利用3D列印的發動機起飛 低成本小型火箭發射成功

by:泥仔
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許多私人太空公司致力於發展低成本製作的火箭,希望藉此打造出更「平價」的太空市場。昨日,美國的「火箭實驗室」就朝此方向邁出重要的一步。

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圖為成功發射的小型火箭「電子」,這被視為搶攻低價火箭市場的一大步。

路透社

第一次從私有地發射火箭

昨日(25),美國科技公司「火箭實驗室」(Rocket Lab)以紐西蘭北邊的馬希亞半島(Mahia Peninsula)為基地,成功發射了軌道級小型火箭「電子」(Electron),這是第一次有公司從完全私有的太空基地發射火箭。

「讓太空變得觸手可及」

這對拓展低價火箭市場來說也是重要的一步。火箭實驗室的執行長貝克(Peter Beck)在聲明中寫到:「我們致力於讓『電子』成為值得信賴,而且能夠大量生產火箭的公司。我們最終的目標,是要透過頻繁地發射火箭,讓太空變得觸手可及,這是過去未曾發生過的。」

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圖中標記處即為執行發射任務的馬希亞半島。這也是第一次有公司從完全私有的太空基地發射火箭。

地球圖輯隊

等了四天發射成功

從本月 21號開始,火箭實驗室便宣布將在 10天內,視天氣狀況發射「電子」,並在 4天後,於本月 25號的下午 16:20(格林威治時間 4:20)發射成功。

為什麼要等好天氣?

Quartz補充到,火箭實驗室要挑好天氣發射火箭,不是因為烏雲會阻擋火箭的行經方向,而是如果碰上烏雲密布的天氣,火箭超高的速度會和大氣「摩擦生電」(triboelectrification),進而對火箭的電子設備造成影響。

Quartz形容這就像我們平常碰到門把或摸毛衣會產生靜電一樣,只是以「更大規模的型態」。

其實沒有碰到軌道  要繼續努力

總而言之,貝克提到他們花了四年的時間才走到今天這一步,他也感謝團隊所有成員勤勞不懈的努力。

不過貝克指出,「電子」其實沒有成功接觸到太空軌道,這也有待他們進行更多調查。

影片即為火箭實驗室這次從準備、測試、到成功發射的過程。

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圖為 2016年9月,SpaceX執行長馬斯克在國際太空聯盟年會(International Astronautical Congress)上,說明他希望可以將地球人送上火星的遠大計劃。

路透社

現在的火箭還是又大又貴

隨著科技發展,火箭技術已經不再是由國家獨佔,私人企業發射商業任務火箭也變得越來越常見,不過目前的火箭技術大致上還是脫離不了造價昂貴還有以大型火箭為主。

目標遠大的太空公司SpaceX

以馬斯克(Elon Musk)的太空公司SpaceX為例,雖然SpaceX也致力於打造出更便宜的太空任務,他的主要客群還是想發射昂貴衛星的大型企業,SpaceX也和NASA一樣,會執行載運貨物到國際太空站的任務,馬斯克更訂定了要把人送上火星的遠大計畫。

火箭實驗室的目標是小公司

相較來說,火箭實驗室的目標小得多,他們想做的是打造成本低廉,且能頻繁重複使用的小火箭,讓一些小公司也能把自己的衛星或其他科技品送上太空。

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圖為在 3月30日被SpaceX回收並再次發射的「獵鷹 9號 」,與火箭實驗室的「電子」相比,可以顯見兩者的差異,也顯示出它們不同的市場定位。

Photo: SpaceX

相較之下通通小一號

所以有別於SpaceX目前高 70公尺,載重 2萬2,800公斤,飛一趟就要 6,200萬美元(折台幣約 18億6,819萬元)的獵鷹火箭。火箭實驗室的「電子」是個僅有 17公尺高的火箭,最高載重也只有 150公斤。

發動機是用 3D列印做的

以材質來說,「電子」的外殼幾乎是由碳纖維打造,內部則是由電動渦輪泵和 9組 3D列印的火箭發動機組成。火箭實驗室表示,他們希望最終可以把造價壓到 500萬美元(折台幣約 1億5,068萬元)。

其他公司也在搶大餅

除了火箭實驗室,許多公司也正在搶攻這塊低價市場,英國維珍銀河公司(Virgin Galactic)、美國向量空間(Vector Space)過去都有提到他們正在發展小型火箭的技術。不過火箭實驗室在昨日成功發射「電子」,可說搶先了這些太空公司一大步。

可發展太空基地的紐西蘭

這是紐西蘭第一次被當作火箭發射基地。「電子」的發射成功,也讓紐西蘭有望繼續發展低成本火箭的太空基地。

交通問題少  很方便

在紐西蘭發射火箭的一大優勢是比較不容易碰到天空的交通問題,畢竟如果是在美國,只要發射一次火箭,就得調開鄰近航班。

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圖為火箭實驗室的執行長與投資人貝克,在他旁邊的是用 3D列印製成的火箭發動機。

路透社

下次要讓火箭載貨物

其實這次發射的火箭「電子」僅有配載監測儀器,而火箭實驗室下一階段的計畫是要在數個月內,讓「電子」能載運貨物並成功發射,並試著增大「電子」的配重量。

一年50支火箭

如果接下來的計畫都能陸續成功,火箭實驗室相信,他們很快就能投入商業市場,而他們最終的目標是一年能夠發射 50支火箭上太空。


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參考資料:
01 New Zealand space launch is first from a private site
02 Rocket Lab's 'Electron' Marks First Orbital-Class Launch From a Private Pad
03 A 3D printed, carbon fiber rocket flew for the first time in New Zealand
04 New Zealand launches into space race with 3D-printed rocket