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全球串連早安新聞浩爾的太空競賽關鍵字:為何女性比男性更適合上太空?外太空有法律嗎?月球旅行一趟要花費多少錢?
刊出日期 2023.09.25
講到太空,很多人一定跟我一樣會先想到電影《星際效應》(Interstellar)、《星際大戰》(Star Wars),或是《玩具總動》(Toy Story)裡的巴斯光年(Buzz Lightyear),這幾個都是大家對於太空浪漫或科幻的想像,而今天我們要談論的是更貼近現實世界的太空議題,就是現今「太空科技」的發展進程。
美國國家航空暨太空總署(NASA),繼上個世紀歷史性的「阿波羅任務」(Apollo)後,再次挑戰登月,大家知道阿波羅是太陽神,傳說中祂的姊妹叫「阿提米絲」(Artemis),而這個再次登月的計畫名稱也就被命名為阿提米絲,去年底(2022)完成阿提米絲1號試驗性質的無人任務,今年(2023)4月又公布了阿提米絲2號月球探索任務人員名單,這一次更特別,有4位太空人,其中1位是女性、1位是非裔,寫下了人類月球太空史的新紀錄。阿提米絲2號計畫預計2024年年底或2025年初出發,而這趟為期10天的旅程,將為接下來阿提米絲3號的登月任務鋪路。
#阿提米絲
目前最知名的太空計畫,就是上個世紀的阿波羅計畫,講到阿波羅,很多人都會侃侃而談,當初也有許多新聞報導關注。但是大家也許比較不熟的是,在古希臘神話中,阿波羅有一個雙胞胎姊妹阿提米絲,阿波羅是太陽神、戰神,相對應的月亮守護女神就是阿提米絲,因此NASA將相隔半個世紀的第二次登月計畫取名為「阿提米絲」,是非常貼合計畫,要登月當然會需要月亮女神的守護啊!除了延續第一次登月計畫的探險精神,阿提米絲計畫將從2025年開始,陸續把女性太空人送上月球,這也藉此凸顯太空研究中的性別平等議題。
在阿提米絲計畫中,NASA為什麼特別關心女性太空人呢?是因為人類在過去60多年的太空發展歷史,大多都是「男性太空人」為代表,忽略了女性。除了性別平等,還有一個很大的重點,科學研究也有所關連。因為太空人都是男生,相對就缺少了可以研究女生在太空活動時的健康狀態樣本資料,長期下來,造成許多太空裝備、任務設定都預設為男性使用。根據NASA的估算,直到2021年11月為止,各國總共送了超過600人上太空,但之中只有75名太空人是女性;換句話說,所有的太空任務裡,女性太空人還不到總數的12.5%。
以太空人數量最多的美國為例,當美國在1962年發動「水星計畫」(Project Mercury),準備用火箭試著把人類送上太空時,參與任務的太空人就全都是白人男性。事實上,人類歷史第一個飛進太空的女性,是蘇聯太空人泰勒斯可娃(Valentina Tereshkova),她於1963年獨自駕駛「東方6號」太空船繞行地球。因此,當時許多美國的科學家與女性飛行員,都覺得蘇聯都讓女生開太空船了,NASA卻重男輕女。於是,在民間的募款支持下,一批科學家才比照水星計畫對男性太空人的培訓標準,選出了13名同樣出色的女性太空人,希望透過科學對照的方式,證明「女生也有資格上太空」。
在過去,NASA曾保守地認為,男性身體素質平均來說更為高大強壯,可能比女性更適合太空任務。但隨著醫學與科技的進步,太空科學家慢慢發現,在未來的太空任務中,女性太空人可能更有生存優勢。像是女性消耗的飲食與氧氣比起男性更少,能量轉換更有效率;在太空幽閉的隔絕環境中,女性平均的情緒與精神表現,也較男性穩定。因此,在未來長途太空任務的情境裡,例如建設月球基地,或登陸火星,女性太空人也許更適合參與,可以讓更多太空計畫進展得更順利。
#太空軍備競賽
我們講到「探索太空」聽起來是一個浪漫的科學研究,想像中是要走出地球,認識有沒有人類以外的其他東西,但講實際的,為什麼各國願意投入經費去發展太空的科技呢?很多時候背後都帶著一個想法,就是要鞏固自己的軍事實力,除了推廣太空科技,戰術跟武器也要更強大,所以才進行所謂的航太研究。
二戰之後,大家一定聽過「冷戰」吧,那就是西方列強中,特別以美國作為代表,對比共產主義的蘇聯,在兩邊築起一道壁壘,彼此像是吵架,最後決定不跟對方講話的那種感覺,當時的國際氣氛就是這樣子的冷戰。不過,為什麼冷戰還可以有軍備競賽?這就是因為冷戰不直接溝通,美蘇之間,兩邊各自投入很大量的國家資源,要成為世界上第一個登陸月球的國家,因為這樣就可以呈現出自己的國力,全世界的觀眾也都在看,到底誰會比較厲害?誰的軍事實力、國家的實力更加勝出呢?
