1]
  • 潔淨水源:缺乏安全的用水,難以防範傳染病的爆發。[1]
  • 性暴力與性販賣:須要保護機制、心理社會支持與女性衛生用品包(dignity kits);以及生殖健康、安全墮胎和家暴處理等服務。[1]
烏克蘭總統Volodymyr Zelenskyy探訪傷兵。圖/President Of Ukraine on Flickr(Public Domain)

心理創傷

戰爭會帶來長期,甚至跨世代的心理傷害。[2]出生於俄羅斯的心理學家 Elena Cherepanov,長年任教於美國,專攻心理創傷。曾於 2014 年烏克蘭東部戰亂時,透過 Skype 指導 170 名基輔與烏東的心理學家、心理健康工作者、社工人員與心理系學生。[3]2022 年 2 月 23 日晚間,俄軍入侵烏克蘭。[4]Cherepanov 博士在 11 月的《公衛前沿》(Frontiers in Public Health)期刊上,分享自己對戰爭的觀察。她將烏克蘭民眾在身心反應上的轉變,分為下列幾個時期:[2]

  1. 戰爭初期:基於歷史、文化、宗教和血脈的淵源,烏克蘭民眾難以接受鄰國入侵的事實,覺得慘遭背叛[2]性侵女性、綁架兒童,以及系統性安全檢查,蒐集個資,再強迫難民遷徙的過濾營(filtration camps)等,種族滅絕的事件頻傳。經由媒體報導,引來國際的同情與支持。[2, 5]同時,手機和社群媒體即時分享的功能,雖能維繫人與人的連結,卻也帶來資訊真偽難辨的混亂。網路論壇中,起先充斥驚愕顫抖無法置信之類的留言。接著,當難民逐漸抵達鄰近友邦,依然持續哭泣失眠做惡夢。在高度警戒的狀態下,有些人拒絕使用安眠藥。心理衝擊也可能以生理形式呈現,例如:噁心想吐,多半起因於戰時的緊張情緒,而非食物中毒。[2]
  2. 戰爭滿月:到了 3 月底,烏克蘭民眾開始產生對未來的憂慮。失去親人、家園和戰前的生活,精神與情緒疲乏麻木,有些便拒絕前往庇護所。一邊是無法控制的憤怒躁動,增加家庭衝突;另一邊,又因為不得不拋下被徵召或羸弱的至親,而遺留心靈創傷。目擊殺掠、性侵和虐待,或是與父母分離的兒童,出現依戀問題行為退化,表現得比真實年齡還幼小。原本乖巧的孩子,也可能變得黏人冷漠挑釁有攻擊性[2]
  3. 戰爭近期:烏克蘭群眾開始習慣戰爭的狀態,一些長期或原有的問題,例如:酗酒或家庭失和等,又再度浮現。[2]

在人道危機中,老年人身心障礙者等族群,面臨減少的援助與增加的阻礙,更是顯得脆弱。一方面害怕離開熟悉的環境,另方面是為了避免成為家人的負擔,他們有些選擇留下來,因而容易喪命於原本能預防的傷害。[2]

心理健康資源

烏克蘭的心理健康體系,在開戰初期,被突如其來的龐大需求,搞得措手不及。所幸專業人員兩個月內便上了軌道。除了一般面對面的服務,Cherepanov 博士表示,當地還有下列選擇:[2]

  1. 遠距醫療:COVID-19 疫情期間變得普及的遠距科技,正好於戰時派上用場,提供危險地區心理諮詢。[2]
  2. 網路社群:通訊軟體 Telegram 和社交平臺 Facebook上,支持性團體林立。在俄烏戰爭期間,成為烏克蘭人媒合供需,互通有無的重要管道。緊急心理問題的求助貼文,也會引來早就離鄉背井的相關從業人員,即時回覆。有些團體從世界各地,聘僱幾百名通俄語和烏克蘭語的心理工作者,每天答覆 200 至 300 則訊息。也有在 2020 年白羅斯(Belarus;舊譯「白俄羅斯」)政治危機時,成立的臉書社團,用既有的經驗,協助烏克蘭人度過難關。[2]
  3. 聊天機器人:操烏克蘭語、俄語和白羅斯語的聊天機器人 Faino 和 GotoHelp,效益如何還有待評估。[2]
烏克蘭總統 Volodymyr Zelenskyy 探訪傷患。圖/President Of Ukraine on Flickr(Public Domain)

