SpaceX獵鷹重型火箭的太空夢:人類登陸火星、重返月球就靠它

SpaceX獵鷹重型火箭的太空夢:人類登陸火星、重返月球就靠它
Photo Credit:SpaceX@Flickr Public Domain

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計畫若成功執行,深太空閘門太空站將會以國際合作的方式營運,作為對月球表面和火星進行無人、有人探測、甚至殖民的前哨站。

文:國立成功大學地球科學系沈明學、周敏揚、林建宏教授

美國SpaceX太空探索公司最強大的新型火箭-獵鷹重型(Falcon Heavy),將在台灣時間2月7日凌晨2:30於美國甘迺迪太空基地發射升空!若發射成功,將會是世界上最強大的運載火箭,這意味著可以向太空發射更重、更複雜的貨物,如:較重的國家安全衛星(間諜衛星)、更大型的太空望遠鏡,或搭載人類至月球、火星,甚至是深遠太空。

日前SpaceX公司執行長伊隆.馬斯克(Elon Musk)更在國際太空會議上發表了殖民火星的可行性計畫,希望可以使人類成為多星球物種(Making Humanity a Multi-Planetary Species)。讓人對於即將發射的現役最重型火箭更加期待。

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Photo Credit: SpaceX

獵鷹重型運載火箭一開始就按照載人標準進行設計,並具有向月球或火星發射載人任務的潛力。即將發射的獵鷹重型火箭(Falcon Heavy)其引擎配置令人印象深刻,三支並排火箭一共擁有27個Merlin 1D發動機,比起以前任何其他火箭更多。相比於發射福衛五號升空的獵鷹九號火箭(Falcon 9),兩側各多了一支等同第一級火箭的助推器(Boosters),同時這些發動機一起在發射時提供超過2,400萬牛頓的推力,如同每個台灣人幫忙扛起1,000公斤向前衝的感覺,這幾乎是目前市場上所有火箭的兩倍多數值,十分令人驚豔。

除此之外,獵鷹重型火箭比其他三角洲系列運載火箭(Delta IV, Delta IV Heavy)、擎天神五號運載火箭(Atlas V)造價更為便宜,獵鷹重型火箭的左右兩支助推火箭及中央第一級火箭都可以回收後再次使用,這將使得該型火箭於未來的美國太空總署(NASA)重返月球計畫,以及深太空探索方案佔有較低成本與短期重複發射的優越能力。

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獵鷹重型火箭的27個Merlin 1D發動機。|Photo Credit: Elon Musk

距離過去1972年的阿波羅17號登月任務,人類最後一次派遣太空人登陸月球已經45年。將近半個世紀過去,美國川普政府正在推動人類重返月球計畫,並預計在月球軌道建立深太空閘門太空站(Deep Space Gateway),這是一個有如國際太空站般的全球合作計畫。

該計畫由NASA與俄羅斯航太局共同發起,預計將於2020年代建造的概念性太空站,希望使用該太空站做為地球至深太空運輸前往目的地,如:火星、木星、土星的中轉站。若計畫成功執行,深太空閘門太空站將會以國際合作的方式營運,作為對月球表面和火星進行無人、有人探測、甚至殖民的前哨站。

從美國太空總署的深太空計畫圖中可以發現目前我們位於第零期(Phase 0),國際上正在運作執行的深太空閘門太空站(Deep Space Gateway)則是第一期(Phase 1),該計畫的最終目標仍是離地球較近且環境相對較不惡劣的行星─火星。然而新的計畫對比距離地表400公里高的國際太空站,月球軌道離我們有近38萬公里遠,將近於1,000倍從地球至國際太空站的距離。

如果要發射載人太空船或探測器至更遠的火星軌道,兩顆行星平均距離為12分半的光速時間(~22,500萬公里),將大幅的提高成本。而SpaceX開發的可重複利用發射載具至少減少一半以上成本。目前NASA已穩定依靠SpaceX協助運送補給貨品至國際太空站,未來載人任務SpaceX必然不會缺席。

