迷航的中國氣球怎麼飄到美國？其實早能預測飛行路徑？

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文／陳儀珈
• 責任編輯／簡克志
• 美術設計／蔡宛潔

你以為的大氣，不是真實的大氣！

大氣邊界層是人類的生活範圍，也是大部分空氣污染物存在的地方。然而，傳統氣象學模擬的大氣邊界層結構並不符合臺灣的真實情況，因此真實的空氣污染現象和理論的模擬預測間往往存在顯著的差異，導致污染防制策略缺乏精確的指引。

中央研究院「研之有物」專訪院內環境變遷研究中心研究員兼空氣品質專題中心執行長周崇光，他是建立空品專題中心的主要推手，研究團隊從大氣結構出發，試圖改善臺灣空氣品質的診斷及預報，這項計畫集結了來自民生公共物聯網、國家高速網路與計算中心、環境保護署等跨部門的資源，以下讓我們一起看周崇光怎麼說。

根據國際貨幣基金組織（IMF） 2021 年的報告，臺灣位列全球第 22 大經濟體，這個只有 3.6 萬平方公里的小小島國，一年內卻可以創造出高達 7,855.89 億美元的市場價值。

在美國國家航空暨太空總署（NASA）公布的地球夜景照中，我們彷彿可以看見，高樓一棟棟升起、工廠一座座建成、百貨一間間林立，在又長又窄的西半邊，從北到南形成臺北、臺中和高雄三大都會區。

西部臨海，東部靠山，這個寬度可能不到 100 公里的窄長地區，不僅聚集了臺灣 2,300 萬人的極大多數人口，凝聚出商業與工業的巨大產能，更集結了大量、複雜的「空氣污染物」。中研院「研之有物」專訪周崇光研究員，請他從空氣品質與都市氣象學的角度，細細剖析空污議題在這座海島上的獨特之處。

臺灣雖然小，但空汙問題好複雜！

臺灣國土面積僅有 3.6 萬平方公里，以大氣尺度來看非常的小，然而，我們在空氣污染面臨的挑戰卻異常艱鉅。

臺灣不僅處於許多境外污染源的下風處，接受來自各方的空氣污染物，各大都會區也因為地形的關係吃足了苦頭，整個中西部更是在窄長的地域中，面臨來自山、海的多重影響。

以下圖的臺中都會區為例，臺中位處於中央山脈西側的中央，本身是一個有數個開口的盆地，被多重大氣動力機制所影響，包含季風、海陸風、山谷風以及熱島環流，形成極度複雜的區域環流。

盆地內的空氣污染物原本就不容易擴散，再加上複雜的大氣環流和大氣化學反應，讓臺中的空氣品質狀況非常、非常的複雜，無法使用現有的大氣理論進行簡單的描述，使得大氣科學家極為不易於觀測和研究臺中的空污情形。

「這裡就像是巫婆煉湯一樣。」周崇光這麼說。

臺灣在東北風的影響下，不適合傳統的高煙囪理論

周崇光笑著說，到處觀察「煙囪」是他的職業病。

大陸環境的大氣結構相對簡單，自歐洲工業革命開始，傳統大氣科學的理論都告訴人們：越高、風越大，只要把煙囪建得高高的，就可讓風把污染物吹散、吹到很遠的地方。

「到了大陸國家，你會發現他們煙囪排出來的煙，經常是非常穩定的水平煙流，可以飄得很遠，這種煙流挾帶著空氣污染物飛到 10 幾公里外都不是問題！」，然而反觀臺灣的煙囪，卻很少出現這樣的水平煙流。

根據中研院空品專題中心對火力發電廠的煙流觀測資料，如果臺灣的煙囪蓋得跟大陸國家一樣高，有時候反而容易造成空氣污染物的累積。

從上圖可知，當臺灣處在微弱東北風的大氣環境之中，西部沿海風速最快的大氣區域（藍底），大約落在 200～400 公尺高之間，此區的風速大約為 5～6 公尺/秒左右，以東北風為主，是空氣污染物的「最佳擴散區」。