1957年,是由蘇聯搶先了美國,成功發射了第一顆進到地球軌道的人造衛星「史普尼克1號」(Sputnik 1),美國被刺激之下成立了NASA,也開始全力投入太空競賽。1957年離現在其實也是幾十年前的事情而已,到了1961年的時候,時任美國總統甘迺迪(John F. Kennedy)發表演說《我們選擇登月》(We choose to go to the Moon),跟美國大眾宣示,將要進行「阿波羅計畫」。
有沒有連起來剛剛講到的第一個關鍵字呢?阿波羅計畫雖然是太陽神的名字,但它是一個人類登月計畫。阿波羅計畫非常有名,在1969年7月20日,阿波羅11號成功帶領了3位美國太空人登陸月球,也宣告說美國完成人類登月的壯舉。美國這就扳回了一城嘛,不過美蘇10幾年來持續競爭,我們快轉一下到了1991年,蘇聯解體,美國看似穩穩的、好像沒有對手了,變成一國獨大的感覺,可是卻出現了另外一個想要挑戰的共產國家,這個國家叫作「中國」。
2007年中國的月球探測器「嫦娥一號」發射升空,再次掀起了一波新的21世紀太空競賽,美國跟蘇聯比完,還要跟中國繼續比,這讓NASA繼續有事情,一直忙著探索太空的奧祕。這樣的各國較勁,表面上是科技進展,可是同時也大大象徵了一個國家的富裕程度、軍事實力等等。
國際太空競賽非常白熱化,因為各國媒體也幾乎是公開地在追查這些科學家的進展,當然這當中有很多我們表面上看不到的,比如說軍事通信、預警網路、情報工作等,都有可能交織在其中,所以有人甚至說這是一種太空的「武器化」(Weaponization),各國看似是在做著為了全人類進展的科學研究,講起來非常堂而皇之,但實際上,也是為了自己國家武器跟私利而努力。「武器化」的現象我想這個的確是很難反駁,各國透過這樣的太空探索,確實正在做一些自己的研究跟發展,但同時也幫人類文明往前推進,讓大家看到了更多過去不知道的外太空事情。我們現在把鏡頭放到中國來看,中國的太空發展也是一種刺激,讓美國加速了重返月球的腳步,也就是我們剛剛說到的阿提米絲計畫。為了不要讓中國看起來非常搶先,美國也要有所制衡。
同時,台灣這邊也很努力的在打造科學研究的火箭。2022年的7月,台灣打造全球第一枚有飛行導航控制系統的混合式火箭,在屏東旭海試射升空。這支國產的混合式導控火箭,為什麼可以成功順利誕生呢?背後有非常多不畏艱難、持續努力的科學家,比如說國家太空中心主任吳宗信教授。我幫這位「火箭阿伯」翻譯過,他那個時候上台演講,突然講了台語,我就要把台語翻成英文,讓世界上更多人可以知道,台灣的太空經濟發展到什麼程度。一轉眼好幾年,吳宗信教授還是持續地推動台灣太空科技發展,大家可以再多多關注。
#火星任務
接下來我們把焦點從月球移走,來到「火星」,因為各國的軍備競賽也不是只看月球而已,到了21世紀,大家其實有更大的野心,想知道其他星球有沒有可能讓人類登上,並在上面探索、發展,甚至開發呢?很多人就把這個可能性指向了火星。
NASA的太空人說過,太空探索很像是極地探險,要先在比較低難度,而且比較熟悉的環境,先測試過設備,才可以去挑戰比較高難度、陌生的環境。我們來看一下月球跟地球的距離,是38萬4,400公里,航行時間是3天,其實滿快的,是不是比大家想像中來得快許多?然而,火星跟地球距離卻是2.25億公里,要半年的太空航行時間才能到得了。對於NASA來說,月球就成為人類登上火星的重要前哨站,現在先在月球測試新技術跟設備,才有可能完成人類登上火星的夢想。