雖然週三凌晨的重型火箭發射是該款獵鷹重型火箭的處女行,SpaceX公司執行長馬斯克並沒有錯過行銷的好機會,他宣稱酬載將是他名下另外一間特斯拉公司(Tesla)的電動車款,還特別選用紅色烤漆搭配期許的任務目標─紅色火星軌道,如此一來未來太空人前往火星時,也許可以看到一台在軌道上高速飛行環繞的電動車呼嘯而過。

去年八月獵鷹九號搭載我國首顆自製光學遙測衛星福爾摩沙衛星五號成功在美國加州范登堡空軍基地發射後,我國的另一組衛星福爾摩沙衛星七號(福衛七號)也即將在今年升空。福衛七號任務是臺美雙邊國際合作計畫,由美國大氣總署(NOAA)與台灣國家太空中心(NSPO)共同合作執行,共有六顆微衛星。

我國國家太空中心也持續與SpaceX合作,將利用獵鷹重型火箭運送福衛七號進入太空,未來可提供大量觀測資料,對全球氣象預報、氣候變遷與電離層研究有很大的貢獻。

責任編輯:羅元祺
核稿編輯:翁世航


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photo credit:先進醫資AdvMeds

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後疫情時代,零接觸服務的需求,使得智慧科技的角色愈發重要,智慧城鄉計畫與先進醫資共同推動人工智慧影像辨識技術,擴大既有的共照雲服務,協助民眾獲知疫情訊息,為民眾建立個人自主健康照護服務。

在科技不斷進步的過程中,許多過去不存在的工具,到今日已成為現實。2008年「智慧地球」的概念出現後,全球便開始推動智慧城市的發展。臺灣向來以科技之島自居,自然也不例外。在政府多年來力求數位轉型的政策下,臺灣進入了「智慧城鄉」的時代;所謂智慧城鄉,是運用大數據、物聯網、AI人工智慧等科技,串連市民、產業與地方,以創新的方式讓彼此有效溝通,並針對地方的特色和需求提供客製化服務,進而改善人民的生活品質。

把問題當作燃料,用科技強化服務力

然而,城鄉發展必然會有不均的問題,藉由科技介入、釐清現實痛點的立意雖良善,卻也無法忽視城鄉間的數位落差。在偏鄉地區因為人口流失、高齡化、科技產品使用率較城市低,數位化的腳步自然較為緩慢,向來是各項服務設施鞭長莫及之處。

先進醫資從2018年開始,在經濟部工業局「普及智慧城鄉生活應用計畫」的支持下,在高雄、屏東與澎湖發展「雄健康打造智慧樂活社區共照應用服務」(以下簡稱「雄健康」)。當時總經理黃兆聖就非常清楚,首先要解決的就是資源不足、人力不足、缺乏回饋三大問題,而數位化、智慧科技等創新力量,正好可以有效的連結偏鄉生活需求與痛點,讓在地化、客製化的服務與設施,全面提升民眾的醫療照護品質。

用最體貼的科技,讓照護範圍沒有邊界

「雄健康」計畫的目標,是在衛生所、醫療院所、長照據點、社區活動中心及商業通路等多元化的據點,設立「智慧健康照護站」,提供血壓機、血氧機、血糖機等生理量測設備的整合服務,同時還支援多種身分識別登入、數據隨身、遠距諮詢、銀髮族健康管理量表等功能,讓市民可以依自己習慣的生活圈,就近接受基礎的照護服務,並且養成定期自主量測的習慣。這些健康紀錄將會上傳雲端、整合數據,不只可以將結果傳送給自己作為提醒,在民眾實際就診時,也能成為醫生評斷的參考,協助醫護人員及早發現異常或是調整用藥,大幅降低醫療資源及人力不足的問題。

