“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器攜帶月球樣本返回模擬圖。圖片來源：新華社
作者 林佳里（臺(tái)灣資深媒體人）
“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器載著2公斤重的月球樣本，預(yù)定12月17日凌晨2時(shí)30分返抵地球，著陸在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場(chǎng)，將成為自美國(guó)、前蘇聯(lián)之后，第三個(gè)自月球攜帶月球土壤回到地球的國(guó)家，令臺(tái)灣地區(qū)望塵莫及。
“嫦娥五號(hào)”由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，同時(shí)配備了一臺(tái)攝影機(jī)、光譜儀、雷達(dá)，一只進(jìn)行表土采樣的機(jī)械挖掘臂及一臺(tái)進(jìn)行鉆取采樣的鉆具。日前在長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭的發(fā)射下順利升空，開啟了中國(guó)首次登月采樣返回地球之旅。
軌道器在壽命年限期間可以當(dāng)作太空參考點(diǎn)與中繼站，作為未來火箭、太空載具進(jìn)到太空的聯(lián)絡(luò)站；返回器的功能是飛回地球，讓“嫦娥五號(hào)”的任務(wù)核心—月球樣本能夠順利降落地球，其余部分則在通過大氣層時(shí)會(huì)被燃燒殆盡；著陸器是由機(jī)器手臂進(jìn)行采樣，并且同時(shí)載著上升器。而著陸器的樣品最后會(huì)轉(zhuǎn)交至上升器，再由上升器跟返回器對(duì)接，飛回地球。
大陸探月數(shù)十年努力有成
回顧中國(guó)的探月計(jì)劃，在2007年7月啟動(dòng)“嫦娥一號(hào)”，攜帶了9項(xiàng)主要酬載器，包括用CCD立體相機(jī)繪制月球地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的立體影像，為之后的登月計(jì)劃提供參考；攜帶伽瑪射線譜儀以及X射線譜儀，用來探測(cè)月球土壤的特征，并評(píng)估其深度以及元素含量；用太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器和太陽(yáng)風(fēng)粒子探測(cè)器，紀(jì)錄有關(guān)太陽(yáng)風(fēng)的數(shù)據(jù)、用以研究太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球和月球的影響等。
十多年來，中國(guó)大陸一共執(zhí)行了4次嫦娥計(jì)劃，包括“嫦娥一號(hào)”與“嫦娥二號(hào)”兩次繞月 “嫦娥三號(hào)”送玉兔號(hào)登月車探索月球表面，以及“嫦娥四號(hào)”在2019年初降落在無人造訪的月球背面。今年，“嫦娥五號(hào)”的探月計(jì)劃，則是隔了44年，人類再度從月球采集月球土壤樣本回到地球。
探月工程游戲不是臺(tái)灣玩得起的。不過，臺(tái)灣雖然沒有能力登月采集樣品返回地球，但過去發(fā)展射過十枚科學(xué)研究性質(zhì)的探空火箭。然而，從中國(guó)大陸自1970年4月24日“長(zhǎng)征一號(hào)”火箭首次發(fā)射，中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號(hào)”送入太空，以及1999年發(fā)射第一艘無人飛船“神舟一號(hào)”的發(fā)展來看，可以了解到大陸太空科技發(fā)展的重點(diǎn)，是“火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船到探月”面向。當(dāng)大陸已經(jīng)走在最終端的探月層次，臺(tái)灣仍在火箭與衛(wèi)星階段，遙遙落后追趕。
所謂探空火箭，主要是用來負(fù)責(zé)進(jìn)行50km到300km間的太空探測(cè)，以彌補(bǔ)50km以內(nèi)由探空氣球來探測(cè)地球大氣層范圍，以及300km之外的人造衛(wèi)星探測(cè)，兩者間的不足。
