夢想起飛》陽明交大接棒火箭阿伯、法國留學生在台扎根
「任何看似瘋狂的事情背後,一定有貢獻世界的價值。」年僅三十四歲的魏世昕這樣說道。他是陽明交大前瞻火箭研究中心ARRC火箭團隊副主任,接棒「火箭阿伯吳宗信」的太空夢。
ARRC》十年射壞20枚火箭 熱血是一條「不歸路」
六十、五九、五八 、三、二、點火, 放飛!」大夥兒屏氣凝神,目光緊盯著衝上天空的HTTP-3A混合式火箭。時間是今年七月十日凌晨六點十二分,神經緊繃的團隊,是陽明交大前瞻火箭研究中心(ARRC)的成員們。
火箭發射後,真正的試射任務才正要開始。隨著火箭升空,陽明交大機械工程學系助理教授魏世昕暫且壓住興奮情緒,他必須一一檢視各項功能是否如期運作:火箭引擎成功啟動、飛行導航控制系統發揮作用等。直到火箭降落傘打開順利落海,這才鬆一口氣,回頭慢慢品嘗成功發射的雀躍尾韻。
《 太空發展法》今年上路後,HTTP -3A第二節火箭試射是「旭海短期科研探空火箭發射場域」的首次任務,雖然試射高度未達預期十公里,而是在三公里就停住,但團隊解釋,這次試射重點是確認功能,所以仍宣告試射成功。ARRC預計今年年底將組裝兩節完整火箭試射,高度目標是一百公里卡門線。
從HTTP-3A身上, 讓外界窺見台灣進入太空產業的機會。這是全球第一枚可導控的混合式火箭,目前可導控入軌的火箭以液態火箭、以及液態火箭搭配固態火箭為主,混合式則是將固態和液態燃料混合燃燒作為推進動力,相較液態火箭成本低,也比固態火箭安全。
儘管這次飛行時間看起來只有短短兩分鐘,但ARRC已經準備長達十年的時間,這段期間陸續培育出不少本土太空學術人才。其中,三十四歲的魏世昕就是ARRC出身的首位新任助理教授,從他身上,不但看到台灣學術界新一代太空學者接棒,更展現台灣火箭研究的推進足跡。
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▲ARRC團隊陸續培育出本土太空人才,副主任魏世昕(左)和發射副指揮官陳佐任(右)接棒成為做火箭的人。
《Profile》
陽明交通大學前瞻火箭研究中心
Advanced Rocket Research Center(ARRC)
成 立:2012年 創立者:吳宗信
主 任:陳宗麟 副主任:魏世昕
主要研究: APPL系列固態糖燃料火箭、HTTP系列混合式火箭
經費來源: 科技部、太空中心計畫經費及民眾與廠商捐款等,1年經費
約1800萬元
早在就讀交大機械系三年級時, 魏世昕就加入「火箭阿伯」吳宗信的火箭實作課程,「就此開啟了長達十四年的不歸路。」他瞇起眼睛笑談自己的熱血火箭夢。
對魏世昕來說,「不歸路」這三個字沒有任何負面用意,反而帶有濃濃正能量,這是一條只會繼續往前衝,不會後悔、不會回頭的火箭之路。魏世昕與團隊製作火箭的地方,就在陽明交大博愛校區大門旁,一棟看似不起眼的單層樓矮房。走進實驗室,首先映入眼簾的,就是擺滿整面牆的「螺絲」,牆上用紙膠帶標注是「火箭下的螺絲」、「火箭下的角柱」、「航電內部的螺絲」,各種款式、大小應有盡有。
備足各種螺絲, 就是為了隨時自己動手做出需要的零件。在台灣從無到有造火箭的過程,缺少許多現成零件,也很難提出需求請廠商製作。魏世昕說,起初可以搜尋的資訊也很少,都要自己不斷摸索,像是其中一個火箭分節零件,就是他們自己想辦法設計、實驗,親手製作出來的。
夢想從一台「手推車」超展開,要送10公斤重火箭飛上天!
外界可能很難想像,所謂手做零件,魏世昕是從最基本的「推車發射架」開始做起。為了盡可能讓火箭運送過程中避免碰撞,他和成員得著手將搬貨用的手推車重新改造,讓重達十幾公斤的火箭不用再依賴人力搬運,還能在到達定點後升起發射架,直接進行發射任務。
從最不起眼的「推車」開始,魏世昕與團隊就這麼一路實作、一路試錯,逐漸進入研究火箭回收系統,再進一步鑽研火箭推進系統,一步一步將火箭系統的功能往前推進。
「火箭測試時爆炸毀損了,有沒有人受傷?」魏世昕回憶起前年HTTP-3A火箭懸浮飛行測試時, 瘋狂左右晃動後失控解體,儘管團隊心知肚明,科學就是不斷從失敗中累積經驗,但是看到落在地上支離破碎的殘片,還是相當不捨,難掩失望。
只不過,這樣的失望其實也是十年來的「日常」。魏世昕細數:「火箭發射後不受控制、固態推進系統爆炸、火箭沒分節、降落傘沒開墜毀︙︙,算一算,一路走來累積失敗了二十枚以上火箭。」他分享,每遇挫折,只能告訴自己收拾好心情,「再拚一次。」
試射波折多「沒時間喪氣」,全員漏夜搶救成功圓夢!
