Google Lunar：想要3000萬美金嗎？去月球上吧！

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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說到當今的登月計畫，除了美國阿提米斯外，中國也有載人登陸月球，並且已經進行過多次無人探測任務。甚至打算建立長期駐人基地，而這個計畫就是——「嫦娥工程」。

近期關於嫦娥工程的新消息：中國宣佈發現了月球上的全新礦物，並將它命名為「嫦娥石」。

中國目前的太空實力究竟如何？嫦娥工程到底在做些什麼？比起五十多年前的美國阿波羅計畫，中國的登月計畫又有什麼不同之處？

中國的太空科技實力

中國的太空實力雖然不是最頂尖，但無疑名列前茅，由於起步相對美俄晚了一些，同時在太空相關領域的透明度又比較低，再加上政治等因素，讓中國的太空發展相關消息蒙了一層面紗，鮮少出現在世人眼前。

回到 1950 年代，美蘇太空競賽如火如荼地進行著，追逐著許多人類從未完成過的壯舉。1957 年 10 月，蘇聯史波尼克一號衛星發射成功，引起全球的高度關注；中共政權看見蘇聯成功的同時，也萌生了自己發射人造衛星的想法……。

時間來到美蘇太空競賽打得最火熱的 1960 年代，中國的太空科技發展也沒有寂靜，由於中共對於軍事科技的需求，又受益於留美學者歸國和蘇聯的技術援助，飛彈及火箭技術逐漸發展成熟；美國阿波羅十一號載人登月成功隔年，中國發射了第一顆人造衛星「東方紅一號」，成為繼蘇、美、法、日後，第五個成功自主發射人造衛星的國家。

值得一提的是，「東方紅一號」由於是運行在幾乎沒有空氣阻力的中地球軌道，至今它仍持續繞著地球轉！

近二十年中國的太空發展也有了許多新進展，2003 年神州五號升空，太空人楊利偉搭著神州太空船繞地球 14 圈後安全返回，完成中國史上首次載人太空任務；在此之後，透過長征系列火箭及神舟太空船，持續執行了好幾次載人太空任務。而在 2022 年底，中國完成太空站「天宮」的建造，亦是目前世上僅有的兩座現役太空站之一。

嫦娥工程

「嫦娥工程」於 2004 年正式啟動，預期的工程方向大致分為：前期的無人探測器探月、中期執行載人登月任務，長期則以建設月球基地並讓基地常駐太空人為目標；目前正陸續進行前期的無人探測任務，中期載人任務則還在準備階段。

美國和蘇聯早在五十幾年前就在進行月球探測任務了，阿波羅十一更在 1969 年成功載人登月，中國現在才在進行探月任務，有什麼亮點是值得我們關注的呢？

和當年美蘇太空競賽時期探月任務相似的是，這一系列任務都是一個國家從無到有探測月球，同時將目標放在未來的載人登月的準備上。然而時間相差 50 年，如今電腦、通訊等各方面技術進展，因此嫦娥工程能用更少的任務次數和更精簡的預算，完成任務目標。

例如前期的無人探測器探測，技術難度由簡單到困難大致可以分為：飛掠、硬著陸、繞行、軟著陸，最困難的則是軟著陸後，採樣返回地球；而為嫦娥工程打頭陣的嫦娥一、二號兩項任務，都是一次就成功進入月球軌道環繞月球，到嫦娥三號就已經軟著陸月球，並讓玉兔號月球車在月球上行駛，還拍下了嫦娥三號在月球表面的照片。

不過，中國嫦娥工程的獨特之處，從接下來的任務才開始。

翻開過去登月任務的歷史紀錄就會發現，由於受到地球潮汐力影響，月球永遠都是以同一面面對地球（該現象被稱為「潮汐鎖定」），因此所有的登月任務，不論是無人探測器，或是阿波羅計畫中的每一次登陸，都是在月球面向地球的這一面進行。

