阿波羅登月50週年:計畫從1號到11號,美國終於成功把人送上月球

阿波羅登月50週年:計畫從1號到11號,美國終於成功把人送上月球
Photo credit: Reuters/達志影像

我們想讓你知道的是

阿波羅1號出師不利,3名太空人在測試時不幸罹難,但未影響之後的各項測試,最後終於阿波羅11號完成登月任務,實現了人類登月夢想的一大步。

文:鄭貞茂(台灣亞太產業分析專業協進會院士)

That's one small step for a man, one giant leap for mankind.

1969年7月20日美國阿波羅11號成功登陸月球,太空人尼爾.阿姆斯壯(Neil Armstrong)成為第一位登月的人類,他踏上月球的第一步足跡成為經典照片,他登月後說的第一句話「我的一小步,人類的一大步」更成為千古名句。

之後即便人類科技突飛猛進,無人探測器也在火星登陸成功,但登月成功仍是人類太空探索中的重要里程碑。今(2019)年適逢登月50周年紀念,美國、中國大陸、印度、以色列等國也紛紛發表登月計畫,讓登陸月球再度成為熱門話題。

Mankind是什麼意思?

雖然是月球為主題,但我仍先要介紹mankind這個英文字。Mankind是由man加上kind兩個單字所組成,man是男性,kind在德文是小孩的意思,其複數是kinder,所以kindergarten就是幼稚園。

Kind早先是由kin一字演變而來,代表自然的順序,後來衍生為親屬或族群,所以mankind就代表人類的意思。另外mankind的同義字還包括human race或human being,或是簡單地用humans即可,但很顯然地,如果用human race、human being或是humans來取代mankind,那麼上述名句念起來可能就沒有那麼傳神了。

50年前的登月,美國總是慢蘇聯半拍

50年前登月計畫的歷史背景,是基於美蘇兩大強權的冷戰時期,當時蘇聯率先在1957年10月將史普尼克1號(Спутник-1,Sputnik 1)成功送上太空軌道,並在1961年4月完成世上首次載人宇宙飛行,蘇聯太空人尤里加加林(Yuri Gagarin)更成為歷史上第一位能親眼見到地球的人類。

相較之下,美國的太空發展計畫始終慢了半拍,為了登月而匆促發射的前幾輪先鋒測試火箭幾乎全以失敗收場,甚至還在全國轉播中發生爆炸。1961年5月美國的「水星計畫」(Project Mercury)總算完成首次載人任務,但也只在地球次軌道上待了15分鐘。有鑑於蘇聯的推進器可以昇空到較高的距離,美國甘迺迪總統決定選擇一個更高的目標來超越蘇聯的太空表現。

1961年5月25日甘迺迪總統對國會發表演說,啟動首次以人類登陸月球並安全重返地球的任務,1962年9月12日甘迺迪總統在萊斯大學足球場針對4萬名民眾發表他著名的月球任務演說。

We choose to go to the Moon! We choose to go to the Moon...We choose to go to the Moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard;"

選擇登陸月球不是因為容易,而是因為它比較困難,這句話顯現甘迺迪總統作為一個領導人的高度與風範。

登月計劃最大的困難在「未知空間」

登月計畫的確困難重重,主要的問題點在於太空會合對接(space rendezvous and docking)、新型火箭開發、如何使太空人登陸月球再進入大氣層、未知的長時間失重及太空輻射等潛在問題,飛向月球讓美國太空總署(NASA)感受到必須在很短的時間內取得巨大技術進展的壓力。

延續水星計畫將人類送入地球軌道,接下來的雙子星計畫(Project Gemini)總共進行了10次載人飛行,其目的是更精進太空旅行技術,能夠在地球與月球之間往返,並進行艙外活動(Extra-Vehicular Activity, EVA)與登陸月球演練,驗證太空行走(spacewalk)技術,觀察太空人長時間駐留太空以及在零重力環境下執行任務的能力,為接下來的阿波羅計畫(Project Apollo)奠定良好的基礎。

阿波羅計畫從1號到11號才成功

在阿波羅計畫中,主要目標就是要完成載人登月計畫,當初曾經有四個方案被討論,包括:

