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未來的太空船將可放進我們的口袋內? - Dhonam Pemba

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    想到太空船，你可能認為長成這樣
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    或這樣，或者是這樣
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    以上太空船的共通點是什麼?
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    綜合以上是其體型巨大，因為要搭載人員、燃料
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    各類物資、科學儀器
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    甚至罕見情況下，足以摧毀行星的雷射
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    但是，新一代真實世界的太空船實際上可能很小
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    這裏講的大約是可以放進你口袋的大小
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    想像發射一群這麼小的微太空船進入銀河
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    它們可探索遙遠的恆星及行星
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    攜帶著複雜的電子感應器
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    能從溫度、宇宙射線等測量各種資料
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    你可部署上千台這樣的微太空船
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    其成本和一次太空梭任務相當
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    卻可大量增加
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    我們從宇宙蒐集的資料量
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    個別而言，每台微太空船是消耗品
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    其意謂我們可將之送到高風險環境
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    這比發射數十億元的火箭或探測器還划算
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    目前，已有數百個小太空船圍繞地球軌道
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    拍攝外太空照片
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    蒐集各種資料
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    例如，地球大氣層內細菌的行為
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    和電磁信號，以幫助地震預測
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    想像微太空船若能飛越地球軌道
    我們將可獲得更多
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    這正是許多機構，例如NASA，想作的事
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    送出微太空船偵察可居住的行星
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    和觀察一些地球無法研究的天文現象
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    但是，這麼小的太空船
    無法攜帶大引撆或數噸燃料
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    所以太空船要如何推動自己?
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    顯然，微太空船需要微推進器
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    在很小尺度上
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    一些熟悉的物理定律並不適用
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    尤其是日常的牛頓力學不再有效
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    平常可忽略的作用力變得強而有效
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    這些力包括表面張力和毛細管作用
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    這些現象支配一些小物質的運作
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    微推進系統可駕馭上述作用力而驅動太空船
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    一種可能的運作方式
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    稱為微流體電噴灑推進法
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    這是一種離子推進器
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    作法為噴出帶電粒子，以產生動能
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    NASA的噴射推進實驗室開發出一種模型
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    每邊只有幾公分寬
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    其工作原理如下
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    此郵票大小的金屬面板配有一百根細針
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    其表層塗有低鎔點金屬，例如銦
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    一個金屬網格置於細針上方
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    再於網格及面板之間設立電場
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    當面板受熱，銦開始鎔解
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    毛細管作用將把液態金屬吸上細針
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    一方面電場牽引鎔化金屬上升
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    另一方面表面張力將其拉回
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    造成銦變形成圓錐狀
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    針尖的小半徑
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    可讓電場克服表面張力
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    一旦實現
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    帶正電離子的噴離速度可達每秒數10公里
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    此離子束可將太空船往相反方向推進
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    這是受牛頓第3定律影響之故
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    雖然每個離子為一極小粒子
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    眾多離子推離太空船的總合力量
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    足以產生有效加速度
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    不像排出火箭引撆的廢氣
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    此離子束比較小，而且燃料效率高
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    更適合長途的深太空任務
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    這類微推進系統尚未完整測試過
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    但是，一些科學家認為可提供足夠動力
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    讓小太空船脫離地球軌道
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    事實上，他們預估上千台微太空船
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    將在10年內發射
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    蒐集眾多我們今日只能想像的資料
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    此稱為微火箭科學
Title:
未來的太空船將可放進我們的口袋內? - Dhonam Pemba
Description:

觀看完整課程: http://ed.ted.com/lessons/will-future-spaceships-fit-in-our-pockets-dhonam-pemba

一想到太空船，你可能想到一艘大船，裝載許多燃料、人員、補給等。可是，有沒有可能下一代太空船小到能裝進我們的口袋? Dhonam Pemba為我們詳述微太空船的未來，及NASA科學家如何利用微推進技術，希望發射這些微小船體離開地球軌道。

課程: Dhonam Pemba, 動畫: Qa'ed Mai.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:37

Chinese, Traditional subtitles

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