若是再往上，到了 450～800 公尺左右，風速驟然下降（橘底），僅有 0.5～3 公尺/秒。這個區域的大氣就像是被下層的東北風與上層的南風「夾擊」一樣，在兩個不同方向的風的對切之下，形成一個風速很低的「污染累積區」。

因此，若臺灣真的按照傳統的大氣理論建造高煙囪時，反而會讓煙囪的高溫煙流進入污染累積區；換個做法，如果煙囪低一點，才可以被強風吹散。

不過周崇光話鋒一轉：低煙囪設計要相當謹慎，也很難推行。高溫煙流排出去會有很明顯的白煙（水蒸氣凝結），一般人都不喜歡看到白煙離居住地太近，因此實務上還會特別做加熱設計，讓煙流先往上浮，再擴散，等於加高了煙囪的高度，這在工程上稱為「有效煙囪高度」。降低煙囪高度除了有視覺污染的問題，污染排放點離民眾越近，當工廠發生緊急異常排放時，異常事件的衝擊風險也會越大。

和傳統理論不一樣？那就做出臺灣自己的資料吧！

這麼經典的高煙囪理論，為什麼不能用在臺灣？

周崇光表示，大氣科學的理論大都源自於美國、歐洲，使得傳統大氣理論都更適用於大陸環境之下，因此難以直接應用於臺灣地狹人稠的海島結構，而中研院空品專題中心的目標之一，就是發展出屬於臺灣的「空污氣象學」。

周崇光提到：「臺灣跟大陸國家的空間條件實在差太多，所以我們必須要更精確知道，臺灣空氣污染物的高度分布到底長什麼樣子，才能更有效的管制並改善空品狀況。」

既然臺灣無法參考大陸型國家的大氣狀況，那麼小一點的、近一點的國家呢？韓國、日本的有沒有參考的價值？

周崇光笑著說，「你知道嗎？臺中盆地也才 10 幾公里，但是外圍的中央山脈高達 3,000 公尺以上！」就算是韓國、日本，它們的地理空間也比臺灣大多了，而且地形也沒有這麼複雜。

當這麼多的工廠、車輛都擠在這小小的區域，究竟會對臺灣的空氣品質造成多嚴重的後果？某種程度來說，這也許是個細思極恐的問題呀。

因此，為了國內空污氣象學的發展，搞懂臺灣的大氣邊界層（Atmospheric boundary layer）是刻不容緩的工作。

大氣邊界層除了是人類的生活範圍，也是大部分的空氣污染物存在的地方，又被稱為行星邊界層（Planetary boundary layer）。在氣象學中，大氣邊界層指的是「直接受到地表作用影響」的大氣，高度從地表一直到數百至數千公尺不等，是大氣層中最靠近地球表面的部分。

然而，傳統氣象學所模擬出來的大氣邊界層結構並不符合臺灣的真實情形，因此，大氣科學家必須釐清大氣邊界層的氣象參數、動力機制，未來才能夠更精準的找到影響都市氣象以及空氣品質的關鍵因子。

但周崇光也感慨的說，「坦白講，目前臺灣還沒有辦法很『系統化』的改善邊界層的模擬條件，但我們仍然不斷的在努力，透過很多很多的調查、研究、模擬參數，漸漸地發展出半經驗、半理論的結構，最終的目標是歸納成一個系統性的成果，作為臺灣空污氣象學最扎實的理論基礎。」

從大規模的調查研究、積極補足知識的缺口、重新建立理論模型，到回頭檢視國家的空污防制策略，大氣科學家必須腳踏實地的、一步一步的，藉由大氣科學研究的力量，才能讓空氣品質管制更上一層樓。面對迫切的空氣污染防制議題、空污氣象學理論的不足，「空氣品質專題中心」也應運而生。

