火箭──衝向新太空時代

撰文／張容瑱 企編／陳怡軻

還記得幾個月前眾所矚目的福衛七號嗎？只見美國SpaceX獵鷹重型火箭轟轟的噴出烈焰，把我們的衛星送上天。但隨著火箭飛入天際，全世界還關注另一件事，就是獵鷹重型火箭能否成功回收。這在50年前，當人類剛進入太空時代，可是一件無法想像的壯舉。

50年前，人類首次登月成功，到了今天，人類不只登上月球，更讓探測車在火星上馳騁，還載運許多探測器進入太空，探索太陽、行星、衛星，甚至離開了太陽系；地球周圍布滿各式各樣的人造衛星，時時刻刻偵測地球的動靜並發射訊號，還有太空人在國際太空站裡生活。這一切到底是怎麼成真的？

第一位踏上月球表面的太空人─阿姆斯壯曾說過一句名言：「這是我的一小步，卻是人類的一大步。」人類在登月的一步之後大步邁向了太空，但在這一小步或一大步之前，還存在著決定性的一步，那就是火箭！無論是太空人、太空站、探測器，或是太空望遠鏡、人造衛星……全都是由火箭送到太空去的。隨著科技進步，火箭技術也日新月異，將把我們帶到更遠的地方，甚至能進行太空旅遊。

太空，也許將成為我們的日常，在出發探索之前，讓我們先好好認識火箭，了解它怎麼來，怎麼運作，又有什麼新發展！


從戰場到太空

火箭是我們很熟悉的字眼，但它究竟是什麼呢？現在一般都認為，火箭是利用噴射推進技術，把人造衛星、探測器或太空人等送到太空的運輸工具，也就是「進入太空的載具」。但你知道嗎？火箭最早其實是武器，一直到20世紀，才從武器轉為載具，把人類載進太空時代。

火箭最早出現在中國

火箭的出現與火藥密不可分，中國古代的道士在煉丹過程中，把木炭、硫磺和硝石混合在一起燒煉，結果迅速燃燒並產生爆炸，火藥因而問世。10~13世紀，宋朝時期，火藥被用來製作爆竹、煙火，也用來製作武器，像是火砲、火槍和火箭等。

原始的火箭是把火藥包綁在箭桿上，點燃後用弓弩射出，是名副其實「著火的箭」。之後更進一步，把一端封閉的火藥筒綁在箭桿上，利用引線點燃火藥，讓火藥燃燒產生的熱氣從火藥筒開口噴出，推動火箭前進。

戰「火」隆隆

19世紀初，英國的康格里夫對火箭進行改良，採用金屬外殼，並在末端裝設長木桿，維持飛行穩定，成為一款成功武器，不僅能在陸地上使用，還能從船上發射。當時英美之間發生戰爭，英國就是用康格里夫火箭攻擊美國。
武器怎麼會上太空呢？

這不得不提起法國大名鼎鼎的作家凡爾納。他在1865年出版了科幻小說《從地球到月球》，故事中利用大砲把太空船發射到月球。凡爾納的故事啟發了很多人，包括「太空航行之父」齊奧爾科夫斯基和「美國火箭之父」哥達德。

航向太空

哥達德的成果沒有受到美國重視，倒是德國積極研發火箭，運用在軍事上。德國人馮布朗打造的V2火箭採用液態燃料，可裝載炸藥，射程達300多公里，在第二次世界大戰後期，曾飛越海峽攻擊英國倫敦，造成大恐慌。俄國和美國領略到火箭的威力，戰後爭相發展火箭。1957年，俄國使用R-7火箭，發射史上第一顆人造衛星，揭開太空競賽的序幕。馮布朗投奔美國，建造了農神五號火箭，並在1969年成功載人登月，實現人類探索太空的夢想。

怎麼飛上天？
重返地球再出發
發射，然後降落
火箭世界

臺灣火箭隊

看著福衛七號隨著美國火箭升空，不禁要想，如果臺灣的衛星能夠自己來運送，那該有多棒！

咻！火箭升空！這麼令人熱血沸騰的場面，是在美國還是歐洲？都不是，是在臺灣！

沒錯！臺灣也有火箭研究。新竹交通大學的「前瞻火箭研究中心」已經在新竹濕地、屏東海邊，試射過幾十次。從一開始課堂上用蔗糖做燃料的小型實驗火箭，到幾十公斤的小型火箭系統，再到幾百公斤的混合式火箭推進器，他們的火箭愈做愈大、愈飛愈高，目標是讓臺灣能在興起的太空經濟中占有一席之地。

想想看，今年福衛七號登上太空，是由美國SpaceX的火箭來運送，如果有一天，臺灣的衛星能夠用臺灣自己的火箭來運送，那該有多棒！

這個目標看似遙遠，但前瞻火箭研究中心正一步一腳印逐漸接近中。臺灣的火箭究竟長什麼樣子？目前研究進展到什麼程度？許多的問題，就請「臺灣火箭隊」的隊長─交通大學機械系的吳宗信老師來幫我們解惑。

科學少年：「前瞻火箭研究中心」在哪裡？是誰在做火箭呢？

吳宗信：前瞻火箭研究中心的簡稱是ARRC，2012年在新竹的國立交通大學正式成立，是一個跨校的研究中心，現在主要由交通大學機械系的我與陳宗麟老師、成功大學工程科學系的何明字老師、臺北科技大學電子系的林信標老師，帶著學生一起做火箭，還有十幾個全職的工程師，總共大概有三四十個人。