台灣太空旅行不是夢?

美國在台協會今年7月表示,美台正洽談可能的太空港合作,若透過「亞軌道飛行」,台灣到美國休士頓可望從原先搭飛機約15個小時,縮短為2.5小時。

自2020年以來美國已有3間民營公司發展太空旅遊,包括藍色起源、維珍銀河,還有馬斯克的SpaceX。

成功大學航太系教授、副主任吳志勇說明,至今其實已經有成功進行多次載人的亞軌道太空旅行,他認為,這是目前最接近成熟的太空商業營運。

至於飛行到休士頓只要2.5小時,吳志勇提到,「只是一個初步的估計」。例如發射升空可能4到5分鐘,主要行程在太空滑行大約25到30分鐘,「不過最後階段重返大氣、降落時,還要考量減速或相關著陸等複雜流程,會需要比較長的時間」。

對於台灣的太空旅行發展,陽明交大太空工程研究所教授魏世昕則認為,至少在近10、20年應該還不至於會真正到民營用途,「實驗用途倒是可以」。

「亞軌道飛行」是什麼?

台美之間的太空飛行要怎麼進行?要了解「亞軌道」,還得先從一般的飛行說起。一般民航機飛行高度大約在10公里的高空,但如果超過100公里的「卡門線」,也就是外太空與地球大氣層的分界,飛行就會變成慣性滑行。

這時候的時速可以達到每小時2萬公里以上。吳志勇補充,也就是大約每秒鐘可以移動7公里,「因為飛行路徑是一個點對點的拋物線」。

一般熟知的衛星是發射到脫離地球重力的軌道,環繞地球飛行,像是台灣低軌氣象衛星「獵風者」,高度約在600公里。

若以美國藍色起源的太空旅行為例,太空艙則是在到達76公里高度時,跟推進器分離。當太空艙持續飛行超越100公里卡門線,以拋物線軌跡滑行之後回到地球,這個過程就是亞軌道飛行。

實現飛行還需要「太空港」

太空港又是什麼?魏世昕舉例,就像飛機需要機場起降,且機場可能會有塔台;太空港則需要具備發射與接收太空載具的能力。

魏世昕指出,「太空梭這種太空飛行器,可能就會需要比較長的一個跑道」。他認為,台灣從現有的民營機場做改造其實反而比較適合。

不過美國民營公司發展太空旅遊仍處於商業發展初期,搭乘費用高達數十萬美金。台美太空港會如何進行?美國在台協會提到,初步會先以「貨運」為主。

究竟什麼貨物會需要用這麼高科技的方式載運?吳志勇點出了台美太空港合作案的重要性,他認為這是個很大的機會,讓台灣除了半導體成就,也能納入全球太空經濟的供應鏈之中。

魏世昕則表示,藉由載貨過程可以了解系統有何處需要調整修改,提升安全性與穩定性。

台灣的太空技術發展

「TRL技術就緒指數」可以用來評估太空任務準備到達什麼階段,魏世昕表示,台灣從2023年就決定要開始做入軌火箭,到今年2025年已經有達到TRL技術就緒指數3到4之間。

而太空三期計畫目標在2034年達到TRL9,能夠自行發射火箭送衛星上太空。另外,國科會今年3月選定首個「國家火箭發射場」落腳在屏東縣滿州鄉九棚村。

魏世昕說明,國家火箭發射場與太空港的不同在於,「主要目的是讓運載火箭可以發射出去,在接收這一段沒有太多的著墨跟規劃」。

針對太空港,台灣目前還沒有具體政策及發展自建技術。那麼太空港只是空中樓閣嗎?魏世昕認為,關於設計規範和降落介面,「最終都會有國際標準出現,讓大家規劃建置太空港。」

吳志勇提到,亞軌道飛行其實是改變全世界交通的一種模式。透過在太空邊緣的飛行技術,「台灣在這項人類的新交通發展中,其實也開啟另外一個無限可能的機會」。