媒體新聞
《新聞中的科學》
台製探八火箭推進器 技術大躍進
探空八號推進劑 以過氧化氫取代有毒的聯胺 我太空計畫將不再受國際牽制 未來可望應用在衛星
【本報記者劉盈慧】
國家實驗研究院太空中心日前在屏東中科院九鵬基地成功發射「探空八號」火箭。計畫主持人陳彥升表示，火箭上酬載的國人自製「過氧化氫單基推進器」，是首次成功運用在火箭上；未來可望將這項技術應用在2018年發射的福爾摩沙衛星七號上。
陳彥升表示，耗資3千萬元打造的探空八號，長8公尺、寬50公分，重量約1600公斤；發射後向前傾斜86度順利昇空，最高上升高度達279公里，並在上升後第480秒落海，射程共165公里。他說，在探空八號發射成功的那刻，在九鵬基地的40多位人員歡聲雷動，大家都興奮至極。
這次的任務，足證台灣太空推進器技術大躍進。最大的改進是，探空八號以「過氧化氫」取代「聯胺」做為推進器的推進劑。在火箭發射後第90秒到165秒間，火箭成功執行了過氧化氫單基推進器實驗。
負責研發過氧化氫推進器的成大航空太空研究所特聘教授趙怡欽解釋，現行的火箭都是用聯胺（Hydrazine）做為推進劑，但聯胺具有強烈毒性，價格昂貴，且受國際管制，必須仰賴進口、不易取得。若台灣每次發射火箭都要使用聯胺，整個探空計畫就會受到外國技術的牽制，無法自主控制研究的步調。
他說，團隊這次使用的過氧化氫，材料無毒，價格低廉，爆發效果跟聯胺一樣夠力，最重要的是一切由國人研發，不會受到國際情勢影響。
「過氧化氫平常用在漂白、染髮，它其實就是大家都聽過的雙氧水」，趙怡欽解釋，一般擦在皮膚上，消毒、殺菌用的雙氧水濃度大約是2％，用在清潔半導體晶圓的濃度約在30％至40％，如果要拿來作為火箭的噴氣燃料，過氧化氫濃度至少要達85％，這次探八用的過氧化氫濃度則高達95％。
趙怡欽指出，蒸餾法能抽去過氧化氫的水分與雜質，提高過氧化氫的濃度。要把過氧化氫從2％提煉到40％，在技術上並不難，但是要把過氧化氫提高到95％，提煉過程「隨時都可能爆炸」。最後團隊花了約1年的時間，找到「避開爆炸」的操作曲線，提煉時一邊蒸餾、一邊改變瓶內的壓力與溫度；當初準備了1公升的過氧化氫，花了近8小時的提煉後，最後才得到400毫升、95％高濃度的過氧化氫。
「當初真的很怕在蒸餾的過程中就爆炸了」，趙怡欽說，就怕遇到「理論上避開，實驗照樣爆炸」的狀況。因此在做實驗時，人並不在現場，而是隔著防爆牆，在控制室對著電影螢幕，遠端操控。並且，提煉過氧化氫的蒸餾瓶、器具，整個實驗室都是特別訂製，一般人千萬不可隨便自行提煉過氧化氫。
陳彥升指出，成大研發的過氧化氫推進劑全部是在台生產的「ＭＩＴ技術」，目前挪威、瑞典等先進國家也在研發。國研院預期在2018年發射的福衛七號上也使用相同技術，台灣若能搶先一步將過氧化氫推進器應用在衛星上，那就是全球第一。
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
(原文來源網址：http://mag.udn.com/mag/edu/storypage.jsp?f_ART_ID=463590&kdid=AR10&r=4 )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
《新聞中的科學》
台灣探空計畫解密大氣構造
【本報記者劉盈慧】
國家太空中心計畫主持人陳彥升博士表示，探空火箭計畫已發射8支火箭；計畫的主要目的在蒐集中氣層、增溫層至電離層中離子、電子及中性粒子的濃度分布，這些數據有助了解大氣構造，也能運用在電波通訊、大氣科學及地震前兆研究。
「高空的大氣組成與平地相當不一樣」，陳彥升指出，隨著高度爬升、密度降低，空氣組成會有變化，加上高空區域陽光的照射強度劇烈，電子會分離成電漿狀態，這對通訊效能而言是一大阻礙。掌握太空天氣數據，了解太空天氣特性，不但能幫助氣象單位的天氣預報更精準，還能協助遠端通訊科技的革新。
陳彥升表示，目前研究太空科學的工具有4種，分別是「地面觀測設備」、「探空氣球」、「人造衛星」及「探空火箭」。陳彥升解釋，50公里內的地球大氣層屬於探空氣球探測的範圍，300公里以外的外太空探測任務是交給人造衛星，而50公里至300公里這段區域則交由探空火箭擔綱。
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
《新聞中的科學》
衛星發展參考