那該怎麼解決這個難題的呢？中國在月球後方的「地月第二拉格朗日點」，設立了一座名為「鵲橋」的通訊中繼衛星；如此一來，鵲橋衛星就可以一直駐留在月球背面運行，維持地球與月球背面不間斷的通訊。

2018 年鵲橋衛星成功抵達預定軌道，從此讓月球的背面不再是無法觸及的通訊死角，同年年底嫦娥四號成功著陸月球背面，玉兔二號也開始在月球背面行駛，在人類的探月歷史上，達成一項全新的成就。

嫦娥工程最近一次的任務是在 2020 年，嫦娥五號完成了月球表面樣本採樣，並帶回了將近兩公斤的月球岩石；這是自 1970 年代後，終於再次有月球表面的樣本被送回地球。就在不久前，中國科學家從這批樣本中發現了目前只在月球上被發現、全新的礦物種類，並且命名為「嫦娥石」。

中國載人登月真的會實行嗎？未來的展望如何？

根據目前（2023）已知的規劃，嫦娥工程預計將發射嫦娥六號、七號、八號三顆無人探測器。

嫦娥六號原本是嫦娥五號的備份探測器，因此整體設計與任務流程應與嫦娥五號大同小異；但與嫦娥五號不一樣的是，嫦娥六號將飛到月球背面進行採樣。若成功，這將會是人類史上第一次獲得來自月球背面的月岩樣本！

嫦娥七號則將聚焦在探月計畫中各國的必爭之地——月球南極。本次任務進行兩次發射，第一次預計於 2024 年進行，將發射「鵲橋二號」中繼通訊衛星前往月球軌道；與前輩鵲橋號一樣，目的是為了確保未來多個任務與地球之間能夠隨時保持通訊。第二次任務則在 2026 年，將一次發射軌道器（Orbiter）、登陸艇（Lander）、探測車（Rover）與飛躍器（Hopper）在月球南極的永夜隕石坑（Permanently shadowed crater），尋找對未來月球開發至關重要的水冰。

最後，嫦娥八號的初步規劃與嫦娥七號類似，都是由四個部分組成；但比起嫦娥七號的「探測」，嫦娥八號有個更重要的任務，那就是為中國的「國際月球科研站 ILRS」打下基礎。這輪世界各國探月競賽不只是要上去插旗子而已，而是要建立永久基地，永續利用月球資源。

在無人探測之外，中國對載人登月的準備也在如火如荼進行中。雖然具體細節仍不明朗，但是中國多年來一直有在研究比長征五號更大、更強、能夠進行承擔登月任務的新火箭。

比如前陣子在中國載人航天工程三十年成就展上，就展出了下一代載人火箭長征十號，以及其搭配的載人太空船與登陸艇的模型。根據目前的規劃，長征十號將於 2027 年首飛，能將 27 公噸的酬載送往月球。

經過二十年的努力，中國的探月計畫順利地走過了無人繞月、登月以及採樣返回的過程，交出相當亮眼的成績，未來更有多個任務正蓄勢待發……。

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↓Google Lunar XPRIZE登月競賽計畫

https://www.youtube.com/watch?v=pOLRWMOf4jQ

舊金山專職激勵性大獎競賽的XPRIZE宣佈，五支Google Lunar XPRIZE登月競賽團隊總共獲得525萬美元獎金，以表揚他們在「私人太空船登月」的重大進展。里程碑獎(Milestone Prizes)由前一年裡評估過無數測試的科學家、航空學專家和航太工業專家組成的評審委員會評選，旨在表揚於影像、行動和登陸系統三個關鍵技術領域克服所需的軟/硬體創新。這些關鍵領域的技術創新都是成功完成Google Lunar XPRIZE登月競賽任務的必要條件。

