宇宙兄弟在台灣，一群臺灣師生的自製火箭太空追夢故事

中學時老師要激勵迷途不知道方向的少年，往往會放電影《十月的天空》，希望讓學生從別人的太空追夢故事，得到人生啟發。或許我們看完電影感動仍迴盪心中，但同時也瞭解現實仍有很多難關要過，對未來仍舊有不確定性。但在台灣卻有一群學生與老師，真的踏上了太空追夢的旅程，動手合作研發火箭，最終在 2014 年 3 月 24 日於屏東外海試射成功。整個過程就如同《十月的天空》一樣令人熱血沸騰，美商國際儀器公司（National Instruments, NI）也趁技術支援時，以鏡頭將整個研發過程記錄下來。

台灣版的故事源起於一群早年到國外求學進而互相結識的學子，歸國後雖然在各自的領域奮鬥，卻不忘年輕時共同擁有的太空夢，因緣際會下，並藉由太空中心的幫忙與多家企業及私人捐助，成立前瞻火箭研究中心（Advanced Rocket Research Center, ARRC），希望能集結全臺各地的學校和研究單位，一同打造臺灣的自製火箭，並期待未來能更上一層樓，用在商業太空飛行、承載小型衛星，以及氣象數據觀測上。

其中 HTTP 火箭計畫是 ARRC 中最重要的一環，由新竹、台北、台南與屏東四個地方包括 30 位以上的教授、研究人員與碩博士生組成，2014 年試飛成功的火箭「HTTP-3S」，就是其第三代火箭，總長度 6.35 公尺、直徑 0.4 公尺，是目前臺灣學界所研發最大的混合式探空火箭。

HTTP 火箭製作大解密

混合式火箭的燃料和氧化劑具有不同的物質狀態，分別是固體和液體，等到火箭點火之後，兩者才慢慢混合產生推力，推進火箭，它的優點是穩定，操作上也較安全，不像固態火箭容易爆炸，此外結構上又比液態火箭簡單許多，成本也較低。

與前幾代火箭相比，HTTP-3S 採用 N2O 作為氧化劑，注入具多叢集式渦流混合增強器的混合式引擎，使推力提昇至 1,000 公斤級推力（比衝值達 250 秒），並可長時間燃燒，此技術居國際領先地位；同時各次系統技術也大幅提升，包括：分散式航電系統、兩段側開式降落傘系統、雙頻長距離遙傳系統、分散式連網地面接收與即時互動顯示系統、高階 GPS 接收機、數位式 IMU 感測器系統、流量伺服控系統、Yo-Yo 減滾機構、儲存 N2O 的碳纖維纏繞大型壓力容器、火箭複合材料結構體與大型探空火箭發射架系統（高達 13 公尺）等。

 廠商的協力與支援

火箭的製作是複雜且龐大的工程，升空後資料監控與傳輸更是一大挑戰，除了研究團隊本身的技術能力，更仰賴許多企業的軟硬體支援，NI 就扮演地面站系統和導航電腦的要角。

在雙航電架構下，NI 嵌入式系統成為火箭的導航電腦，將火箭高速升空時的加速度、姿態、高度判斷等資料截取，傳送到地面站給工作人員，同時需要量測火箭艙壓、確定燃料狀態，並依照資料判斷，提出降落傘開傘建議，讓火箭可以開傘成功降落。而地面站的系統，則透過 LabVIEW 加上 sbRIO，把所有資料做一次完整的呈現，並讓遠在新竹的交大工作站接收火箭所回報的資訊，同時工程師可藉由 LabVIEW 的 Data Dashboard，在人機界面上即時讀取所需資料，做資料分析及判斷。

火箭材料大多屬於管制品，不是那麼好取得，因此 HTTP 小組若無法從國內採購所需物件，就得自己動手製作，這也讓 HTTP 成為一個名符其實「Made in Taiwan」的火箭。在製作上，瑞領科技協助製作無法採購的特規品，宏昇營造則是協助大型探空火箭發射架系統的施工；其他廠商則有經緯資訊提供試射時的空拍影像，颱洪中心提供氣象觀測數據。

HTTP-3S 火箭雖然只是為了測式火箭發射技術而試射，但從中得到的寶貴經驗，無非是為了提供數據給 2015 年試射的雙節式大型探空火箭 HTTP-3，做為設計上改良的依據。

逐鹿太空，從國家到企業

若說二十世紀的太空任務是列強展示各國武力的競賽擂台，那二十一世紀的太空任務就是跨國企業的技術伸展台。從美國 NASA 與蘇聯太空中心的對抗，到全球航太科技的重心轉移至企業，每個時代的太空計畫都有各自的使命，也都承載著當代人的夢想。雖然台灣不是航太技術研發重鎮，但在學生、老師的積極投入，並結合 NI 與學校合作推廣的「Do Engineering」，目前 HTTP 所展現的技術已經超越國際學界，並朝下一個目標邁進，《十月的天空》的劇情將在台灣小鎮繼續感動人心。

▲ 預計明年初要發射的 HTTP-3 正在實作和測試，圖為火箭航空電腦系統測試情形。

（本文轉載自科技新報，文章由太空中心鄭竣吉先生協助完成。除另外標註，所有圖片來源為前瞻火箭研究中心臉書粉絲頁）