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林佳里:“嫦娥五号”到月球采样,台湾也能吗?
华夏经纬网   2020-12-16 14:50:53   
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“嫦娥五号”探测器携带月球样本返回模拟图。图片来源:新华社

      作者 林佳里(台湾资深媒体人)

      “嫦娥五号”探测器载着2公斤重的月球样本,预定12月17日凌晨2時30分返抵地球,着陆在内蒙古四子王旗着陆场,将成为自美国、前苏联之后,第三个自月球携带月球土壤回到地球的国家,令台湾地区望尘莫及。

      “嫦娥五号”由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,同时配备了一台摄影机、光谱仪、雷达,一只进行表土采样的机械挖掘臂及一台进行钻取采样的钻具。日前在长征五号遥五运载火箭的发射下顺利升空,开启了中国首次登月采样返回地球之旅。

      轨道器在寿命年限期间可以当作太空参考点与中继站,作为未来火箭、太空载具进到太空的联络站;返回器的功能是飞回地球,让“嫦娥五号”的任务核心—月球样本能够顺利降落地球,其余部分则在通过大气层时会被燃烧殆尽;着陆器是由机器手臂进行采样,并且同时载着上升器。而着陆器的样品最后会转交至上升器,再由上升器跟返回器对接,飞回地球。

      大陆探月数十年努力有成

      回顾中国的探月计划,在2007年7月启动“嫦娥一号”,携带了9项主要酬载器,包括用CCD立体相机绘制月球地貌和地质结构的立体影像,为之后的登月计划提供参考;携带伽玛射线谱仪以及X射线谱仪,用来探测月球土壤的特征,并评估其深度以及元素含量;用太阳高能粒子探测器和太阳风粒子探测器,纪录有关太阳风的数据、用以研究太阳活动对地球和月球的影响等。

      十多年来,中国大陆一共执行了4次嫦娥计划,包括“嫦娥一号”与“嫦娥二号”两次绕月 “嫦娥三号”送玉兔号登月车探索月球表面,以及“嫦娥四号”在2019年初降落在无人造访的月球背面。今年,“嫦娥五号”的探月计划,则是隔了44年,人类再度从月球采集月球土壤样本回到地球。

      探月工程游戏不是台湾玩得起的。不过,台湾虽然没有能力登月采集样品返回地球,但过去发展射过十枚科学研究性质的探空火箭。然而,从中国大陆自1970年4月24日“长征一号”火箭首次发射,中国第一颗人造卫星“东方红1号”送入太空,以及1999年发射第一艘无人飞船“神舟一号”的发展来看,可以了解到大陆太空科技发展的重点,是“火箭、卫星、宇宙飞船到探月”面向。当大陆已经走在最终端的探月层次,台湾仍在火箭与卫星阶段,遥遥落后追赶。

      所谓探空火箭,主要是用来负责进行50km到300km间的太空探测,以弥补50km以内由探空气球来探测地球大气层范围,以及300km之外的人造卫星探测,两者间的不足。

      目前全世界已发射上万次探空火箭实验,一般而言拥有太空计划的国家也有探空火箭计划,例如:中国、美国、日本、俄国、加拿大、印度、巴西、韩国等国都有。

      起步晚、人才止步台湾发展慢

      台湾地区开始发展探空火箭仅约20年,与美国相比晚了50多年,跟日本东京大学生产技术研究所发射K-6火箭来比也晚了40多年。台湾探空火箭的研发,缘自1997年台湾太空计划室(台湾太空中心前身)与台湾中山科学研究院(现改制更名为台湾中山科学研究院)开始合作发展。1998年12月15日,台湾地区第一枚探空火箭“探空一号”于屏东九棚顺利发射升空,开启了台湾进入近太空(Near Space)与太空尖端科学实验的大门。

      自1997至2003年期间,台湾一共发射3枚探空火箭。第二期“太空科技发展长程计划”从自2004年1月起至2018年12月止,15年期间总计发射7次探空火箭。尤其,台湾在2014年短短7个月内就发射了“探空九号”与“探空十号”两枚火箭,也算是创下台湾探空实验的新纪录。

      台湾十次的探空计划中,除了第一枚纯粹搜集温度与地震数据外,其他九次都有科学酬载,包括第二次用TMA(Tri-Methyl Aluminum,三甲基铝)进行电离层80~150公里大气中性风场及乱流参数测量;第三次做TMA燃料释放、火焰轨迹影像;第四次酬载亮度计和GPS;第五次携带离子探测仪与三轴磁力计;第六次进行回收舱实验;第七次携带电浆探测仪;第八次做火箭推进系统实验;第九次与第十次分别进行太空电浆量测与电离层探测。十枚探空火箭的发射过程中,仅2001年第二次发射时,未达预定高度落海而失败,其余九次均发射成功。

      台湾地区行政机构于2019年1月15日核定第三期“太空科技长程发展计划”,自2019年至2028年共10年,由台湾研究院太空中心负责执行,预计投入251亿元(新台币),规划发展10枚卫星,用以建立台湾自己的太空产业。但第三期的重点在于卫星,而非探空火箭。台湾科技部门曾表示,台湾发展太空科技,将用在灾防、科学探索等和平用途,绝不用于军事。

      虽然台湾有良好的精密机械、电机、通讯到半导体产业,具备完整供应链,看似有很好的优势发展太空产业,但太空产业是由许多国际组织共同推动,台湾因为政治因素想要进入相关组织并不容易,将限缩台湾太空相关技术和趋势的能见度。

      另一方面,台湾对于太空产业的法规与布局尚未看到清楚轮廓,吸引力不足,也很难让优秀的工程人才有意愿投入到太空产业。台湾太空产业的前景如何,只能拭目以待。

    华夏经纬网专稿 如需转载请注明来源

 

 

责任编辑:邱梦颖

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