  1. 直接飛到月球,任務完成後火箭再飛回地球,但這需要巨大的火箭與足夠的燃料。
  2. 先將登月太空飛行器的不同部分利用小型火箭送往地球軌道,然後再集合對接之後,飛往月球。
  3. 發射兩艘太空飛行器,其中一艘攜帶推進系統先期登月,載人的飛行器晚些發射,之後再利用先登月的推進系統返回地球。
  4. 用一艘較大的太空飛行器,稱之為指揮艙。攜帶一艘裝載太空人的登月艇,在進入月球軌道後登月艇與指揮艙分離,降落月球表面,完成任務後再回到月球軌道與指揮艙集合,並返回地球,這也是最後決定的登月方式。

阿波羅1號出師不利,三名太空人在測試時不幸罹難,但未影響之後的各項測試,最後終於阿波羅11號完成登月任務,實現了人類登月夢想的一大步,之後的阿波羅登月任務有成功有失敗,但人類的太空冒險也從月球轉向火星、甚至更浩瀚無際的宇宙。

個人很喜歡《關鍵少數》(Hidden Figures)這部電影中的一句台詞:

Every time we have a chance to get ahead, they move the finish line.

雖然這句話是隱射對黑人的歧視,但應用在太空發展上,似乎也可代表發展永無止境。

「飛向月球」讓人類在短時間內革新技術

太空競賽非常燒錢,因此並非全世界每個國家都玩得起這種遊戲,美國當時國內也引起很大的爭辯,但太空發展也為人類科技發展留下巨大軌跡。在登月計畫中所使用的技術除了通訊、氣象衛星發展之外,冷凍食品、無線吸塵器、防刮鏡片、記憶泡棉、血液透析等技術也是直接由登月科技衍生,更別提NASA登月研究對電腦微晶片出現的影響,促成後來筆電、手機等產品的問世。

在中秋節我們除了賞月之外,也可以緬懷人類登月的成就,看看《登月先鋒》(First Man)這部電影,並問問自己,人類的下一個一大步在哪裡?

本文經英語島雜誌授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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台美減碳有「共同國家策略」!專家看好低碳汽油合作

台美減碳有「共同國家策略」!專家看好低碳汽油合作
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會

我們想讓你知道的是

財團法人環境與發展基金會攜手美國穀物協會舉辦「全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢系列座談」,邀請台美專家共同與談,專家表示,低碳汽油減碳成效佳,已助力全球60餘國的運輸減碳,台灣應將低碳汽油納入2050淨零碳排國家戰略,加速運輸部門邁向零碳。

財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會日前舉辦「全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢系列座談」,包括美國在台協會、行政院能源減碳辦公室、經濟部、環保署、台灣中油、台塑石化以及國內外專家共同與會,針對台灣導入低碳汽油,加速運輸部門邁向零碳進行討論。環境與發展基金會蔡俊鴻董事長表示,低碳汽油已在超過60個國家普遍採用,導入低碳汽油對於運輸部門有立即的減碳效果。台灣2050淨零碳排轉型是整體性的國家戰略,任何助於減碳的策略都應被討論,重點在於國家是否真的有減碳的決心。

圖一:合照
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢座談,共同探討可行的減碳方針與策略。來賓自左起為:台榮周忠平副理、台塑石化李後昆處長、台灣綜合研究院柯亮群所長、經濟部工業局潘建成組長、行政院能源及減碳辦公室黃錦明科長、臺灣師範大學葉欣誠教授、美國在台協會(AIT)王睿珂(Erich Kuss)組長、美國穀物協會盧智卿駐台代表、環境與發展基金會蔡俊鴻董事長、環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任、循環台灣基金會黃育徵董事長、經濟部能源局蔡秀芬組長、中油王淑麗組長、中華氣候變遷暨農業發展學會張學義委員、台塑洪宗益協理。