五支團隊獲得的9個里程碑獎如下：

• Astrobotic（美國）：影像系統（25萬美元）、行動系統（50萬美元）、登陸系統（100萬美元）
• Hakuto（日本）：行動系統（50萬美元）
• Moon Express（美國）：影像系統（25萬美元）、登陸系統（100萬美元）
• Part-Time Scientists（德國）：影像系統(25萬美元)、行動系統（50萬美元）
• Team Indus（印度）：登陸系統（100萬美元）

XPRIZE副董事長兼總裁Robert K. Weiss表示：「獎金達3,000萬美元的Google Lunar XPRIZE登月競賽籲請參賽隊伍完成一項前所未有的壯舉——讓私人太空船安全登陸月球表面，行進至少500公尺，並將高畫質視訊和影像傳回地球。這項競賽希望能激勵全球各地的工程師和企業家，開發低成本機器人探索太空的方式，這些成就代表這次重返月球之旅的關鍵時刻。」

Google品牌合作與體驗總監Matt Hirst表示：「我們要恭喜Astrobotic、Hakuto、Moon Express、Part-Time Scientists和Team Indus獲得里程碑獎，同時也祝福另外13個Google Lunar XPRIZE登月競賽競爭者，他們繼續在為登月競賽的目標孜孜不倦地努力著。在Google的我們充滿熱情，並且深信提出大問題（asking big question）能帶來的力量；對於能夠提供資源給那些為了讓世界變得更美好、致力於推動科技和社會進步的人，我們感到很驕傲。」

對於里程碑獎的每一個類別，參賽團隊各進行了一系列關於登月任務而自行規劃的硬體測試，同時與評審委員會分享大量的設計資訊和分析。登陸系統獎頒發給私人登月太空船研發上有優秀科技進展的團隊，行動系統獎授予橫越月球表面所不可缺的行動裝置，影像系統獎則頒給回傳高畫質視訊和影像所需的攝影系統。

里程碑獎於1/26，由XPRIZE和谷歌在加州科學院(California Academy of Sciences)舉辦的一場私人活動上頒發。

*如欲瞭解有關里程碑獎詳情，請造訪http://lunar.xprize.org/about/milestone-prizes。

Google Lunar XPRIZE登月競賽的參賽隊伍可自由選擇參加里程碑獎評選與否，選擇不參加里程碑獎的參賽隊伍仍有資格贏得首獎和二等獎。未來如果已獲頒里程碑獎的參賽隊伍贏得首獎或二等獎，則將從該二座獎項的獎金中扣除里程碑獎的獎金。Google Lunar XPRIZE登月競賽的截止日期正式延期至2016年12月31日。截止日期延長後，至少須有一個團隊在2015年12月31日前提交發射計畫文件，所有團隊才能繼續競賽。

來看看榮獲里程碑大獎的五支競賽隊伍吧！

↓Astrobotic Technology Inc. 介紹登月裝置。

2008年自卡內基梅隆大學的機器人學機構（Carnegie Mellon University’s Robotics Institute）分出，公司駐點於匹茲堡（Pittsburgh）。旨在提供相較下價格親人的機器人商品、服務，或是新興的商業太空任務。

他們2015年的首發任務以「破冰號」（Icebreaker）在月球北極探查甲烷、氨氣和水，並角逐Google Lunar XPRIZE。目前根據破冰號的軌道太空船及月球觀測衛星（Lunar CRater Observation and Sensing Satellite, LCROSS）遠征回傳的數據顯示，月球－尤其在極地－可能富含揮發性氣體。這項發現重燃了月球上的生命跡象、推進燃料的生產可能性，以及地球之外的資源利用的各種前瞻性。

未來計畫繼續探索月球地表坑洞，探勘、分辨及開發其上資源；並且提供衛星服務、「離地」採礦（ off-Earth mining）、低地球軌道的太空旅遊，還有更進一步的NASA任務探索與研究。