心理急救

心理急救(Psychological First Aid)是一套用來給予身陷危機者心理支持,加強其調適能力,並滿足基本需求的對策。有別於精神科的臨床技巧,無論是專業醫療人員或一般民眾,都可以學習並執行。[6]世界衛生組織的心理急救指南,建議大眾注意重大危機事件發生的時間、地點和受難的對象,以及哪些單位參與救援。[7]在擁有這些認知的前提下,進行下列心理急救的步驟:

  1. 觀察(look):在行動前先確認安全,以免自己陷入危險環境。接著,觀察受害者身心的基本需求,然後思考有哪些可運用的相關資源或服務。每個人對危機的反應不同,有些呈現在情緒上,例如:易怒或沮喪;有些則沉默或出現頭疼、疲憊等症狀。兒童、青少年、孕婦、老人、身心障礙者和被歧視的族群,特別需要關照。[7]
  2. 傾聽(listen):簡單地報上自己的名字,以及所屬的組織。情勢允許的話,將人帶到安全且寧靜的地方。用溫和的語氣,鼓勵他專注於緩慢的呼吸。給予陪伴,別讓情緒低落者獨處。以尊重的態度,全神貫注地聆聽對方的憂慮,試圖釐清需求的優先順序。務必維護對方隱私,不要任意轉述。[7]
  3. 連結(link):協助受害者獲得水、食物、住所和醫療等資源,並提供局勢與計劃的最新動態。動盪時期的資訊混亂,必要盡可能地查證並隨時更新。切勿為了安撫人心,就擅自捏造。針對特定文化背景及宗教信仰,可轉介給相關社群;或是透過社福單位,協尋親屬,兩者皆能帶來心靈慰藉。[7]

在結束心理急救的階段性任務後,如果就這麼離開,或許會太突然。要讓受助者理解,接手的專業人士會負責以後的事務。然後選擇適當的時機,與他們道別,並奉上誠摯的祝福。[7]

美國國家心理創傷中心(National PTSD Center)版本的心理急救指南,從07:56開始。影/鄭若瑟Joseph Cheng on YouTube

烏克蘭經驗

Cherepanov 博士指出,在沒有中央統籌的狀況下,烏克蘭等地的心理健康從業人員,冒著生命危險,自發性地付出,並組織社會資源。他們讓世人看到,唯有喚起大眾對心理創傷的重視,才能強化社會韌性,以及減少對求助的汙名化。必要訓練專業人員、醫療工作者、教師和志工,心理急救的能力;並建立社區型的支援體系,共同分擔責任。[2]

  

延伸閱讀

  1. 高振傑、蘇逸人(2021)《心理急救手冊》中華民國紅十字會。
  2. UCLA早期心理急救模式」(2010)災難與創傷心理資訊網。
  3. 紅十字會與紅新月會社會心理急救資源冊》(2018)香港紅十字會與紅新月會。