回收艙裝載儀器 記錄姿態
【本報記者劉盈慧】
探空八號除了酬載「過氧化氫單基推進器」，同時還進行「科學儀器回收艙」實驗。回收艙裡裝設的科學儀器，能記錄火箭試飛的滾轉姿態；但最後因低空的風場改變，回收艙實際的落海地點離預計的落海地點相差了約廿公里，直昇機搜尋了一個半小時，最後仍未尋獲，好在部分數據已由無線電回傳。
「回收艙測出的數據能拿來做為我國發展衛星的參考」，負責研發回收艙計畫的中央大學機械系副教授江士標表示，回收艙中裝載了量測方向的轉速計、量測磁場的地質感測計、及量測加速度的加速度計等設備。這些設備能隨著火箭的試飛、攀升、墜下，無時無刻地記錄探八滾動的姿態。
江士標指出， 當初怕回收艙與大氣摩擦「燒」起來，在外殼設計上用了鐵、鋁層層保護，後來卻又怕回收艙「太重了，無法自浮」，因此又替回收艙增加了降落傘、氣囊，到最後整個設計變得越來越困難。回收艙長約60公分、寬約40公分，體積很小，但重量達2 公斤，且最重的都是鐵和鋁製成的外殼，果然「複雜的設計不是好設計。」
江士標表示，現在回想起來「真的好可惜」，當初不應該「硬碰硬」，若採用較輕薄的減熱、防火材質當做外殼，碰上大氣摩擦不但不會燒起來，同時也不用再處理多餘的降落傘、氣囊等設計。當時如果能轉個彎，要做的事變少了，那就有更多的時間跟精神集中在最核心的電路控制系統裡，能更仔細精算出回收艙的落海地點。
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
(原文來源網址：
http://mag.udn.com/mag/edu/storypage.jsp?f_ART_ID=463591 )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
《新聞中的科學》
最複雜的實驗
過氧化氫推進器 全球首創
【本報記者劉盈慧】
國家太空中心副主任余憲政表示，台灣的探空計畫從1997年就開始執行，這5年間發射了8支火箭，預計在今年底、明年初，發射探空計畫最後的2隻探九、探十火箭。之後探空計畫會稍微轉型，嘗試與交大、中大等學術機構合作，用創新將火藥式的火箭改良成環保燃料，「先突破技術限制，才能替台灣火箭轉型」。
余憲政表示，探一到探八中，只有2001年發射的探空二號未達預定高度就落海。他解釋，探二發射12秒後，因第2節火箭未來照預設指令點火，而失去上升動力，火箭實際飛行時間共114秒；酬載在探二的ＴＭＡ實驗也沒有完成。
「ＴＭＡ實驗用三甲基鋁做為燃料，目的是測量太空氣象」，余憲政說，團隊設計讓火箭在高空中釋放三甲基鋁燃料，用它產生的火花軌跡影像來測量太空風向、搜集電離層資料，「跟探八的過氧化氫用途完全不同」。他表示，ＴＭＡ實驗是我國研究太空氣象的里程碑，當初探二沒法實行，2年後，團隊就再改良酬載設備，把希望寄託在探四上，重新發射後一切順利。
余憲政指出，探空四號的成功替國家太空中心打了一劑強心針，接下來的探五、探六，酬載的實驗越來越豐富。
探四酬載了「光度計」與「ＧＰＳ」兩項實驗，探五則酬載了「離子探測器」與「三軸磁力計」；不過這些嘗試都比不上探八有野心。余憲政說，探八酬載的過氧化氫推進器與科學儀器回收艙是有史以來最複雜的實驗，無毒的過氧化氫推進器還是全球首創。
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
(原文來源網址：http://mag.udn.com/mag/edu/storypage.jsp?f_ART_ID=463592&kdid=AR10&r=2 )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
延伸閱讀
【本報訊】
運載火箭 劉進軍／旗林文化出版
太空探險 史托特／貓頭鷹出版
世界太空火箭全集 謝至愷／共和媒體出版
我的第一堂有趣的太空科學常識 李基鎮／美藝學苑社出版
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
必學單字大閱兵
【本報訊】
太空火箭 space rocket
發射器 launcher
人造衛星 artificial satellite
探空氣球 sounding balloon
過氧化氫 hydrogen peroxide
原文轉載自【2013-07-01/聯合報/AA3版/新聞中的科學】