18支競賽團隊中唯一來自日本的隊伍，著力於月球車（rover, 漫步於月球表面的太空行動設備）的開發。曾效力於首「車」登陸小行星的隼鳥2號（Hayabusa 2）隨行微型月球探測車蜜涅瓦2號（Minerva 2），吉田和哉教授（Professor Kazuya Yoshida, Department of Aerospace Engineering at Tohoku University）領導一群無償而具航宇、科學專業的志工進行此月球車的研發。

“HAKUTO”翻成中文即為「白兔」，來自於日本民間傳說月球表面的暗處形似兔子。他們的月球車強項在於複雜機器微型化及電子工業的緊密結合。其上除了全景相機外，更具有即時定位與地圖創建的感應器（Simultaneous Localization and Mapping, SLAM）。

除了志在得獎外，他們終極目標是要探索月球表面上坑洞或是熔岩所造成的「天窗」（skylight）；這些研究有助解釋月球的火山活動歷史，提供月球作為人類長期居住候選星的評估，以其新太空工業的探尋。

Moon Express Inc.（美國）

↓該團隊2014最新的飛行測試發表。

自許為夢想者與建築家，與NASA互為合作夥伴及主雇關係。他們將月球視為「第八塊大陸」，尋求人類商業太空活動及未來在月球上發展的可能性。由於地球上許多稀有金屬據信來自外太空，更有可能廣步月表（已被目為新商機），Moon Express竭力於月球解密及未來資源利用。

↓該團隊的月球車於特納利夫島（Tenerife）上擬月環境的行進測試。

該團隊由100多位各國精通物理、資訊科技、電子、機械及軟體工程的科學家、工程師及企業家組成，總部成立於柏林－成員四散各地，可說是依賴網路遠端協力作業。他們採以新興全球的COMRAY社群網路做為溝通平台，以利全天候24小時，大家都能夠保持聯繫。那上面除了他們平常作業的近況外，也會更新一些他們的酷點子，像是外太空通訊、氣球火箭（rockoon）等。

 

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↓該團隊的登月模擬動畫。

http://www.youtube.com/watch?v=xPdZmkl9XzQ

身為唯一入選的印度團隊，他們自命為不受禮教拘束、非傳統的夢想家及冒險家聯盟。調合折衷各路好手的意見－前空軍飛行員、宗教領袖、企業家、航宇工程師等。他們秉持著企業家精神－諸如創新、合作、冒險、學習和成長，還有對於外太空的熱愛，在進行登月計畫的研發。

“It’s just rocket science! ” Team Indus致力於革新及鼓勵新一代的夢想家們，甚至是在臉書上與新生代做交流。有著國家級的航太研究組織（Indian Space Research Organisation, ISRO）幫助－該單位已經發射了許多印度自有的遙控感測衛星到太陽同步軌道上，其極地衛星運載火箭（Polar Satellite Launch Vehicle, PSLV）更可以把小型衛星送到地球同步運行軌道上（geostationary transfer orbit, GTO）－無疑地，他們對角逐這項競賽有更大的把握。

↓該團隊隊員們的介紹。

http://www.youtube.com/watch?v=92AP9AM2gU8

*註：1/26所頒發獎項為里程碑獎，Google Lunar XPRIZE登月競賽仍持續進行，截止日期為2016年12月31日。

參考資料：

1. Private Moon Race Heats Up as Five Google Lunar XPRIZE Teams Take Home $5.25 Million for Key Technological Advancements [Business Wire (news release). Jan. 26. 2015]
2. Google Lunar XPRIZE

50 年前，美蘇之間的太空競賽造就了無數的故事和科技創新。50 年後，一支從 SpaceX 太空競賽誕生的以色列團隊，要挑戰一件前無古人的事情：靠著民間資助及技術能力，送一顆探測器上月球去。

目前歷史上只有 3 個國家曾經在月球上成功降落過探測器（軟著陸，不是計劃性墜毀的硬著陸），按時間排列依序為蘇聯、美國、中國。而最近幾年民營太空計畫和重返月球的話題和重要性越來越明確，Space X 的成功、美國宣布重返月球、中國登陸月球背面等等的事情，一再的告訴我們～舊愛可能還是最美，熟悉的月球在未來最對味。

