Google Lunar：想要3000萬美金嗎？去月球上吧！

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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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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