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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  NASA 的新太空計畫
  那福忠 September 14, 2010
  請把你的想法寫信給我: frank.na@gmail.com
   

   不久之前在美國加州的 2010 太空會議上,美國太空總署 (NASA) 宣佈了最新的太空計畫,這是近來一再修改的版本。美國經濟衰退,照顧地面上的人還應接不暇,把錢花在遙遠的太空,特別教人注目,奧巴馬總統提出的太空政策,要 NASA 與外國技術及私人企業合作,政府不能再獨自「經營」這個化大錢的事。只是這一提案國會不同意,認為仍需發展載重量大的太空運輸工具,NASA 估算這一僵局可能到明年也解不開。所以提出了 2014 到 2018 年的計畫,包括四項關鍵性的試驗任務,作為日後發展的基礎建設,待國會通過之後,再做修正。

   第一個任務是用太陽能推動太空船升空,訂在 2014 年進行。作法是把一束太陽強光轉換成 30 千瓦的電能,推動一個電能火箭,帶動一個小型無人太空船升入地球軌道,如 NASA 提供的示意圖(點選放大)。這個任務期有兩年,太空船先到同步軌道上一顆報廢的衛星,測試一個新的感應器,藉此發展自動會合接口的系統,然後太空船飛往距地球最近的一顆小行星,啟用小型工具作研究。NASA 這項任務,希望運用太陽能推動力建構太空拖船,用來清理太空的垃圾。

   第二個任務是太空加油,好像現在飛機的空中加油,訂在 2015 年進行 200 天。作法是發射一顆衛星,儲存低溫的燃料像是液體氧,然後把燃料傳送給另一艘太空船。這個任務主要是發展在太空興建「加油站」的技術,如果在太空能補給燃料,太空船升空就不必自帶大量燃料,可以用小型火箭推動,太空飛行也就比現在更容易、也更便宜。

   第三個任務是太空充氣屋的建造,訂在 2016 年進行。長時間呆在太空,需要更大的活動空間,最好的辦法是充氣屋,升空時可以縮小擠狹在較小的火箭裡,到了太空充氣恢復原形。太空充氣屋不是新構想,早在五十年前 NASA 就把十層樓高的 Echo 氣球衛星,用 Delta 火箭發射成功。2016 年的任務是要把類似 Bigelow Aerospace 公司製作的太空充氣屋(如圖、點選放大)升空,與國際太空站連接,預計在 2018 年要以充氣屋為實驗室,測試長期居留太空人的先進維生系統。

   第四個任務、也就是最後一個任務,也訂在 2018 年進行,目標在尋求高載重量安全降落火星的技術,目前僅能把一千公斤的載重安全降落到火星表面,運量太小,成為登陸火星的最大問題。火星比地球小比月球大,直徑僅有地球的一半,但大氣層的密度僅有地球的 1%,所以沒有足夠的下降阻力,高載重從火星軌道垂直下降,僅有 90 秒的時間要從 5 馬赫 (Mach) 減速到 1 馬赫,所以到現在還沒有解決辦法。至於是否要真的降落火星,或是利用地球作模擬實驗,目前還未決定。有關降落火星的問題,有興趣的讀者可瀏覽這篇文章

   NASA 新計畫一的經公佈,專家們譏為格局太小,沒有目的地、沒有時間表、沒有基本設計、沒有數據,好像在預備參加科學展覽會。且關鍵的推動能源,誰都知道核能動力既經濟又飛得遠,NASA 卻玩太陽光束發電的遊戲,這與半世紀以前登月計畫的壯舉有天壤之別。

   我們不是專家,沒資格評論,但也覺得 NASA 這幾項實驗任務並不簡單,如果成功,對未來的太空發展也是有相當的價值。

   當然,四十八年前美國總統甘乃迪 (John F. Kennedy, 1917-1963) 決定登陸月球的雄心壯志,至今仍讓人記憶。1962 年 9 月 12 日,以他磅礡的魅力對德州萊斯 (Rice) 大學的學生演說:「我們選擇去月球,我們選擇在這個十年之內登上月球,不是因為容易,而是因為艱難 ...... 」1969 年 7 月 20 日,阿波羅 11 號太空船登陸月球。

"We choose to go to the moon. We choose to go to the moon in this decade ......... , not because they are easy, because they are hard ........"

--- John F. Kennedy, Sept. 12, 1962, Rice University ---



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