或許有些天文迷已經知道 SpaceIL 團隊和創世紀號（希伯萊語： Beresheet）的故事。但在最終報告還沒出來之前，我們還有很多時間可以認識一下這近期最野心蓬勃的登月計畫和與其團隊 SpaceIL 奮鬥的故事。

功敗垂成的 Lunar X Prize大賽

｢今天我們要向世界各地的民間團隊提出挑戰，請他們設計、建造月球探測器，並儘速將成品送上月球表面，讓探測器在月面上移動 500 米，還必須回傳 1G 的高解析影像及數據。｣

以上～就是大名鼎鼎的 Lunar X Prize 的比賽重點，看起來很單純是吧？這個著名的獎項在 2007 年宣布，原本預計在 2012 年結束，但是經過不斷的延期，最後才在去（2018）年 3 月由主辦單位宣告比賽結束。

長達 11 年的比賽過程，有將近 30 支隊伍參加，但沒有人完成任務。有些人可能會認為 Lunar X Prize 失敗了，但這其實可以視為一場慘烈的大成功：因為這些（雖然沒有成功登月的）團隊靠自己的能力，發展出了新時代的硬體和技術。

以色列登月團隊 SpaceIL的誕生

來自以色列，打造了創世紀號的SpaceIL 團隊，就是參賽隊伍之一。他們在漫長的競賽結束之後，仍決定堅持下去，試著去完成任務。

一切要從 2010 年說起，一位名叫亞里夫‧巴許（Yariv Bash）的年輕工程師，聽說了當時 Lunar X Prize 的事，而有個瘋狂的構想（可參見預告片 5:45的畫面），他找了另外兩位夥伴，分別是電子工程師跟電腦學家，想要從零開始參加這場競賽，連草圖都在第一天完成了，上面還寫了可能會有的問題和時程表。

但是就像每一個剛起步的民營公司、創業者會遇到的問題：他們需要錢。

他們很幸運的某個大型會議上遇見以色列媒體業富豪莫里斯卡恩（Morris Kahn），非常樂意贊助整個計畫。 SpaceIL 團隊由此建立，開始了他們另類的月球探測器計畫，該探測器後來經由民眾投票取名為創世紀號。

創世紀號很小，沒裝燃料大約才 160 公斤，尺寸跟廚房餐桌差不多大。而在沒有多餘時間或人力設計零件的情況下，他們利用很多現成物件，加入一些巧思，然後大量運用 3D 列印技術來產生需要的設備，例如它的腳有另外鋁製的蜂巢結構，用來吸收與月球表面接觸時的衝擊能量。為了節省太空艙的建造費用，SpaceIL 甚至沒在上面裝太多的防護設備。

「老實說……這些東西（太多的零件）很可能會變成阻礙，在前往月球的路上就壞掉，所以你如果想做個簡單的首次太空任務，只要規劃能撐幾天的系統就好」計畫主持人巴許在紀錄片《登月50周年鉅獻：以色列登月計畫》裡面說到。

Lunar X Prize 競賽宣布結束後，很多團隊都停止開發，但是仍有少數幾個公司繼續堅持自己的道路，SpaceIL 就是其中一個（另一個比較有名的是Moon Express）。Lunar X Prize 宣布結束時，創世紀號已經設計好，也準備好要搭載在 Space X 的火箭上，只差沒有發射。團隊此時需要新的一輪資金才能在接下來 1 年內順利發射，幸好另一位猶太裔富商謝爾登‧阿德爾森（Sheldon Gary Adelson）此時加入了這場計畫。最後～創世紀號完成了，花的不多……總共花了大概 1 億美金。