終於等到了今年原訂五月三日要執行試射任務,沒想到天公不作美,因風雨緣故喊停;延到七月九日後,原訂上午六點就要發射,一早卻發現氮氣分離接頭發生問題只能臨時取消,魏世昕和團隊沒時間喪氣,花了一整天緊急修復, 熬夜準備發射程序,歷經一番波折,七月十日終於成功發射。
當天的發射副指揮官陳佐任,年僅二十三歲,就讀清華大學動力機械工程研究所碩一,高三時就加入ARRC團隊實習。他說,每一次發生失誤時,團隊成員和老師都不會出言責怪,而是仔細找出原因、一起想辦法解決,因為有這樣的團隊文化,「我們這群人的火箭夢,才能踏實往前進。」
魏世昕說,做火箭的初衷,就是想看到自己製作的火箭順利發射升空,七月十日當天,看著火箭成功發射的景象、聽著火箭升空的聲音,那種感動難以言喻。
奧德修斯》聯手盧森堡太空署 衝刺「光通訊」
在荷馬史詩中, 獻計「木馬屠城」的希臘英雄奧德修斯,在戰勝敵國特洛伊之後,花了十年的時間終於回到家鄉希臘。而來台攻讀航太學位、在台創業的法國人范尼森(JordanVannitsen),就以這個希臘神話人物,為其新創事業命名。
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▲奧德修斯創辦人范尼森(Jordan Vannitsen)
二○一六年四月,以雷射衛星光通訊為核心技術的奧德修斯太空公司(ODYSSEUS Space)在台成立。迄今,團隊已經與盧森堡太空署簽下五百三十萬歐元的合約,並在歐洲太空總署的技術指導下,與另一家義大利地面接收站服務供應商Leaf Space共同開發複合式的衛星地面站通訊方案,其中的「光通訊方案」,預計將於二四年小量試產,二五年生產達三百組。
這個創辦人來自法國、成員國籍多元的新創,選擇在台創業,其實最早可回溯到○七年。當時還是大學生、來台灣實習的范尼森,對成功大學航太系、電機系完備的太空衛星課程、研發測試設備印象深刻。
范尼森的碩博士共同指導教授之一、成大電機系教授莊智清解釋,二○○○年前後, 教育部推動航太教育科學改進計畫, 並於○ 三年開始立方衛星研究,並在隨後的四、五年間反覆檢討課程設計,並持續添置研發、測試設備。
這讓從小有太空夢的范尼森,在○七年結束大學實習後,選擇進入成功大學航太系,並於一七年完成了碩、博士學位。
至於走上創業之路,契機有二,其一是一七年奔上太空、一九年完成任務並退役的「鳳凰立方衛星」。當時,莊智清帶領實驗室參與了歐洲太空總署主導的「QB50」計畫,鳳凰立方衛星便是成大團隊當年參與的計畫名稱。
范尼森回憶,當年參與歐洲太空總署的五十個團隊中,最終只有三十六顆立方衛星成功發射;上太空後,更只有三分之一,也就是十二顆立方衛星成功運作、通訊。「這次計畫,讓我從單純的工程研發跨入管理、營運等領域。不論是專案管理、團隊管理、國際交流上,都累積了大量的經驗。」
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▲正在測試中的雷射光通訊終端。
第二個創業的契機, 則是同時期,研究團隊在與巴黎天文台合作探勘系外行星的計畫中,發現所開發的「精確定位與追蹤」技術,其實有更多應用場景,如雷射光束的追蹤與對準。
挑戰「高速直射」地面接收站,傳輸量可達無線電波5倍!
所謂衛星通訊,其實有兩大主流方式,分別為無線通訊與光通訊。前者使用須經國際電信聯盟(ITU)授權才可使用的無線電波頻段;而奧德修斯逐漸完備的光通訊技術,是強調衛星要在地表約六百公里外高速繞行地球時,將雷射光束「對準」地面上直徑僅約五公尺的接收站,這比無線射頻更要求精準度,卻可提供無線通訊五倍以上的數據傳輸量。
根據研究報告,衛星雷射光通訊市場規模將以四○%的年複合成長率,在二○三○年成長為五十二億美元。至於奧德修斯,雖然剛起步,但在台灣力拚太空產業夢的這一回合,儼然已是該被看見的亮點之一。
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本文摘錄自
這群新鮮人吃失敗茁壯 為世界「再瘋狂拚一次」
今周刊
2022/8月 第1340期
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