目前全世界已發(fā)射上萬次探空火箭實(shí)驗(yàn)，一般而言擁有太空計(jì)劃的國(guó)家也有探空火箭計(jì)劃，例如：中國(guó)、美國(guó)、日本、俄國(guó)、加拿大、印度、巴西、韓國(guó)等國(guó)都有。
起步晚、人才止步臺(tái)灣發(fā)展慢
臺(tái)灣地區(qū)開始發(fā)展探空火箭僅約20年，與美國(guó)相比晚了50多年，跟日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所發(fā)射K-6火箭來比也晚了40多年。臺(tái)灣探空火箭的研發(fā)，緣自1997年臺(tái)灣太空計(jì)劃室(臺(tái)灣太空中心前身)與臺(tái)灣中山科學(xué)研究院(現(xiàn)改制更名為臺(tái)灣中山科學(xué)研究院)開始合作發(fā)展。1998年12月15日，臺(tái)灣地區(qū)第一枚探空火箭“探空一號(hào)”于屏東九棚順利發(fā)射升空，開啟了臺(tái)灣進(jìn)入近太空(Near Space)與太空尖端科學(xué)實(shí)驗(yàn)的大門。
自1997至2003年期間，臺(tái)灣一共發(fā)射3枚探空火箭。第二期“太空科技發(fā)展長(zhǎng)程計(jì)劃”從自2004年1月起至2018年12月止，15年期間總計(jì)發(fā)射7次探空火箭。尤其，臺(tái)灣在2014年短短7個(gè)月內(nèi)就發(fā)射了“探空九號(hào)”與“探空十號(hào)”兩枚火箭，也算是創(chuàng)下臺(tái)灣探空實(shí)驗(yàn)的新紀(jì)錄。
臺(tái)灣十次的探空計(jì)劃中，除了第一枚純粹搜集溫度與地震數(shù)據(jù)外，其他九次都有科學(xué)酬載，包括第二次用TMA（Tri-Methyl Aluminum，三甲基鋁）進(jìn)行電離層80~150公里大氣中性風(fēng)場(chǎng)及亂流參數(shù)測(cè)量；第三次做TMA燃料釋放、火焰軌跡影像；第四次酬載亮度計(jì)和GPS；第五次攜帶離子探測(cè)儀與三軸磁力計(jì)；第六次進(jìn)行回收艙實(shí)驗(yàn)；第七次攜帶電漿探測(cè)儀；第八次做火箭推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；第九次與第十次分別進(jìn)行太空電漿量測(cè)與電離層探測(cè)。十枚探空火箭的發(fā)射過程中，僅2001年第二次發(fā)射時(shí)，未達(dá)預(yù)定高度落海而失敗，其余九次均發(fā)射成功。
臺(tái)灣地區(qū)行政機(jī)構(gòu)于2019年1月15日核定第三期“太空科技長(zhǎng)程發(fā)展計(jì)劃”，自2019年至2028年共10年，由臺(tái)灣研究院太空中心負(fù)責(zé)執(zhí)行，預(yù)計(jì)投入251億元（新臺(tái)幣），規(guī)劃發(fā)展10枚衛(wèi)星，用以建立臺(tái)灣自己的太空產(chǎn)業(yè)。但第三期的重點(diǎn)在于衛(wèi)星，而非探空火箭。臺(tái)灣科技部門曾表示，臺(tái)灣發(fā)展太空科技，將用在災(zāi)防、科學(xué)探索等和平用途，絕不用于軍事。
雖然臺(tái)灣有良好的精密機(jī)械、電機(jī)、通訊到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，具備完整供應(yīng)鏈，看似有很好的優(yōu)勢(shì)發(fā)展太空產(chǎn)業(yè)，但太空產(chǎn)業(yè)是由許多國(guó)際組織共同推動(dòng)，臺(tái)灣因?yàn)檎我蛩叵胍M(jìn)入相關(guān)組織并不容易，將限縮臺(tái)灣太空相關(guān)技術(shù)和趨勢(shì)的能見度。
另一方面，臺(tái)灣對(duì)于太空產(chǎn)業(yè)的法規(guī)與布局尚未看到清楚輪廓，吸引力不足，也很難讓優(yōu)秀的工程人才有意愿投入到太空產(chǎn)業(yè)。臺(tái)灣太空產(chǎn)業(yè)的前景如何，只能拭目以待。