創世紀號的旅程與目的

2019 年 2 月 21 日，創世紀號搭著獵鷹型火箭，跟著一個美國空軍的機密衛星和印尼的通訊衛星一起升空。

它預計在離開地球軌道之後，獨自旅行七週才會到月球……等等，阿波羅計畫不是 4 天就到了嗎？為什麼創世紀號要這麼久？這也就跟整個創世紀號的設計理念有關──它並不是走最快路線，而是要靠著重力拋射，走抵達月球最省燃料的路線。創世紀號總共要走 640 萬公里，比阿波羅 11 號還遠了 1 倍，但它只需要裝 570 公斤的燃料而已，跟其他登月計畫相比，根本是芝麻般的重量。

至於創世紀號的任務是什麼呢？當然不只是拍拍照這麼簡單。

在今年月球與星球科學協會（Lunar and Planetary Science Conference, LPSC）中，SpaceIL 團隊針對創世紀號的任務提出了詳細的說明。除了研究與測量月球本身的磁場之外，創世紀號最特別的任務內容大概就是要重新登陸在當年阿波羅 17 號著地的地點：澄海。當年阿波羅計畫總共在澄海登陸兩次，傳回的資料讓科學家發現這個地方有磁場異常，這在月球上是很少見的一件事情。

紀錄片《以色列登月計畫》中提到：「我們計畫連接磁場異常與特殊地形的關係，主要利用剩磁的特性。磁場與月球地貌的理應是連續性的關係，如果我們假設寧靜海的磁場相對於月球其他地方（或其他區域的玄武岩）更高但是也比較穩定，但這裡只有表面破裂的地方產生磁場，因為場線與地貌有關係。」

團隊希望創世紀號上面搭載的磁力儀能帶給我們更多資訊，讓我們瞭解月球的磁場變動歷史。將月球岩石磁力與地質年代的研究連結起來，會讓我們對月球的形成歷程有新的認識。

創世紀最後的旅程與未來

密集研究月球地磁，需要在月球軌道上待很久的時間，這也是創世紀號面臨的挑戰。因為資料需要花兩天的時間傳送回地球，這段期間內會遭遇到月球軌道上高得誇張的溫差。在任務第四天，正準備要點燃推進器的那一刻，甚至發生了電腦停擺的情況。SpaceIL 團隊認為故障原因可能是宇宙射線或范艾倫帶的輻射線能量超出預測值，儘管最後使用遠端通信的方式修復了這種情況，但並不是這台迷你探測機最後的苦難。

今年的 4 月 11 日，創世紀號離開月球軌道開始往月球表面墜落，過程中通訊都沒問題就此進入著陸程序，創世紀號逐漸往月球表面降落，途中還傳來一張在太空中拍攝的照片。在接近月球表面時，創世紀號點燃反向火箭，照理講這時候應該要減速的，但回傳資料顯示垂直速度還是很快，主引擎似乎出了問題，在離地 150 公尺處……創世紀號的訊號停止了。

所有軟登月的任務中，任務是否成功都要取決於著陸。沒錯，最近一次嘗試要登陸月球的新成員創世紀號，最終與以失敗收場。SpaceIL 團隊在斷訊後就無法再聯絡上創世紀號，只是到今天，都還沒有確定的答案到底為什麼機械會在最後一刻失靈。

但是之後無論是誰、無論來自宇宙何方，只要找到創世紀號，就會發現團隊在船上塞了幾件非常特別的物品：一枚小硬幣上刻寫了整部聖經，每個字母都只有微生物大小；還有一個時光膠囊，這個時光膠囊容納了所有參與建造這艘太空船的人的夢想和希望。

雖然創世紀號的登月最終失敗了，但要提醒大家，最偉大的技術和突破，都是在一群人協力追逐同一個夢想中的過程產生的。

Discovery頻道《登月50週年鉅獻》每週六晚間 7 點播出
《登月50週年鉅獻：以色列登月計畫》8月3日晚間 7 點首播