閱讀文本《福爾摩沙飛向太空》,書裡完整細述了臺灣太空科技發展的軌跡。臺灣太空產業的發展歷程,其中充滿跌宕起伏的精彩故事。直至今日,「太空發展法」在2022年1月正式實施,並將原為財團法人的國家太空中心,轉型為直屬於科技部的行政法人。此一發展不僅為臺灣太空實業立下重要的法制基礎,也是臺灣太空史的重要里程碑。於9月20日舉辦的走讀臺灣活動「宇宙,臺灣來了!」,由太空萬事屋的張懷謙老師帶領大家,在臺灣的太空產業中心—桃竹地區,直擊臺灣太空產業最前線。
走讀臺灣第一次以宇宙產業為主題,帶領民眾直擊宇宙產業第一線。
中央大學太空中心與飛鼠號立方衛星
走讀的第一站:中央大學的大學太空科學與科技研究中心,該中心是臺灣完整大學級太空中心,涵蓋地面作業中心和接收站。 一開始,大家聚集在「衛星任務作業中心」裡聽專業人員解說,屏幕上彩色世界地圖裡的衛星位置和可以接收訊號的區域。事實上,中央大學的地面站有個很重要的任務,就是負責接收「飛鼠號」衛星的訊號。
飛鼠號衛星,於2021年搭乘SpaceX的獵鷹九號火箭,從美國順利發射升空 ,是一顆臺灣自製的3U立方衛星(Nanosatellite),由央大太空所張起維教授的團隊所研製。立方衛星是一種用於太空研究的小型衛星,由體積10x10x10立方公分的倍數組成,重量約為2公斤,並稱此衛星架構為一個單元(1U)。由文本《福爾摩沙飛向太空》可知,在2013年以前,立方衛星多由學術界發射,後來則有越來越多用於商業用途。而臺灣對於立方衛星的投入並不算晚,但要真正到最近幾年才開花結果,蓬勃發展起來。
「立方衛星看起來很小,但可以做很多的研究。不要求它的壽命長,而是能夠快速地建造,然後快速地驗證。」張老師補充說明。
在執行臺灣新興太空產業領航計畫時,其中的立方衛星分項計畫預計發展三顆立方衛星—1.5U玉山衛星、2U堅果衛星及3U飛鼠衛星。其中,最大顆的3U飛鼠衛星,約莫是一條吐司的大小,前端配置的科學酬載是小型電離層探測儀(CIP),用來現場量測繞地軌道上電離層的電漿特性,偵測出電漿不規則體,以研究它對衛星和地面無線電通訊的干擾。在作業中心裡,大家得以目睹和接觸1:1還原的飛鼠衛星模型。
隨後,全體移動到中心院館健雄館的頂樓,參觀地面站的碟型天線。碟型天線不只能夠接收衛星訊號,還可以向衛星發射指令,以執行包含科學研究、圖資、通訊、國土安全、災害防治、救災等任務。
飛鼠號衛星上的捲尺,竟然是作為發射訊號的天線。
陽明交通大學前瞻火箭研究中心與混合式火箭
走讀的第二站,來到位於新竹陽明交大博愛校區的ARRC前瞻火箭研究中心 。該中心是私人與企業捐款成立的探空火箭研究學術機構,成立於2012年,目標發展由台灣自主研發、製造的運載火箭,並達成運送衛星或其他科學酬載進入軌道飛行的能力。
前瞻火箭研究中心致力於混合式火箭的開發。混合式火箭是指火箭使用的燃料是固態燃料與液態氧化劑混合使用,最大的優點則是因燃料於室溫時為固態,因此易於儲存並較為安全,即便容器或燃料室受損的狀態下火箭中的燃料也不會爆炸,所以是一個更安全、可靠、且具成本效益的引擎。此外,若所選擇的推進劑僅由氫、碳、氮和氧原子組成,燃燒產物只會是氮、水和二氧化碳,這些產物也是相對環保的。
「臺灣的地理位置適合發射火箭,而臺灣晉身太空俱樂部尚缺少的環節,在於缺乏自由進出太空的門路,因為我們的火箭還無法進出太空。這非關技術面,而是政治面。」老師接著說明。
ARRC前瞻火箭研究中心展示之前發射的火箭。
2022年7月10日,由ARRC研發,臺灣首支混合式類衛星載具火箭「HTTP-3A」從旭海發射成功,宣告臺灣航太產業又邁向前一大步,更預計於2023將飛至80-100公里高空進行雷射通訊相關科學實驗。讓臺灣有機會靠自己的力量,邁入距離地表100公里的「卡門線」,叩關太空。
國家同步輻射中心
火箭不只把衛星送上了太空。2021年12月,臺灣首次將豬瘟類病毒隨著補給太空船一同運往國際太空站,並進行近一個月的結晶實驗,這趟太空旅行的背後推手,是國家同步輻射中心(國幅中心)。這批豬瘟類病毒先是抵達日本,再送到美國發射,約前後花8個多月才完成。類病毒結晶送回台灣後,利用國輻中心「台灣光子源」的高強度X光及「蛋白質結晶學技術」,觀察類病毒顆粒在無重力下的結晶狀態,目的就是要看清楚病毒結構,為研發疫苗藥物開路。
實驗站內的精密儀器, 研究人員藉由量測反射、繞射、散射及穿透試樣的光之強度、能量及試樣被光子激發出之電子及離子,可以進一步推斷物質幾何、電子、化學或磁性結構。
或者書店
走讀的最後一站,來到明亮、簡約風格的「或者」獨立書店。張老師分享在太空產業裡投入的工作和未來應用的可能性,他經營粉專「太空萬事屋」,同時也是太空新創公司「陽翼先進科技公司」的創辦人,參與了飛鼠號立方衛星的發射任務和國幅中心類病毒實驗專案,未來事業的願景,在於將太空民主化、商業化,降低人與太空接觸的門檻,不只是人造衛星發射,還期盼能推動太空軟性服務,拉近太空與一般民眾的距離。
走讀路徑:國立中央大學太空科學與科技研究中心→國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心→同步輻射研究中心→或者書店
Google Map路徑:https://goo.gl/maps/KPHSN6JntExwLFeZA
走讀書單:《福爾摩沙飛向太空》、《動手做,跟ARRC一起打造火箭上太空》、《科學築夢大現場1:一起離開地球上太空!ARRC自製火箭》、《穿越4.7億公里的拜訪:追尋跟著水走的火星生命》、《星空50講:帶你探索宇宙》、《我的心稍微大於一整座宇宙【佩索亞|詩選】》、《宇宙密碼:25篇星球科幻童話》