計劃簡介
目前太空科學研究的工具主要有四種:分別是地面觀測設備、探空氣球、探空火箭與人造衛星。這四種探測工具各有其特點與限制,但並不互相取代,而是互相銜接。探空火箭是用來彌補探空氣球與衛星探測太空之不足,50km以內的地球大氣層屬於探空氣球探測的範圍,300 km以外之太空的探測任務多由人造衛星來執行,而50km到300 km間的太空探測則由探空火箭來擔綱。
截至目前為止,全世界已發射上萬次探空火箭實驗,一般而言擁有太空計畫的國家也有探空火箭計畫,例如:美國、日本、俄國、中國、加拿大、印度、巴西、韓國等國,除了國家型的探空火箭計畫外,一些大學也擁有發射基地,自行發射探空火箭,例如:美國阿拉斯加大學(University of Alaska, Fairbanks)的發射基地在Poker Flat Research Range。然而這些國家的探空火箭實驗只在其本國上空執行,因此台灣進行探空火箭實驗在地緣上(最接近赤道)與科學上均具有獨特性。
台灣探空火箭研發計畫,緣起自1997年由國家太空中心負責支援開發探空火箭技術,至2003年之間共發射三枚探空火箭。為配合第二期國家太空科技發展長程計畫計成立探空火箭科學實驗計畫,全程計畫執行期限自2004年1月起至2018年12月止總共15年,預計發射10~15枚探空火箭。由國家太空中心主導整合,其中科學酬載之徵求亦以公開方式執行,同時鼓勵國內學術研究單位提出長程多年度的科學研究及酬載儀器研製計畫。
探空火箭特性
基本型探空火箭具備下列性能:
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火箭射高: 200~300公里
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火箭射程: 100~200公里
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飛行時間: 300~1000秒
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火箭全長:約8公尺
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火箭重量:小於2000公斤
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火箭可以大於75°接近垂直之仰角發射。
探空火箭任務
我國歷次探空火箭任務綜整如下:
日期 |
大事紀 |
關鍵技術發展項目 |
執行成果 |
1998.12.15. |
探空一號火箭發射 |
工程飛試、無酬載 |
任務成功,飛行中蒐集到各項大氣溫度與振動資料。 |
2001.10.24. |
探空二號火箭發射 |
三甲基鋁(TMA)科學酬載(與美國南卡州Clemson大學合作) |
第二節火箭點火失效,任務終止。 |
2003.12.24. |
探空三號火箭發射 |
三甲基鋁(TMA)科學酬載(自製) |
任務成功 |
2004.12.14. |
探空四號火箭發射 |
自製GPS、光度計、鼻錐罩開窗 |
任務成功 |
2006.1.18. |
探空五號火箭發射 |
自製離子探測器、三軸磁力計、鼻錐罩開啟、與福衛二號進行氣輝聯測 |
任務成功 |
2007.9.13. |
探空六號火箭發射 |
自製回收艙、聯胺(N2H4)單基推進器 |
發射成功,完成聯胺單基推進實驗與部分回收艙資料下載,但未完成回收。 |
2010.5.5. |
探空七號火箭發射 |
自製離子探測器、GPS、與福衛三號進行電離層電子密度與電漿不規則體聯測 |
任務成功 |
2010.9.17. |
混合火箭發射 |
工程飛試、無酬載、開發安全環保之混合火箭技術 |
任務成功,完成30km以下自由飛行。 |
2013.6.5. |
探空八號火箭發射 |
自製過氧化氫(H2O2) 單基推進器、酬載分離、回收艙姿態控制與通訊實驗、準衛星系統測試 |
完成回收艙與火箭的分離、實驗程序的操作及資料的下傳,達成全程軌跡的追蹤,但未完成回收。 |
2014.3.26. |
探空九號火箭發射 |
自製電離層酬載、與地面雷達系統聯測 |
任務成功 |
2014.10.7 |
探空十號火箭發射 |
自製電離層酬載、滾轉控制機制(Yo-Yo De-spin Mechanism) |
任務成功,火箭之滾轉速率由每秒4轉降至實驗所需的每秒1.1轉。 |