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「ARRC前瞻火箭」吳宗信:一個人作夢只是空想,一群人作夢,夢想就會實現

「ARRC前瞻火箭」吳宗信:一個人作夢只是空想,一群人作夢,夢想就會實現

我們想讓你知道的是

當別人問起為什麼要做火箭,吳宗信總會提到,台灣只著重發展代工產業,幫國際科技大廠製造產品的零組件,但不能這樣長久下去,「學會做『系統』才是國家科技進步的動力!」

發射現場:旭海大火箭試射地

組裝演練完畢之後,終於迎來了最終發射的日子,從新竹到屏東旭海的發射地,車程足足8小時。團隊試射大火箭HTTP的地點,鄰近阿朗壹古道與九鵬軍事基地,依山傍海。成員們在這裡頂著狂風,從黎明到薄暮進行一連串工作:整地、豎立發射架、組裝火箭、上架、測試系統、灌燃料、航電聯測等等,直到最後發射火箭。

雖然發射只是短短幾分鐘的事情,但整個發射準備過程,卻足足花了三四天才完成。成員們在試射地一步一步的組裝起火箭,也一步一步地朝夢想前進,最後為火箭別上幸運物,在火箭上放上所有人的心願!

整地和豎立發射架是最先要搞定的工作,屏科大成員比其他團隊早了四天到旭海,用水泥塊在凹凸不平的海邊鋪出一塊平整的地板,接著就地銲接、組裝那雙塔式的白色發射架。發射HTTP-3S時剛好遇到鋒面,旭海鎮日颳著強風,為避免強風或其他因素導致發射架升起未達指定位置,兩個學生扣上安全索,爬上六公尺高的發射架,檢查安全設備與定位裝置。

其他各組人員一到民宿基地,井然有序的各司其職,房舍外的走廊散布好幾箱機械,桌上五六台電腦同時運作,一旁成員正調整控制火箭馬達轉動角度的編碼器。原本是烤肉區的空地放著火箭中間部分,靜待成員把白色字樣完整噴上橘色箭身,最後完工的火箭上漆著「HTTP」、「ARRC」、「前瞻火箭」,客語及台語羅馬拼音的「火箭」字樣(Fo'-Chien;Hoe-Chin)。

火箭前端尖頭部分稱為鼻錐,是放酬載(執行科學探測任務的儀器)的地方。此次HTTP火箭多了乘客─「罐頭衛星(CanSat)」。中央大學太空科學研究所助理教授張起維率領學生自製罐頭衛星,此次搭載的「阿亮二號」測試高空訊號收發,內建的GPS也可協助火箭回收。

組裝火箭一點都不簡單。除了細心確認感測系統、航電系統、推進力系統等環環相扣的零組件在組合後是否仍正常運作、有效接收指令,也須準確掌握周圍環境狀況,這次的大風就是個不利因素。在其他人忙著組裝火箭的同時,中央大學小組則在一旁用探空氣球與經緯儀測風速,若風速大於每秒十公尺,一些活動便必須暫停。

另外,基於安全因素,火箭的儲存槽盡量別長時間承受壓力,為火箭灌入笑氣的時程必須由發射時間往回推,如果在清晨發射,灌氣時機就定在前一天傍晚。這時大家會退到離火箭二三十公尺遠的空地邊界,席地圍坐著吃便當,一邊監看電腦螢幕轉播灌氣過程。笑氣從鋼瓶流入火箭中的壓力容器,電子計監測著鋼瓶重量,紅色數字跳動著,當重量減輕20公斤後,就表示鋼瓶內的笑氣已空,該換另一瓶了。如此換了五瓶,一般大約需要耗時兩到三個小時才能完成灌氣程序。

要監控火箭的「健康狀況」可以透過天線無線傳輸,或以線路連接火箭與航架,那線路被貼切的暱稱為「臍帶」(umbilical cord),在準備過程中,載具與發射台透過臍帶溝通傳輸各式電子訊號,接收到最後一道發射指令後,火箭將會脫離發射架一飛衝天。

HTTP-3S_發射準備2 ARRC

做完最後一次航電聯測,確認所有零組件運作正常,接上點火器。發射架搭載著火箭緩緩升起,13公尺的發射塔矗立在清晨陽光下,吊車將一塊0.7公分厚,避免火焰直接燒到桁架的「導焰板」置於火箭下方,一切蓄勢待發,終於來到正式發射這一刻!

方圓300公尺內人員淨空,只留下團隊執行主要任務的成員,觀摩火箭發射的群眾必須在離火箭500公尺以上的距離觀看。成員們則分五處通訊站駐守,在地面上離火箭發射點約50公尺處的涼亭設有一通訊站、安檢所的頂樓與地面各一站、試射處直線距離1公里與4公里處左右各有一站,同時接收火箭傳下的訊息,比對通訊狀況。大家戴上安全帽、護目鏡、耳罩或耳塞,將手機設為飛航模式,無線電也關閉,悄聲倒數。

「十、九、八⋯⋯四、三、二、一!」長6.3公尺、直徑40公分、重300公斤的單節火箭HTTP-3S尾端冒出滾滾白煙,隨即噴出橘黃色火焰,在一聲厚實的長嘯與群眾驚呼中,火箭拖著長長尾雲,藉1,000公斤重的推力逆風往東北破空而去,幾秒內就消失為遠方天際的一個小點。ARRC成員和老師們終於卸下幾天來的緊繃態度,笑著大吼大叫。

不過,短暫沉浸於成功發射的狂歡後,又開始忙著檢查火箭飛行時回傳的資訊狀況了。火箭的速度非常快,沒幾秒鐘肉眼就看不到了,如果天氣不夠好,火箭飛到雲層以上,就算用望遠鏡也很難看到火箭。這時候銘傳大學團隊負責的「即時顯示系統」就非常重要。在飛行過程中,火箭上的感測器會量測火箭的姿態、GPS、轉動速度以及火箭目前正在執行的動作等等,並透過通訊系統,將飛行數據傳回地面接收站。讓大家知道火箭的狀況,還有火箭可能落下的地點,以便進行回收,只可惜這次的試射因為風浪太大而無法進行回收。

一次的試射,ARRC全部會動用到三四十個成員,他們不一定彼此熟識,但都為了同一個目標努力著。在發射現場,通常由學生主導,老師們旁觀,偶爾才提點一下,確認細節。對團隊成員而言,成功發射意味著下一個里程碑的開始!

一起飛向太空!火箭工程的願景

台灣有探空火箭,這種火箭載著儀器到太空蒐集科學資訊,隨即返回地面,全程只有十幾分鐘左右,能蒐集的資訊有限。衛星則能在地球上空繞行好幾年,不過,要載送衛星進入繞行地球的軌道,需要推力更大的火箭,台灣還沒有這種大型火箭,每當有自己的衛星要升空(如福爾摩沙衛星系列),都必須委託外國火箭公司發射。