中研院在「大氣物理與化學」的研究群早已相當成熟，有著極為厚實的研究經驗和基礎，然而為了讓研究目標更明確、進一步聚集研究能量並進行跨部門的合作，中研院以提出空污議題的科學解釋與建議對策為目標， 2021 年 1 月在環境變遷研究中心之下成立空氣品質專題中心，成為全國規模最大的空氣品質專業研究機構。

除了宣示中研院對空污議題的重視之外，如此一來，研究預算的匡列、人力的評估，都有更紮實、更有架構的基礎。擺脫以往研究員們「自動自發」的空品研究，在中心的管理之下，空污的學術研究更能夠產生聚焦效果。

更精確的空氣品質預報

如果大家點入行政院環保署的空氣品質監測網，可以發現，目前來自中央監測的空氣品質預報的解析度並不高，由於空品狀況站數僅有 85 站，只能以「北部」、「竹苗」、「宜蘭」、「花東」、「中部」、「雲嘉南」、「高屏」等大範圍空品區進行未來三日的預報，尚無法以「縣市」或更小的區域為單位提供精準的預報。

因此，為了提供更先進的空氣品質預報，致力掌握國內 PM_2.5 及 O₃ 等空氣污染物濃度變化情形的「高解析度空氣品質診斷與預報模式發展計畫」，是空品專題中心相當關鍵的研究計畫之一，此計畫是行政院前瞻基礎建設中「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」的一個分支，集結了中研院、國家高速網路與計算中心、環保署等跨部門資源。

該計畫預計發展一套 1 km*1 km 高解析度的 72 小時空氣品質預報模式，並描繪空氣污染物的 3D 空間分布，預期能夠對臺灣地區 PM_2.5 及 O₃ 生成與傳輸過程進行更精確的模擬，進而應用於空氣污染事件的預報和成因診斷。

周崇光將這個計畫比喻為一個「神經系統」，由環保署統合高達 10,000 個感測器，就像是神經系統中的神經元，負責感知大氣環境中的變化，並透過民生公共物聯網提供的神經網路，將資訊傳輸至國家高速網路中心的超級電腦，而超級電腦就像是大腦一樣，提供強大的運算力，使得空污模式得以統合氣象條件、污染物排放量、以及感測器提供的環境變化狀況，計算和預報未來幾天空氣品質的可能變化。

雖然感測器來源不一，不同層級的靈敏度也有所落差，但隨著近年技術的進步和突破，微型感測器對 PM_2.5 的監測資料已經具有足供參考的準確度，目前各縣市大約都有 100 個以上的微型感測器，環保署已經在全臺灣佈建了約 10,000 個感測器，透過高密度的監測數據進行資料分析，有效掌握全臺各地的空品狀態。

此外，此研究計畫也希望藉由感測器的大量需求，協助推動臺灣感測器的產業，與經濟部、工研院合作推動感測器的國產化。目前工研院的技術已經技轉給國內廠商，國產感測器在環保署監測網的佔有率已達將近 3 成，未來會持續輔導相關廠商。

研究計畫一邊發展預報系統，也一邊透過微型感測器資料即時驗證預報的成效。就像是如果寫考卷時，我們可以一填答就馬上得知正確答案時，就可以隨時檢討自己的計算流程到底哪裡出了問題，不斷修正，找出最正確的解方。

同理，拜微型感測器遍布全臺之賜，大氣科學家逐漸能夠快速驗證空氣品質預報的模擬結果，有朝一日，國內空污的物理化學機制以及關鍵污染源，將不再是讓人頭痛的黑盒子。目前由於 PM_2.5 的感測器已相對成熟且數量足夠，因此中研院空品專題中心已成功驗證 3 km*3 km 解析度之 PM_2.5 預報資料，最終目標是精確到 1 km*1 km。

