林佳裡:「嫦娥五號」到月球採樣,臺灣也能嗎?

2020-12-19 華夏經緯網

「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

「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，著陸在內蒙古四子王旗著陸場，將成為自美國、前蘇聯之後，第三個自月球攜帶月球土壤回到地球的國家，令臺灣地區望塵莫及。

「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，一隻進行表土採樣的機械挖掘臂及一臺進行鑽取採樣的鑽具。日前在長徵五號遙五運載火箭的發射下順利升空，開啟了中國首次登月採樣返回地球之旅。

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，其餘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採樣，並且同時載著上升器。而著陸器的樣品最後會轉交至上升器，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立體相機繪製月球地貌和地質結構的立體影像，為之後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徵，並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，紀錄有關太陽風的數據、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，人類再度從月球採集月球土壤樣本回到地球。

探月工程遊戲不是臺灣玩得起的。不過，臺灣雖然沒有能力登月採集樣品返回地球，但過去發展射過十枚科學研究性質的探空火箭。然而，從中國大陸自1970年4月24日「長徵一號」火箭首次發射，中國第一顆人造衛星「東方紅1號」送入太空，以及1999年發射第一艘無人飛船「神舟一號」的發展來看，可以了解到大陸太空科技發展的重點，是「火箭、衛星、宇宙飛船到探月」面向。當大陸已經走在最終端的探月層次，臺灣仍在火箭與衛星階段，遙遙落後追趕。

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以內由探空氣球來探測地球大氣層範圍，以及300km之外的人造衛星探測，兩者間的不足。

目前全世界已發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、人才止步臺灣發展慢

臺灣地區開始發展探空火箭僅約20年，與美國相比晚了50多年，跟日本東京大學生產技術研究所發射K-6火箭來比也晚了40多年。臺灣探空火箭的研發，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(現改制更名為臺灣中山科學研究院)開始合作發展。1998年12月15日，臺灣地區第一枚探空火箭「探空一號」於屏東九棚順利發射升空，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，臺灣一共發射3枚探空火箭。第二期「太空科技發展長程計劃」從自2004年1月起至2018年12月止，15年期間總計發射7次探空火箭。尤其，臺灣在2014年短短7個月內就發射了「探空九號」與「探空十號」兩枚火箭，也算是創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據外，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公裡大氣中性風場及亂流參數測量；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。十枚探空火箭的發射過程中，僅2001年第二次發射時，未達預定高度落海而失敗，其餘九次均發射成功。

臺灣地區行政機構於2019年1月15日核定第三期「太空科技長程發展計劃」，自2019年至2028年共10年，由臺灣研究院太空中心負責執行，預計投入251億元（新臺幣），規劃發展10枚衛星，用以建立臺灣自己的太空產業。但第三期的重點在於衛星，而非探空火箭。臺灣科技部門曾表示，臺灣發展太空科技，將用在災防、科學探索等和平用途，絕不用於軍事。

雖然臺灣有良好的精密機械、電機、通訊到半導體產業，具備完整供應鏈，看似有很好的優勢發展太空產業，但太空產業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組織並不容易，將限縮臺灣太空相關技術和趨勢的能見度。

另一方面，臺灣對於太空產業的法規與布局尚未看到清楚輪廓，吸引力不足，也很難讓優秀的工程人才有意願投入到太空產業。臺灣太空產業的前景如何，只能拭目以待。

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作者 林佳裡 臺灣資深媒體人

責任編輯：邱夢穎

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