全球正面臨氣候變遷與能源轉型的重大挑戰,亟需有效且可行的減碳方法。美國在台協會王睿珂組長致詞時表示,台灣與美國都有邁向淨零碳排的目標。美國是全球推動低碳汽油的先驅,美國長年採用低碳汽油作為解決溫室氣體排放的策略之一,不僅減碳效果立竿見影,更提供消費者減碳的選擇。台美是重要的能源戰略合作夥伴,盼透過此次座談交流,促使雙方在減碳路上更進一步合作,實現淨零碳排的願景。

圖二:AIT農業組組長
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
美國在台協會農業組組長王睿珂表示,台美是能源合作戰略夥伴,盼能加強交流、合作實現淨零碳排的願景。

環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任強調,台灣正在研擬2050淨零路徑規劃,總共12項關鍵戰略,其中也包括運具邁向無碳化。確實政策推動不可能一次到位,一定是從低碳逐漸邁向無碳,機車就是很好的例子。台灣運輸部門的主要排放源是汽車和機車1400萬輛,目前環保署鼓勵淘汰老舊機車,也有助於減碳。低碳汽油在世界各國早已廣泛運用,最重要的是如何進行社會影響面評估,做好公眾溝通,讓民眾能夠接受。此次座談針對技術面、產業面問題都有探討,相信資料彙整後對運輸部門如何減碳有更多的幫助。

圖三:環保署蔡玲儀主任
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任表示2050淨零目標無法一次到位,轉型過程一定是從低碳到無碳。

美國穀物協會乙醇技術顧問Rowena Torres-Ordonez以美國推動低碳汽油基礎設施以及車輛適用性評估進行專題演講分享。她表示,美國推動低碳汽油已有近半世紀的歷史,從歷年的統計數據來看,汽車兼容E10低碳汽油已不是問題,所有廠牌汽車皆可直接使用。尤其低碳汽油具有親水性的問題,美國已經建立完善的指導原則和知識體系,透過核心技術將乙醇和水相分離(phase separation),以穩定油品的品質,確保低碳汽油輸配系統全程保持乾燥。例如每個配送點都會檢測含水量,避免水干擾問題,而對比過去E3低碳汽油,E10低碳汽油對水份的抵抗能力更強,並不會影響到行車安全。Rowena更進一步表示,減碳、低污染必須倚靠多元策略並進。低碳汽油非常容易推動,唯一要做的就只是替換原本的汽油,對於民眾、社會不易造成影響,卻能立即減碳。Rowena強調「假設 2040 是淨零碳排階段目標,那我們該如何思考從現在過渡到2040?低碳汽油與電動車策略完全不衝突,可以同時共進」。

國立臺灣師範大學永續管理與環境教育研究所葉欣誠教授認為,在社會公正轉型的基礎上,低碳汽油在技術上絕對是解決氣候變遷的可行解方。曾有民調指出,許多民眾認為電動車是高價產品,負擔不起,導致短時間內電動車無法普及。淨零轉型的過程必須特別注重社會階級的公平、公正,若能直接從傳統燃油的成分調整達到減碳效果,是相當務實的做法。另一方面,從實務上來看,電動車所需的電力仍有八成以上倚靠火力發電,因此運具全面電動化並非淨零碳排的終點。況且,能源選項的多元化,其實是對台灣能源安全的保障。葉欣誠教授強調,關鍵還是在於政策推動的決心,尤其政府單位應由誰主責,低碳汽油的推動涉及行政院能源減碳辦公室、環保署、經濟部、交通部等多個單位,必須有明確的任務賦予。

圖四:葉欣誠教授
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
台灣師範大學永續管理與環境教育研究所葉欣誠教授認為電動車短時間內無法普及、且電力碳排仍高,應該從務實角度思考導入低碳汽油。

台塑石化股份有限公司洪宗益協理表示,只要政府政策明確,推動E10低碳汽油在技術上不是問題,若能循序漸進推動轉型,配合誘因機制和輔導,消費者應該可以接受低碳汽油,畢竟電動車政策無法一步到位。公正轉型絕對是減碳過程中必須關注的環節,尤其年輕世代,機車擔任主要的短程工具,更是經濟弱勢族群的移動需求核心,如何讓他們也能參與減碳是政府必須思考的。這也帶出一個思考的出發點,減碳轉型究竟只能從購買運具更換的思維出發,還是可以讓既有交通運具也能扮演減碳的角色?