如何讓空氣品質變好，又不影響現有的生活？

在中研院環變中心周崇光研究員帶領下的空品專題中心，其中一個核心精神，就是要對社會關鍵議題有貢獻。

專注發表學術論文是科學研究的本質，也是科學進步的動力，不過進行社會議題相關的科學研究通常會更辛苦，往往會花費極大的心力與時間。

做空氣污染防制就像是「精準醫療」的概念一樣，如何讓藥物只攻擊癌細胞而不對身體的其他地方造成太大的副作用？經過科學研究的探索後，如何讓臺灣的空氣品質更好而不衝擊社會文化和經濟？

空污管制並非是一味阻擋臺灣經濟和工業發展，空品專題中心希望可以藉由科學的力量，更精準、更沒有副作用的改善臺灣空氣品質。

除了大氣科學理論和空氣污染排放清單有所不足之外，像是能源政策、交通規劃、國土計畫都需要重頭思考。周崇光說：「一路研究下去，我們開始疑惑，當初為什麼我們都傻傻的，把這麼多的大型污染源擺在海邊，讓海風把污染物往內陸帶？為什麼臺灣的國土利用那麼集中？」這一些命題，都是一環扣一環。

最後周崇光強調，「空氣品質絕對是應用導向的研究，因此，我們除了做科學，也要讓這些研究結果有願景、有視野，讓臺灣變得更好。」

本文由 我的青航時代－2022航發會×暑期航空營 委託，泛科學企劃執行。

當你乘坐飛機，不只有機師、空服員等機組成員在守護與服務你的旅途；陪你從出發地起飛到達目的地後降落，完成一趟「安全、準時、舒適」旅程的背後，還有「航空器簽派員」這個至關重要的角色。

被稱為「地上的飛行員」的航空器簽派員，在做哪些工作呢？這次泛科學特別訪問到華航的簽派督導陳韋如，不只了解這航空公司裡神秘又重要的工作，也要好好了解一下一位優秀的簽派員是如何養成的。

當簽派員沒在工作，才會發現他們的重要

有民航局執照的「Airman」有六大類（航空器駕駛員、飛航工程師、航空器維修工程師、維修員、飛航管制員以及航空器簽派員），其中航空器簽派員的工作是高度專業的職位。他們是航空公司的中樞神經，24小時全年無休，做出的決定牽動著整個航空公司運作；那為何我們好像很少聽到簽派員的工作呢？

「Nobody knows what I do, until I don’t do it.」這句話形容簽派員的工作內容再適合不過了。

簽派員主要的工作有：飛行計畫的製作、航機簽放、航情守望和異常狀況處理。他們有許多工作是在幕後、和居中協調許多事情，因此機師所知道的事簽派員也都要很了解，所有的飛行手冊、飛機操作手冊和各國飛航相關法規都必須要如數家珍。

飛機起飛前——飛行計畫的製作

製作飛行計畫的過程非常繁複，簽派督導用了你我都很熟悉的旅行計劃來舉例：當你要出門的時候，會注意氣象、交通狀況，要檢查並維修交通工具，需要加油、和準備行程中需要的各種文件，當然也要準備可執行的 Plan B。

把旅行計劃的格局放大再放大，就是飛行計畫，要考量包含氣象資料、飛航公告、航機狀態、酬載預估、飛越許可和航線選擇等因素，才能匯集成一份可以執行的飛行計畫。這其中有哪些「know how 」呢？

出門一定會先看天氣適不適合出遊，飛行也是一樣，簽派員及氣象觀測席會收集起降機場、備降機場和沿途航路的天氣報告和預報，確認天氣是否適合飛行、各機場的能見度是否影響航機起降，都會由專業的氣象博士提供資訊讓簽派員參考。天氣的資料包含機場能見度及雲幕高度、溫度、氣壓值、風速、沿途是否有顯著天氣，甚至是火山、颱風影響航線等等，因此才能確認飛機能不能起飛降落或是其他需要特別避讓的地區。

