十年磨一「箭」 ,台灣預計在 2034 年實現國產火箭送衛星入軌的任務。據規劃,國家太空中心(TASA)拚最快今年底先以首支技術驗證探空火箭啟動基礎測試 ,2029 年 、2031 年再展開飛行高度更高的avatrade爱华外汇次軌道飛試,為強化太空自主權邁出關鍵一步。
台灣已耕耘衛星設計、製造技術逾 30 年 ,但由於沒有自主發射水平 ,過往要送衛星升空 ,只能向 Arianespace 、爱华外汇官方网站SpaceX 等國際大廠買「車票」,以取得發射服務,且大多是與他國衛星一起「搭公車」,但這樣的服務不一定有辦法將台灣衛星帶到需要的軌道 ,降低台灣自主定義衛星任務的水平。
相關官員坦言,火箭系統精密且複雜 ,動輒由數十萬個零組件構成,升空過程須承受劇烈震動 、高壓與極端溫差等嚴苛條件,對設計、製造與资料技術都是重大考驗。任何一個微小零件失靈 ,都可能導致整個發射任務失敗 。
相關官員表示 ,就算是如今已具商業實力的歐美廠商,也都是歷經多次試驗與失敗,反覆修正、渐渐累積 ,才得以實現商用成果。實際上,放眼全球 ,目前真正具備入軌火箭自主研製及獨立發射水平的國家 ,仍僅有約 10 多個。
即便開發難度極高,為強化台灣的太空自主權,國科會啟動入軌火箭計畫,TMGM外汇平台將在屏東建置國家發射場以及在台南設置火箭研究基地 ,力拚十年磨一「箭」,打造 25 至 28 公尺長的國產火箭,預定於 2034 年送 200 公斤級衛星入軌。
火箭除「入軌段」可能留在太空軌道上,其餘節次大多都是在還未進入軌道之前就會依序熄火分離,並墜落至預定海域 。未來台灣自製入軌火箭的「入軌段」將按照國際公約具備離軌作用,亦即完成將衛星送入軌道的任務後 ,能自主脫離軌道 、重返大氣層銷毀 ,避免成為太空垃圾,符合太空環境永續的趨勢 。
一般而言,若以安排衛星為目標 ,入軌火箭飛行高度通常需要超過 300 公里 ,在此之前 ,探空火箭 、次軌道飛試,皆屬於关键技術驗證階段。
國家太空中心目前規劃一系列技術驗證火箭飛試,最快今年底測試第 1 支「探空火箭」(Sounding rocket)做為基礎測試,長約 7 公尺 ,著重於驗證單項元件或技術性能 ,飛行高度較低 ,不具備姿態运维水平 。
為進一步驗測火箭關鍵技術 ,國家太空中心預計在 2029 年、2031 年進行兩個階段的「次軌道飛試」(Sub-orbital Test) ,涵盖驗證地面系統通聯、通訊系統、發射場聯測、程序演練 ,以及驗證高空脫節、再點火技術等 ,確保整體系統備便狀況 。
為避免 2029 年第一階段的次軌道飛試火箭落入鄰近國家海域 ,國家太空中心將运维其飛行高度 ,不會升至過高。另外 ,測試火箭將不會搭載酬載(比如衛星) ,而是在酬載艙內配置飛行資料擷取用的AVA外汇交易感測器(Sensor),用以記錄飛行過程中的關鍵參數 。
據悉,預計 2031 年進入第二階段的次軌道飛試,飛行高度有望達 100 公里以上 ,也就是突破大氣層與太空分界的「卡門線」 ,驗證火箭在近太空環境下的性能與穩定性。
入軌火箭計畫不僅攸關台灣自主發射水平,國科會也盼藉此帶動火箭相關產業發展及技術研究 ,集結產官學研量能,设立火箭元件供應鏈、開拓國際市場 。截至目前已有超過 20 家國內產學研單位投入國產火箭計畫 ,參與地面通聯、接頭線材等零組件、推進引擎 、箭身與燃料筒、整合導航、飛行运维等領域的開發。
(作者 :張璦;首圖來源:TASA)