中華氣候變遷暨農業發展學會張學義委員表示,社會對於低碳汽油的原料一直有所誤解,目前仍有人認為能源作物可能與糧食相互競爭。事實上全球農作物生產效能歷經數次突破性成長,其產能用於供應生質燃料的比例不到5%,影響微乎其微,燃料會與糧食競爭的說法早已是過去式,這點政府有責任廣為宣導。低碳汽油能直接達到減碳、減少空污的效果,包括美國在內的先進國家已經提供很多極好的導入經驗,油品問題無須擔憂,只是過往E3低碳汽油效果有限,E10的效益相對顯著。張學義委員補充,台灣電力供應源的轉換各界都有疑慮,思維不應綁在運具轉換,而是整體上如何導入乾淨能源。

台灣綜合研究院柯亮群所長指出,從策略規劃的角度,所有有助減碳之選項都應納入思考範圍。資料顯示低碳汽油生產的碳強度在持續下降,若要驗證所使用的原料是否永續,可以參考德國生質能源料源之永續性認證制度、或歐盟永續性生質燃料標準。若從整個生命週期證實是有減碳效益,對未來社會大眾推廣也有幫助。其次,淨零碳排轉型的過程,公正轉型絕對是重要議題。尤其台灣具有大量機車的社會特殊性,其代表轉型的背後,受影響的不只是燃油車廠商,更包括不一定有能力轉換電動運具的一般民眾。建議政府可盤點目前低碳汽油適用機車類型,以明確低碳汽油在轉型過程中可帶來之「公正」社會效益。

循環台灣基金會黃育徵董事長則表示,淨零碳排必須是跨國、跨產業的合作行動,才可能共解氣候危機,這不是單純的貿易關係。樂見台美能源戰略夥伴有更緊密的合作。黃育徵也補充,要達成淨零碳排目標,整個社會都必須思考新經濟模式,非僅有供給端的改變,更需要考量需求端的槓桿角色。民眾必須有意識的改變自己邁向淨零生活,才能帶動淨零生產。

行政院能源及減碳辦公室黃錦明科長表示,不論是從消費端推動低碳汽油、或從產業端推動電動車,同樣都可以協助運輸部門減碳,對運輸部門達成2050淨零排放的階段減碳目標有很大幫助。目前應優先評估是否納入國家淨零碳排減碳戰略中,確定納入國家政策推動方向後,再由主政部門規劃具體推動作法與分工,較為可行。黃錦明科長認為,導入低碳汽油最重要的是相關標準的訂定,可由公協會依照市場需求提出E10低碳汽油的油品標準,提供給標檢局審查,同時參考國際經驗建立相關的標準作業程序,減少運輸、摻配、貯存過程中可能讓汽油變質的問題。建議系列座談未來可更務實討論,包括交通部公路總局、經濟部國營事業委員會、經濟部標準檢驗局、汽機車相關公協會都應參與討論。

在車輛適用性的問題上,國際上雖然已有相當豐富的證實研究,美國再生能源協會(RFA)也在全球七國進行研究,機車也能直接使用低碳汽油,經濟部永續發展組潘建成科長仍建議,若要增加對民眾的信心,應要有本土科學數據的研究,才能夠提高民眾的信任。經濟部能源局蔡秀芬組長也表示,品牌車廠角色也可加入討論,讓原廠能夠向車主說明低碳汽油的適用性,民眾的疑慮也會降低。

圖五:蔡俊鴻董事長_and_盧智卿駐台代表
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
財團法人環境與發展基金會董事長蔡俊鴻、美國穀物協會駐台代表盧智卿表示,低碳汽油已為全球超過60個國家帶來相當可觀的減碳效益,盼與政府共同合作台美淨零碳排行動。

美國穀物協會盧智卿駐台代表結語時表示,低碳汽油已為全球超過60個國家帶來相當可觀的減碳效益,甚至帶動農業的升級轉型。美國十分願意與台灣政府、民間共同努力,將成功的經驗、技術專業等資訊與大眾進行交流,與台灣政府一同達成2050淨零碳排目標。


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