還有，你在旅行的時候，也會注意沿途經過的城市是否有道路維修、塞車、下雨等等的狀況，例如國道有一段路正在維修，就會需要避開正在維修的道路走省道。簽派員也會特別注意飛航公告，確認起降機場及沿途的空域是否有臨時運作規定、限制、程序調整或其他注意事項。例如近期烏俄戰爭爆發，航路導航席也要特別確認有沒有會影響飛航的相關資訊，提前列出航路備案以便簽派員製作飛行計畫。另外，經過各個國家的領空時需要的飛越許可，也是由簽派員協助申請的。

再來就是航機狀態和酬載預估了，對航空公司來說「在安全的情況下經濟效益是很重要的考量」，因此了解航機適不適合飛行，預估需要多少燃料、能載運多少乘客和行李，也是非常重要的工作。簽派員要準確地預估旅客及其行李和需載貨物的重量後，再計算所需的燃料總量，也需要計算備案可能需要的燃料量，確保飛機從起飛到降落都在規定的安全限重內。

經過上述各種因素的種種考量評估後，需要進行航線選擇，從數條航路^[註1]中選擇「安全、準時、舒適」的飛航路徑並做出一份飛行計劃，並且和駕駛員共同在飛行計畫上簽名以示同意本次的航班，而每個簽名的背後都代表著簽派員的專業以及責任。

飛機起飛後的航情守望與異常狀況處理

不是飛行計畫之後簽派員的工作就結束了：將飛行計畫交給駕駛員後就會進入航機監控的飛航管制作業，其中包含了航班動態和氣象監控。

航班動態是指透過 4D／15 服務（4D／15 Service），每隔 15 分鐘確認一次航班的 4D（經度、緯度、高度和時間），簽派員要精準的知道航班的動態。航情守望席便是專門在追蹤航班的動態及油量，確保航班沒有偏離計畫航路，必要時會和駕駛員聯繫確認狀況。

氣象監控則是針對起降站以及航線沿途區域做重點監測，監測內容包含結冰、雷雨、降雪、陣風、風切、亂流、颱風及火山活動等氣象狀況。例如目的地機場跑道臨時關閉，就會提前告知駕駛員。

一趟航班可能會遇到一些突發狀況，例如乘客身體不適需要立即就醫、航線上臨時火山爆發或是遇上鳥擊等異常狀況，簽派員就必須在有限的時間內以符合作業規定與安全的前提下採取最適合的處理方式。

若遇上突發狀況需要飛機轉降或是班表調整，為維持班機時間表能夠正常運作而做出適度的調整異動。因為每次的突發狀況都是無法提前預知，簽派員們在遇上事件時需要冷靜且快速的處理及應變，也需要和各單位聯繫協調。

在飛行中還會碰到哪些情況呢？簽派督導舉了火山爆發的例子。由石塊和岩漿的礦物粒子組成的火山灰帶來的威脅，除了可能讓機身受到損傷、部分系統失靈更可能導致引擎熄火無法繼續飛行。

曾經發生過日本的火山爆發，火山灰蔓延的非常廣，導致當地機場關閉數天，影響了數萬名旅客。一趟航班如果在中途遇上突發狀況——航線附近有火山爆發了！時刻監控著狀況的簽派員會怎麼做呢？

1. 根據數據判斷火山灰擴散的範圍。
2. 規劃一條安全優先的避讓航線。
3. 確認航機上的剩餘燃料量能夠負擔變更後的航線。
4. 和機師確認變更航線。

這些事情都需要在時限內解決，考驗著簽派員細心及果決的能力，他們就像是一群 24 小時的飛行管家，從起飛前的飛行計畫準備、起飛後的航機監控，一直到落地後的班表調度，簽派員隨時守護著班機。

要如何成為簽派員呢？哪些能力與特質很重要？

臺灣目前並沒有簽派員的相關科系，以華航為例，簽派員是通過航空公司的招考後，先成為航務員熟悉機場的運作方式後再經過 200 小時的簽派員培訓課程，及 90 天的線上訓練，並考取民航局航空器簽派員執照後，才能簽放航機成為一名真正的簽派員。