參考資料

  1. Kumar BN, James R, Hargreaves S, et al. (2022) ‘Meeting the health needs of displaced people fleeing Ukraine: Drawing on existing technical guidance and evidence’. The Lancet Regional Health – Europe.
  2. Cherepanov E. (2022) ‘Mental health providers in Ukraine need support but they are not helpless: Professional self-organization and innovative practices’. Frontiers in Public Health, 10:1009431.
  3. Smith, K. (2015) ‘Trauma in Ukraine’. Monitor on Psychology, 46(4).
  4. United Nations. (17 JAN 2023) ‘The UN and the war in Ukraine: key information’. Regional Information Center for Western Europe.
  5. Ochab EU. (30 OCT 2022) ‘What Are Putin’s ‘Filtration Camps’ And Why Are They Concerning?’. Forbes.
  6. Schafer A, Snider L, Sammour R. (2016) ‘A reflective learning report about the implementation and impacts of Psychological First Aid (PFA) in Gaza’. Disaster Health, 3(1): 1-10.
  7. Snider L, van Ommeren M, Schafer A. (02 OCT 2011) ‘Psychological first aid: Guide for field workers’. World Health Organization.
胡中行_96
116 篇文章 ・ 39 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

0

5
2

文字

分享

0
5
2
睽違三年,重磅回歸:獵鷹重型的現在與未來
EASY天文地科小站_96
・2022/11/04 ・2560字 ・閱讀時間約 5 分鐘

  • 文/林彥興(EASY天文地科團隊總編輯,現就讀清大天文所)

台灣時間 2022 年 11 月 2 日晚上九點四十一分,SpaceX 的「獵鷹重型 Falcon Heavy (FH)」火箭從濃霧繚繞的甘迺迪太空中心 LC-39A 發射台轟然升空。睽違三年,世人終於再次體會到世界最強火箭飛向天際,以及雙助推器同時著陸的震撼。

USSF-44 任務中獵鷹重型火箭的升空與著陸。圖/SpaceX

從獵鷹九號到獵鷹重型

相信有在關注太空時事的讀者們,對 SpaceX 的獵鷹九號火箭都不陌生。

獵鷹九號火箭。圖/SpaceX

獵鷹九號是 SpaceX 目前當仁不讓的發射主力,從低軌小衛星共乘高軌頂配同步衛星乃至星際探測器都能一手包辦,而且還擁有能夠「重複使用第一節」這舉世唯一的絕技,在大幅降低成本的同時,也讓 SpaceX 能夠以超過一週一發的超高頻率發射火箭。從 2022 年初至週二當天,獵鷹九號已經發射 49 次,佔世界總發射次數的約 35%;論發射酬載總質量,世界所有其他火箭加起來還不到獵鷹九號的一半。[1][2]

但獵鷹九號雖然優秀,面對少數特別重的酬載(也就是衛星、太空船等火箭攜帶的物體),或是要把酬載送到特別高能量的軌道時,仍然力有未逮。怎麼辦呢?基本概念很簡單:在獵鷹九號第一節兩側,再綁兩根第一節火箭,給火箭更多的燃料、更強的推力,就能把更重的酬載,送到更高更遠的地方,這就是「獵鷹重型 Falcon Heavy, FH」火箭。習慣上,人們將中間那根第一節稱為芯級(Core Stage),兩側的則稱為助推器(Side Booster)。根據任務需求,芯級和助推器可選擇不同的回收模式(陸上回收、海上回收、不回收)。在完全不回收的模式下,獵鷹重型擁有超過 60 公噸的最高理論運載力(LEO),比位列第二的三角洲四號重型火箭多了一倍不只。

發射台上的獵鷹重型火箭,可以清楚的看到並排的芯級與助推器。圖/SpaceX

風光亮相後?

獵鷹重型在 2018 年進行了一場轟轟烈烈的首飛。由於未經驗證的新火箭,一般不會有客戶願意買單承擔風險,因此火箭製造商通常會自費發射一些不太重要的東西,常稱為「假酬載 Dummy Payload」,向客戶展示火箭確實可以把你的衛星送入軌道。這個不太重要的假酬載,也給了工程師們搞怪的機會。

