
“嫦娥五號”探測器攜帶月球樣本返回模擬圖。圖片來源:新華社
作者 林佳里(臺灣資深媒體人)
“嫦娥五號”探測器載著2公斤重的月球樣本,預定12月17日凌晨2時30分返抵地球,著陸在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場,將成為自美國、前蘇聯(lián)之后,第三個自月球攜帶月球土壤回到地球的國家,令臺灣地區(qū)望塵莫及。
“嫦娥五號”由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成,同時配備了一臺攝影機、光譜儀、雷達,一只進行表土采樣的機械挖掘臂及一臺進行鉆取采樣的鉆具。日前在長征五號遙五運載火箭的發(fā)射下順利升空,開啟了中國首次登月采樣返回地球之旅。
軌道器在壽命年限期間可以當作太空參考點與中繼站,作為未來火箭、太空載具進到太空的聯(lián)絡站;返回器的功能是飛回地球,讓“嫦娥五號”的任務核心—月球樣本能夠順利降落地球,其余部分則在通過大氣層時會被燃燒殆盡;著陸器是由機器手臂進行采樣,并且同時載著上升器。而著陸器的樣品最后會轉(zhuǎn)交至上升器,再由上升器跟返回器對接,飛回地球。
大陸探月數(shù)十年努力有成
回顧中國的探月計劃,在2007年7月啟動“嫦娥一號”,攜帶了9項主要酬載器,包括用CCD立體相機繪制月球地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的立體影像,為之后的登月計劃提供參考;攜帶伽瑪射線譜儀以及X射線譜儀,用來探測月球土壤的特征,并評估其深度以及元素含量;用太陽高能粒子探測器和太陽風粒子探測器,紀錄有關(guān)太陽風的數(shù)據(jù)、用以研究太陽活動對地球和月球的影響等。
十多年來,中國大陸一共執(zhí)行了4次嫦娥計劃,包括“嫦娥一號”與“嫦娥二號”兩次繞月 “嫦娥三號”送玉兔號登月車探索月球表面,以及“嫦娥四號”在2019年初降落在無人造訪的月球背面。今年,“嫦娥五號”的探月計劃,則是隔了44年,人類再度從月球采集月球土壤樣本回到地球。
探月工程游戲不是臺灣玩得起的。不過,臺灣雖然沒有能力登月采集樣品返回地球,但過去發(fā)展射過十枚科學研究性質(zhì)的探空火箭。然而,從中國大陸自1970年4月24日“長征一號”火箭首次發(fā)射,中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號”送入太空,以及1999年發(fā)射第一艘無人飛船“神舟一號”的發(fā)展來看,可以了解到大陸太空科技發(fā)展的重點,是“火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船到探月”面向。當大陸已經(jīng)走在最終端的探月層次,臺灣仍在火箭與衛(wèi)星階段,遙遙落后追趕。
所謂探空火箭,主要是用來負責進行50km到300km間的太空探測,以彌補50km以內(nèi)由探空氣球來探測地球大氣層范圍,以及300km之外的人造衛(wèi)星探測,兩者間的不足。
目前全世界已發(fā)射上萬次探空火箭實驗,一般而言擁有太空計劃的國家也有探空火箭計劃,例如:中國、美國、日本、俄國、加拿大、印度、巴西、韓國等國都有。
起步晚、人才止步臺灣發(fā)展慢
臺灣地區(qū)開始發(fā)展探空火箭僅約20年,與美國相比晚了50多年,跟日本東京大學生產(chǎn)技術(shù)研究所發(fā)射K-6火箭來比也晚了40多年。臺灣探空火箭的研發(fā),緣自1997年臺灣太空計劃室(臺灣太空中心前身)與臺灣中山科學研究院(現(xiàn)改制更名為臺灣中山科學研究院)開始合作發(fā)展。1998年12月15日,臺灣地區(qū)第一枚探空火箭“探空一號”于屏東九棚順利發(fā)射升空,開啟了臺灣進入近太空(Near Space)與太空尖端科學實驗的大門。
自1997至2003年期間,臺灣一共發(fā)射3枚探空火箭。第二期“太空科技發(fā)展長程計劃”從自2004年1月起至2018年12月止,15年期間總計發(fā)射7次探空火箭。尤其,臺灣在2014年短短7個月內(nèi)就發(fā)射了“探空九號”與“探空十號”兩枚火箭,也算是創(chuàng)下臺灣探空實驗的新紀錄。
臺灣十次的探空計劃中,除了第一枚純粹搜集溫度與地震數(shù)據(jù)外,其他九次都有科學酬載,包括第二次用TMA(Tri-Methyl Aluminum,三甲基鋁)進行電離層80~150公里大氣中性風場及亂流參數(shù)測量;第三次做TMA燃料釋放、火焰軌跡影像;第四次酬載亮度計和GPS;第五次攜帶離子探測儀與三軸磁力計;第六次進行回收艙實驗;第七次攜帶電漿探測儀;第八次做火箭推進系統(tǒng)實驗;第九次與第十次分別進行太空電漿量測與電離層探測。十枚探空火箭的發(fā)射過程中,僅2001年第二次發(fā)射時,未達預定高度落海而失敗,其余九次均發(fā)射成功。
臺灣地區(qū)行政機構(gòu)于2019年1月15日核定第三期“太空科技長程發(fā)展計劃”,自2019年至2028年共10年,由臺灣研究院太空中心負責執(zhí)行,預計投入251億元(新臺幣),規(guī)劃發(fā)展10枚衛(wèi)星,用以建立臺灣自己的太空產(chǎn)業(yè)。但第三期的重點在于衛(wèi)星,而非探空火箭。臺灣科技部門曾表示,臺灣發(fā)展太空科技,將用在災防、科學探索等和平用途,絕不用于軍事。
雖然臺灣有良好的精密機械、電機、通訊到半導體產(chǎn)業(yè),具備完整供應鏈,看似有很好的優(yōu)勢發(fā)展太空產(chǎn)業(yè),但太空產(chǎn)業(yè)是由許多國際組織共同推動,臺灣因為政治因素想要進入相關(guān)組織并不容易,將限縮臺灣太空相關(guān)技術(shù)和趨勢的能見度。
另一方面,臺灣對于太空產(chǎn)業(yè)的法規(guī)與布局尚未看到清楚輪廓,吸引力不足,也很難讓優(yōu)秀的工程人才有意愿投入到太空產(chǎn)業(yè)。臺灣太空產(chǎn)業(yè)的前景如何,只能拭目以待。


 
          