剛考取執照後簽派員會先簽派六小時內的短程線累積實戰經驗，每年也會參加航路觀摩，會進入駕駛艙觀摩駕駛員執行自己規劃出來的飛行計畫，來增進自己的能力。等到經驗累積足夠後才會簽派飛行時數較長的航線，進入航情守望席、航路導航席。

因為簽派員需要製作一份完整的飛行計畫，所以駕駛員需要的基本知識簽派員也需要懂，一種飛機需要閱讀的手冊至少有 幾十本，一間公司肯定不止一種機型，再加上各國的飛行法規，每一位簽派員需要熟知的手冊就有數十本！這些專業背後都是十分努力的成果。

或許你會問：「我不是飛航相關科系，能夠成為簽派員嗎？」其實簽派員並沒有科系的限制，只要你有想成為簽派員的熱誠，都可以來挑戰看看！簽派員的工作會帶給你滿滿的成就感，因為每年都有上萬趟航班需要簽放，服務數萬名旅客平安落地。

想成為簽派員需要具備的能力有：

1. 良好的英語能力：因為許多手冊及法規大多以英文撰寫，和駕駛員溝通時也會需要用英文溝通。
2. 獨立思考的能力：面對各種狀況時需要思緒清晰不能慌亂，才能找到好的解決方案。
3. 溝通協調的能力與團隊合作的精神：居中協調時會需要能夠讓雙方保持良好的溝通。
4. 健康的身心：面對高壓的工作需要照顧及調適自身的狀況。

簽派員的工作便是解決眼前的事情、見招拆招，每天都會面對不一樣的問題十分具有挑戰性，如果你喜歡變化性及挑戰性都很高的工作，可以嘗試這份工作。也因為每一次的簽名都是在為每趟航班上的生命負責，因此需要高抗壓性的人格特質，才能確保在工作時能夠穩定的面對所有狀況，守護每一趟飛行。

每位簽派員之所以能夠從容的面對各種突發狀況，是他們用專業知識和長期累積下來的經驗在支持他們看起來毫不費力的原因。

註解

1. 航路是根據地面導航設施建立的走廊式保護空域，供飛機作航線飛行之用。各國對於航路都有自有的規定，包含該行路是單向道還是雙向道。

延伸閱讀

• 穿梭機場中的飛安守門人——航務員- PanSci 泛科學
• 疫情中開箱臺灣航空產業，讓我學到的7 件事——《我的青航時代》暑期航空營飛機不失蹤！管制員與
• 機的羈絆——雷達
• 飛機和手機之間有什麼共同點嗎？——陀螺儀

參考資料

1. A320全座艙飛機駕駛艙都搬來了！ 航發會講座還有這2場| 生活新聞
2. 2018「飛航解密 暢遊天際」系列講座 長榮航空簽派員Emily精彩演講內容
3. 航空公司全天候的飛安管家-科學人雜誌
4. 2021飛航講座–長榮航空資深簽派員林俊宇：從起飛到降落全方位的飛行管家
5. 民航通告 – 交通部民用航空局

本文由 我的青航時代－2022航發會×暑期航空營 委託，泛科學企劃執行。

在前往外星球的探險任務中，很重要的一個問題是如何在外星地表移動。從 1979 年的阿波羅登月計畫所使用的載人月球車，到 2012 年獨自前往火星的好奇號，太空探險車都是採用以輪子為主的設計。這種移動方式容易受限於地形，無法前往地勢陡峭的區域。

在 2021 年底，麻省理工學院的航太工程師開發出嶄新的懸浮技術，能夠讓飛行器在外星球表面懸浮並騰空移動，就像剛升空的幽浮一樣。這種技術已從原理上證明可行，並在實驗室內通過小規模測試，為外星探險技術帶來許多新的想像。

