火箭－衝向新太空時代

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2019/11/05 第129期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團 編輯的話 火箭新時代 本期主打 火箭──衝向新太空時代 好文推薦 亞馬遜失火了！ 海豚也會收養小孩 活動專區 全台瘋Maker！快替小孩報名，從DIY中愛上科學！ 現在《科學少年》與《吹牛大王科學秀》一起訂購，優惠價只要3,120元！     火箭新時代 編輯總監　陳雅茜 一說到火箭，大人小孩都會眼睛發光。想像它轟的一聲點燃，像沖天炮一樣射向天空，卻能載著衛星、太空船、甚至人類衝向天際，真是令人覺得不可思議。現代火箭一支比一支強大，技術也日新月異，還講究環保，能夠回收再利用，這和50年前人類剛登陸月球的太空時代已經大為不同，也因此在這次的封面故事〈火箭〉裡，我們要衝向「新」太空時代！讓各位在火箭的世界裡與時俱進。 更令人熱血沸騰的是，新竹交通大學吳宗信教授為我們介紹的〈臺灣火箭隊〉。不說你不知，原來臺灣有一群熱血的火箭人，已經這個領域努力了十幾年，而且臺灣其實很強，整體的工業水準在全世界排名前十大，而且科技島也不是說假的，上太空的基礎工業我們幾乎已經齊備。看完吳老師的介紹，真的很期待臺灣衛星由臺灣自己來運送的那一天！   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。 ...... [更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年11月 ]   亞馬遜失火了！ 撰文/許雅筑 前些日子，全世界都在關注亞馬遜雨林失火的消息，各國新聞媒體紛紛報導。其實火災不稀奇，雨林裡每年都會發生，有部分原因是農民傳統的耕作，為了整理田地而砍伐雜木、用火燒除雜草；也有少許自然引起的野火，能讓生態系汰舊換新。但今年的火災數量和強度是近十年來最高的！最大原因是人為刻意焚燒，以取得廣大空地用來發展大規模的農業和工業。亞馬遜雨林看似很遙遠，但其實和你我的生活息息相關，你對它有多少認識呢？ 既是碳庫也是生物資源庫 亞馬遜雨林位於南美洲的亞馬遜盆地，面積共550萬平方公里，橫越八個國家，這裡的植物與土壤能捕捉大氣中的二氧化碳並儲存下來，估計大約有1000億噸，相當於全球化石燃料逾十年的二氧化碳排放量！它是地球最大的碳儲存倉庫。雨林還可調節水循環，讓南美洲地區有穩定的降雨；它也滋養了多樣性的生物，其中有數以百萬計的物種，是地球上寶貴的藥物、食物、研究資源。 這麼重要的地方，為何會面臨縮減的危機？因為全球產業分工，有些國家主力發展工業，有些則主力發展農業，例如巴西會大面積生產作物或畜牧，把產品銷到工業國家。巴西國土有將近四成是亞馬遜雨林，這占了整片亞馬遜雨林2/3的面積，所以巴西的土地開發深深影響雨林的未來。近年因為農業、礦業開發者要取得大面積土地來種大豆、養牛、挖礦，放火燒毀雨林的情況愈發嚴重。 如果雨林持續被燒毀、縮減面積，儲存的二氧化碳將釋放到大氣中，造成全球暖化現象惡化，旱季也會延長，這些結果都會使地球氣候變動更加劇烈。 另外，亞馬遜雨林裡的原住民也會遭殃，他們原本在雨林環境中自給自足，是維持環境永續發展的守護者，卻因環境開發而失去家園。 關心食物和用品的產地 亞馬遜雨林有調節地球氣候的重要功能，但我們日常也享受許多產自雨林的食物和用品，如大豆、牛肉、皮革、樹木纖維等原料，身為一般消費者，該如何守護亞馬遜雨林呢？我們可以多關心購買的蔬果與肉類是從哪裡來，支持那些為雨林永續做了保護措施、維護生態平衡的企業，或是選用國內農產品。環境保護與經濟發展要取得平衡並不容易，我們需要時時思考反省，人類做出的每項決定都會影響地球的未來。 [更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年11月 ] 海豚也會收養小孩 科學少年編輯部 而且還是其他物種的小朋友。 瓶鼻海豚是深受人們喜愛的動物，不僅聰明、可愛，學習能力也很強，讓牠成為全世界海洋公園最常飼養來表演及研究的動物。此外，瓶鼻海豚還是相當細心、稱職的父母，一次只會產下一隻寶寶，並專心養育孩子長達六年。但是，研究人員近年來在玻里尼西亞海域，觀察到一個不尋常的現象：一隻母海豚正在照顧另一個物種的小孩！ 一開始，研究人員發現有隻母海豚旁邊跟了兩隻小海豚，這已是很特殊的現象，因為對海豚媽媽來說，一次養兩個小孩是非常辛苦的事，分給兩個孩子的食物也會相對減少。再仔細一瞧，竟然發現其中一隻小海豚的吻部特別短，一點都不像瓶鼻海豚。經過比對鑑定後，確認這隻外觀不同的寶寶是一隻瓜頭鯨！這是人類首次觀察到海洋哺乳動物收養其他物種寶寶的行為，讓人們充滿驚奇。 觀察紀錄顯示，這隻海豚媽媽在產下新生寶寶兩個月後，有隻一個月大的瓜頭鯨寶寶突然加入海豚母子的行列。這隻瓜頭鯨寶寶和海豚媽媽的互動相當親密，甚至會把海豚兄弟推離媽媽的腹部。有些人認為，也許是海豚媽媽缺乏經驗，搞錯物種，才會收養別的寶寶；而從牠與潛水員的互動，也可看出牠對其他物種很友善。一年多後，小瓶鼻海豚消失了，只剩小瓜頭鯨繼續跟著海豚媽媽，研究人員推測和資源競爭有關。 留下來的小瓜頭鯨非常融入收養牠的瓶鼻海豚族群，也會和瓶鼻海豚一起衝浪和跳躍，和其他年輕的瓶鼻海豚似乎也能溝通。不知道等牠斷奶後，是會獨自離開，去尋找瓜頭鯨族群，還是仍會繼續過著瓶鼻海豚的生活呢？ [更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年11月 ]   全台瘋Maker！快替小孩報名，從DIY中愛上科學！ 11/22~24在華山文創園區，科學少年STEAM實驗場等你唷！ [立即報名] 現在《科學少年》與《吹牛大王科學秀》一起訂購，優惠價只要3,120元！ [立即查看]   •從「背包客」的興起，談世代旅行價值觀差異 廉價航空崛起，不僅大幅降低旅行花費，也一改近年國人旅遊型態，越來越多旅行社跟廉價航空配合，推出小資旅行團，讓出國旅行門檻越來越低。讓越來越多年輕人開始愛上自助旅行這件事情。 •爸媽必看！教養的黃金規則 「你希望別人如何對待你，你就要如何對待別人。」這個在道德上的指引，我們一般稱為「黃金規則」，我們可將它稍做改變，讓它能適用於父母身上，那就是：「將心比心，用你自己希望被對待的方式，來對待你的孩子」。   遠流博識網 | 遠流俱樂部 | 遠流粉絲團

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