同樣對提升醫療資源與人力應用效率有幫助的還包括「雄健康」計畫中的客服機器人腳本。這個功能是針對不同客戶需求,開發多達50種服務的腳本客服機器人,用來即時解決民眾常見的健康問題。只要民眾對自己的健康狀況有疑慮,就可以詢問線上客服機器人,並獲得最初步的協助。最重要的是,這個客服機器人以國人常用的社交軟體LINE作為平台。有鑒於LINE的普及率高,使用者無需重新下載及適應新軟體,對年長者來說更是友善,使用意願便明顯提高,如此一來,為民眾所建立的個人自主健康照護服務,就這樣一步一步地建立起來了。

立基於「雄健康」在高屏地區和澎湖的發展十分順利,2021年開始便積極與臺南、臺中、高雄、屏東、金門地方政府合作,務求達到更深入、體貼的服務,發展出獨特的「健康共照雲」系統。

靈活因應疫情變化,滾動式修正共照雲服務

原本是為了打造數位醫療照護服務而發展的共照雲,參考了「雄健康」所建立的數位化照護服務內容,同樣使用LINE作為平台,目標同樣是為了解決偏鄉資源和人力不足的問題。沒想到今年五月,在傳染力更為強大的Omicron變異株的肆虐下,疫情擴散迅速,臺南市共照雲的發展也臨危受命,在短短五天之內將服務上線,主要協助民眾獲知疫情訊息、確認自身狀況,另外也提供下載居家隔離單、施打疫苗、申請補助等服務內容。在疫情猛烈的攻勢下,共照雲成為市府、醫療院所與民眾溝通、解惑的最佳橋樑,甚至做到AI快篩辨識服務,協助許多臺南偏鄉地區的民眾不需冒險接觸人群,線上就可以判斷是否確診,後續再由醫療人員介入協助,減少很多不必要的擔心和移動。

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photo credit:智慧城鄉計畫
臺南市衛生局長許以霖與先進醫資總經理黃兆聖。

同時,客服機器人,也在疫情期間提供了最佳輔助。在衛生局、先進醫資和醫療院所的共同努力之下,不斷地優化、精進客服機器人腳本。無論市民為確診者、居隔者、密切接觸者⋯⋯盡可能讓每一個人都能在機器人的服務中,找到問題的解答。臺南市衛生局長許以霖表示:「對抗疫情,臺南市的目標很明確,就是要讓就診人數維持在醫療量能之下。客服機器人的出現,減輕了醫護人員疲於接電話、回答民眾問題的瑣碎流程,更能專心在照顧中、重症患者,在疫情大爆發期間不至於崩潰,如此才能真正守住所有市民的健康。」

當然,疫情是一時的,市民的健康才是長久的,「健康共照雲」的目標,是希望可以透過民眾健康紀錄的數據化,成為日常自主照護的重要幫手。下一步,先進醫資希望能跨縣市留存健康資料,成為全國性的第一線照護服務。而這些數據,都將成為中央和地方政府參考的基準,以便未來做到精準打造各縣市的特色照護服務。

以人為本,發展城鄉均好的未來

在2025年即將邁入超高齡社會的前提下,如何幫助國人健康、安心地迎向老年,已是國家與全民必須面對的重大課題。與此同時,臺灣也是一個充滿創新能量、技術發展快速的地方,所以過去所面臨的困難,今日已可以透過科技來解決。

「智慧城鄉計畫」從2018年起,持續針對地方需求,鼓勵業者提出新興解決方案,在推動健康領域方面,不僅是智慧照護,包含遠距醫療、健康量測、智慧運動以及登革熱防治等,都秉持著以人為本的初心,以科技的力量來照顧臺灣這片土地上的每一個人,透過政府和企業攜手合作,協助地方數位轉型,並降低城鄉之間的落差,共同建立一個城鄉均好、全民均享的理想未來。

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