就「地」取材，利用與地表相同的電荷

一般而言，想要讓探險車升空移動是不切實際的想法。如果想讓探險車像火箭一樣燃燒燃料並噴出氣體來推進，就需要搭載大量笨重的燃料，不只讓太空梭升空的負重增加，到達目的地後也很難維持足夠長的任務壽命。另一方面，小行星的個頭都很小，自身的重力無法抓住氣體形成大氣層，因此任何像飛機或直升機的空氣動力方法都不管用。

不過，正是因為缺乏大氣層與磁場的保護，這些小行星的地表會不斷受到來自太陽的高能輻射轟炸，地表的物質被輻射電離使得地表自帶一層電荷，其中向陽面會帶正電，背陽面帶負電。因此，包括月球在內的小行星表面其實都帶有不小的電壓。

在 MIT 的工程師們想到，只要想辦法讓探險車帶有跟地表一樣的電荷，同性相斥的靜電力就能讓其浮在空中。近期的研究表示月球表面的電場足以讓地表的沙塵揚起超過一公尺，有點類似身上充滿靜電時頭髮會豎起來。原則上，我們也可以借用這個自然產生的電場來抵抗重力，打造出「幽浮式」探險車。

要做到這點，可以先在車上裝上液態的離子源，也就是由正負離子組成的液體。加上適當的電壓後，便可以從噴嘴將離子以束狀射出。這類離子噴射所產生的反作用力常用於推進或操控小型人造衛星，不過在這裡也可用來進行靜電懸浮。假如月球地表帶的是正電，幽浮車可以將負離子射出，如此一來整個幽浮車便會帶正電，達到同性相斥的效果。同時，離子束的推力也可以用來操縱車體。

如何加強靜電斥力？讓車子幫地表「充電」

從這個想法出發，MIT 團隊設計出初代的幽浮車模型。但由於地表電荷密度就這麼一點，他們很快從計算發現這樣做的靜電斥力並不足以支撐裝置加上液態離子源的重量。尤其是在月球這類相對較大的星體上，重力加速度較大，幽浮車也需要更強的升力才能升空。

不過仔細想想，在排出負離子後，儘管幽浮車與地表的正電荷總數是固定的，但是兩者之間的靜電斥力大小取決於兩邊的電荷量相乘。因此如果用車上的正離子幫地表「充電」，或許可以加強懸浮用的靜電斥力。

就像是寄包裹時會限制長寬高三者的總和，此時體積最大的選項就是盡量接近正立方體的箱子；同樣的，如果可以適當地將車上的一些正電荷分給地表，原則上就能將兩者之間的斥力最大化。

外太空載具的工程學傑作

理論的計算證實了這個概念上的突破相當關鍵。於是，團隊在設計中加入了幾隻向下的噴嘴，將正離子射向下方的地表，大幅提高地表的局部電荷量。他們在實驗室中造出了第一代幽浮車原型：一個手掌大的六角形薄片，重約 60 公克，裝有四隻噴嘴朝下，一隻朝上。在實驗室的真空環境中，第一代幽浮車在帶電的平板上實際進行懸浮實驗。實驗結果證實了他們的理論模型無誤。

根據目前的理論模型，一個一公斤重的放大版幽浮車將可以懸浮在離地表一公分處。原則上，只要加大射出離子束的電壓就能提升懸浮高度，不過目前的理論只能描述離地高度較小的情況，因此相關的理論參數還需要進一步修正。

這種靜電懸浮所需的能源功率很小，可說是外太空載具的工程學傑作。如果更好的理論模型完成了，那麼未來十分有希望投入實際應用。太空梭可以在小行星周圍投下這些小型幽浮車，讓他們探索崎嶇不平的地表。可惜的是，利用離子噴射來懸浮只對帶電的地表有效，所以在地球上的我們還是得乖乖地用噴射背包來離開地表。

參考資料

• MIT engineers test an idea for a new hovering rover
• MIT Scientists Design a ‘Flying Saucer’ That Could Float Across The Moon