航海家 Voyagers(下)

上期提到兩艘航海家太空船利用巨大的木星(Jupiter)重力塲將其加速飛向土星(Saturn),其相對太陽的加速高達近60萬公里/小時。接著還以同樣的原理靠土星及天王星(Uranus)重力塲加速使得航海家2號於1989年8月25日飛抵海王星(Neptune),總共旅程7,128,603,456公里,其抵達的位置和預定位置相差100公里1 -- 這種精確度是什麼樣的概念,就好比整個太平洋是一個高爾夫球埸的果嶺,旗桿洞在太平洋的中心,從台北推桿,高爾夫球滾了3,630公里進洞⋯⋯

Read more

航海家 Voyagers(上)

美國航空太空總署(NASA)在1977年從佛羅里達州甘迺迪角發射兩艘太空船,航海家1號和航海家2號(Voyager 1 & Voyager 2) 迄今已經運行45年,創下人類製造的太空船航行紀錄,目前已經遠離地球240億公里,而且還不斷的傳回來外太空前所未知的畫面。它傳回地球的數據資料徹底改變了人們在行星天文學領域上的科學認知,並對於我們瞭解太陽系行星的起源和演化提供了線索,同時也引發了不曾想過的新問題。上面安裝有電視射影機、無綫電波收音機、紅外線及紫外線感應器、磁力計、等離子探測器、宇宙射線及帶電離子感應器,另外還有高功能的天線以及「放射性同位素熱電發電機」⋯⋯

Read more

海馬斯火箭系統(HIMARS)

僵持超過150天的俄烏戰爭自7月中以來出現明顯的變化,俄軍數名高級軍官陣亡,多處彈藥庫被毀,幾次較有規模的進攻都未能獲得戰果。從俄方與烏方傳出的消息認為,除了來自全球各國的軍事裝備支援之外,美國提供的「海馬斯火箭系統」(HIMARS)正在改變戰局⋯⋯

Read more

【特別報導】捕捉雷公電母、風伯雨師的身影:談雷達與劇烈天氣的觀測

從二零零五年開始,全美國的天氣災難就急遽增加,其中劇烈天氣(如颱風和淹水)增加最多,可見劇烈天氣正嚴重影響人類的日常生活。氣象雷達已經成為觀測劇烈天氣的一個重要工具。就必須雷。本次邀請到美國國家大氣科學研究中心遙測組主任李文兆博士,和我們談談雷達的前世今生,分享他個人用雷達觀測劇烈天氣的經驗和研究成果⋯⋯

Read more

【人物專訪】氣象雷達的翹楚一專訪李文兆主任

氣象科學對大多數人來說是一門高深莫測的學問,但如果我們用醫生來比喻氣象學家,會發現醫生和氣象學家做的事其實很類似,只是作用對象不同。醫生使用X光或MRI來獲取病人器官影像圖,告訴病人這陣子應如何調整作息和飲食;氣象學家則是用雷達掃描雲層,告訴民眾這幾天要不要撐傘或添購冰品。今天的專訪就邀請到美國國家大氣科學研究中心遙測組主任李文兆博士,分享他在大氣科學領域研究的心路歷程,以及雙偏極化,都卜勒氣象雷達神秘之處⋯⋯

Read more

「飛彈防禦」 (Missile Defense)

高超音速飛彈科技、種類、推進系統,並在中美俄三國發展現況中提到:美國是在可變換軌道的高超音速飛彈發展上落後於中俄兩國,可能因為是美國在上世紀末ICBM技術成熟後,轉向發展「飛彈防禦」(Missile Defense) – 我們就在這篇為讀者介紹這個主題⋯⋯

Read more

高超音速飛彈現況(下)

本篇為讀者介紹美國的「高超音速飛彈現況」,為什麼美國會在高超音速飛彈的發展上落後於中俄兩國?美國在上世紀的火箭與導彈發展都是全球翹楚,到底是什麼落後了?其實,美國是在可變換軌道的高超音速飛彈發展上落後於中俄兩國,主要是因為美國在ICBM技術成熟後,轉向發展「飛彈防禦系統」⋯⋯

Read more

高超音速飛彈現況(上)

就從開打已經超過百日的俄烏戰爭說起,俄國在入侵烏克蘭戰事不到一個月的時間,就於2022年3月18日發射「匕首」(Kinzhal)高超音速飛彈;於同年5月28日宣布:再次試射「鋯石」 (Zircon) 高超音速巡航導彈,成功命中了位於約1,000公里外,俄羅斯內海白海水域的海上目標。本文詳細說明目前的高超音速飛彈類型與原理⋯⋯

Read more

高超音速飛彈的推進系統(Propulsion System)

前文介紹「高超音速飛彈」的種類分為:「彈道飛彈」(ballistic missiles)、「巡弋飛彈」(cruise missiles)、「滑翔飛彈」(glide missiles)。上述三類型高超音速飛彈的推進系統主要分為:「火箭引擎」(rocket engine)與「吸氣式引擎」(air breathing engine)– 前者自帶氧化劑、後者則是靠吸入空氣;兩者均是利用燃料與氧化劑(或加溫加壓後的空氣)進行燃燒、爆炸、噴射,產生向前的推進力(propulsion)⋯⋯

Read more

高超音速飛彈(Hypersonic Missiles)

俄國於2022年2月24日發動「特別軍事行動」(Special Military Operation),並在入侵烏克蘭戰事進行不到一個月的時間,就於3月18日發射「匕首」(Kinzhal)高超音速飛彈1 擊毀烏克蘭的地面目標,藉以發揮戰場「威懾」(deterrence)作用 – 這是人類首度在戰場上使用「高超音速飛彈」(Hypersonic Missiles)。本文會站在科普的角度為讀者介紹「高超音速飛彈」的種類與科技。

Read more

「波音787夢幻客機的引擎」( GEnX )

日益精進的科技所研發出來的新型發動機,可讓滿載乘客或貨物的飛機飛上四萬三千英呎的高空,航程飛越半個地球,這可以說是人類工程技術成就的奇蹟。新冠疫情肆虐使得美國關閉國際航線,使得法航從大溪地到巴黎的航線不得不喊卡。大溪地是在法國屬地波利尼西亞,飛往巴黎屬於法國國內航線,但是因為航程太遠必須停靠洛杉磯加油。因為美國不同意國際航班降落加油,法航就不得不另尋出路,答案是採用Boeing 787 夢幻客機直飛 -- 航程15,700公里,耗時16.5小時創下了世界紀錄。為什麼787夢幻客機做得到,主要由於它有兩具巨大超強、又省油的飛機引擎–「通用電氣」(General Electric, GE)所發展的新世代引擎 GEnX (GE next generation)。

Read more

壓力警示——超彈性變色晶體

2020年四月,東京大學生產技術研究所及橫濱市立大學的研究團隊發現一種有機材料。受力時,晶體的螢光會由綠光轉為橘光。當應力被移除,晶體可以「彈」回原來的形狀,顏色也回復成綠色。結合超彈性(superelasticity)及力致變色兩種特性,科學家將這樣的材料稱之為「超彈性變色晶體(superelastochromic crystal)」。

Read more

加熱、照光提升鋰電池充電速度

鋰離子電池(下稱鋰電池)的普及為我們實現「無線」生活的需求,同時也帶來了新的焦慮,促使我們追求電量相對更大、充電更快更好的電池技術,這些技術也是電動車能否真正普及的關鍵之一。針對快速充電的相關研究指出,在限制時間的高溫下充電或者是對電池照光都有助於提高電池的充電速度。

Read more