假酬載該選什麼好呢?
大老闆 Elon Musk:「啊,那就把我的 Tesla 跑車打上去吧。」

Falcon Heavy 首飛官方剪輯

首飛隔年(2019)四月和六月,獵鷹重型分別進行了兩次任務(福衛七號就是其中之一噢)。但在這之後,獵鷹重型彷彿就進入了休假期,長達三年都沒有發射任務。為甚麼會這樣呢?這背後的原因有非常多面相可以討論,比如獵鷹九號就已經足以應付現在市場上絕大部分的發射需求、獵鷹重型發射的酬載開發與製造進度延宕等等。篇幅有限,在此就不展開細說。但總之,對太空迷們來說,這三年真的是格外漫長。獵鷹重型還是獵鷹重型,但 2022 的世界已經跟 2019 大不相同了。

獵鷹九號(與其子型號)與獵鷹重型發射次數統計,可以看到比起馬不停蹄的獵鷹九號,獵鷹重型的發射是多麼稀少。來源:維基百科,2022.11.04 數據。

機密任務 USSF-44

回到正題,本次 USSF-44 任務的目標,是為美國太空軍發射機密軍事衛星,前往地球同步軌道。

發射直播回顧。

在上面的影片中,我們可以看到火箭發射的全過程。在轟轟烈烈地起飛後,火箭沿著預定軌道不斷加速。升空後約兩分三十秒,幾乎耗盡燃料兩根助推器率先脫離。而芯級在本次任務中則不進行回收,毫無保留地將所有燃料都用於運送衛星。約四分零三秒,芯級耗盡所有燃料並脫離,由第二節火箭負責繼續將衛星送入指定軌道。由於衛星的機密性,第二節直播就此切斷。直播聚焦於兩個助推器,如何自行返回陸上降落場,並最終成功降落。

本次任務的成功,不僅宣告著獵鷹重型的回歸,也是 SpaceX 第一次直接把衛星送進「地球同步軌道 GEO」,而非一般的「地球同步轉移軌道 GTO」(相關知識可以參考「衛星軌道萬花筒」系列圖文)。擁有將衛星直送 GEO 的能力,對火箭發射商來說意義相當重大。另一方面,雖然可憐的芯級被太空軍指定拋棄了,但兩側助推器的同框降落真的百看不厭。如果覺得這次發射霧太大景不好,不妨多看幾次 2018 首飛的剪輯吧!

還要再等三年嗎?獵鷹重型的未來

那麼,何時才能再次看到獵鷹重型轟然起飛呢?答案可能比你以為的要快。按現在的規畫,明年一月就應當要有兩場獵鷹重型的發射,分別是 ViaSat-3 與 USSF-67,都是 GEO 直送任務。但當然,這是火箭發射,再延宕個幾個月也是很正常的。

往更遠的看,未來五年獵鷹重型將發射的重要酬載包括:

  • 大型行星探測器:靈神星(Psyche,左圖)任務與歐羅巴快船(Europa clipper,右圖)。
圖/NASA/JPL-Caltech/Arizona State Univ./Space Systems Loral/Peter Rubin|N
  • 阿提密斯計畫:月球門戶建造(PPE 與 HALO 艙段)、VIPER 月球車、月球門戶補給(Dragon-XL)。
月球門戶太空站(左下)與 Dragon XL 無人貨船。圖/NASA
南希.葛莉絲.羅曼太空望遠鏡 Nancy Grace Roman Space Telescope。圖/NASA (WFIRST Project and Dominic Benford)
  • 太空軍機密衛星與同步通訊、氣象衛星若干。

相信這些名字對太空迷讀者來說都是如雷貫耳。可見獵鷹重型在美國近期多項重要太空計畫中,都是關鍵角色。接下來幾年,就讓我們拭目以待,一起見證獵鷹重型大展身手吧!

EASY天文地科小站_96
22 篇文章 ・ 1005 位粉絲
EASY 是由一群熱愛地科的學生於 2017 年創立的團隊,目前主要由研究生與大學生組成。我們透過創作圖文專欄、文章以及舉辦實體活動,分享天文、太空與地球科學的大小事