為了展現國力,各國勢必都爭相取得太空資源,因此也正在開發技術,看看有沒有機會往火星探測。我們剛剛說美國的太空競賽大國對手是中國,2021年中國發出了「天問一號」探測器,用這個探測器來登陸火星,結果就成功搶占了世界第二,第一名還是美國優先。
除此之外,阿拉伯聯合大公國也不希望讓這兩大國專美於前,阿聯的探測器「希望號」(Hope)也有成功進到了火星軌道,蒐集關於火星大氣層的數據。而美國的「毅力號」(Perseverance),已經採集到火星的岩石樣本,也正在返回地球。所以有沒有感覺火星上頭聽起來其實滿忙的,看起來大家都想要去搶占第一,想要當第一個把人類送上火星的國家。
#太空法
外太空是沒有法律的地方嗎?並不是這樣,大家不要以為離開地球,就沒有法律管得到了,太空有法律可以管。回顧剛剛提到的,到了1960年代,人類就有了登月能力了,但是這個時候相對的法律問題也就來了,出現了「國際太空法原則」(Corpus Iuris Spatialis)。這個法律主要是規範各國在太空或是月球上面的行為,也提到營救太空人或是太空載體發射的登記、損害賠償問題等,如果在太空上面有一些糾紛的話,一樣是有法律可以作為參考依據。
不過這些聽下來好像都比較偏向民事,比較沒有涉及到一般刑事犯罪,那我們再來看看這個法訂立出來之後有沒有使用呢?有,歷史上第一次應用國際太空原則來解決糾紛是1977年,那時蘇聯有一顆衛星燃燒不完全,結果殘骸就落到了加拿大,涉及到了太空跟回到地球的事情,可能會造成輻射污染。加拿大已經善盡義務,做完了清理,避免這個損害擴大,但是這個時候加拿大跟俄國之間也必須要來好好地談一談責任歸屬,最後兩邊同意,蘇聯賠償300萬的加幣,換算成新台幣大概是7,000萬元。這便算是第一次真的應用到國際太空法原則。
除了根據這個原則之外,NASA主導的阿提米絲計畫,也有邀請各國共同簽署一份叫作《阿提米絲協議》(Artemis Accords),就是要制定太空的規範,直到2022年11月初,已經有21個國家簽了阿提米絲協議。
這樣的廣泛國際合作,跟阿波羅計畫時期單純只有美蘇兩邊競爭,已經很不一樣了。因為中國跟俄羅斯在太空的潛在威脅愈來愈強,而歐洲算是跟美國一起聯防、建立自己的保護網,希望制定太空的國際規範跟原則,確保太空的活動安全跟利益。歐美陣營的顧慮不是完全沒有根據,怎麼說呢?因為中國不願意將自己的太空研究透明化,也比較不參與國際協作,中國國內的太空法律也較不嚴謹,因此常被視為是太空法制的化外之地,也難怪歐美各國會希望有一個更全面的國際規範準則,才可以確保各國在太空安全活動的利益跟安全的歸屬。
#太空旅行
大家有沒有想過,有機會想到太空上看一看、玩一玩呢?以前會覺得「太空旅行」根本就是科幻電影裡面才會出現,或小說幻想,可是,自從20世紀有了阿波羅計畫,很多人都覺得有朝一日、有機會的話,也想要上太空看看。
到了現在,21世紀的富豪已經摩拳擦掌,想要展現自己雄厚的財力,因為說實話,到外太空一遊滿貴的,但是真的有可能達成喔!探月計畫的太空夢隨著一些私人企業投入,這幾年開始有些突破,比如說很有名的電動車特斯拉(Tesla)的執行長馬斯克(Elon Musk),他有一家私人航太公司,叫作「SpaceX」,便開發出可以回收的火箭。可以回收有什麼好處?它可以降低火箭使用的成本:以前不能回收的話,用一次就沒了,火箭一支造價非常昂貴嘛,現在可以回收,就有機會下降成本,也能夠讓使用者人數有增加的可能,所以,未來不僅是太空人,還有像是富豪的一般人,如果真的一輩子很想要達成一次外太空旅行的話,也許會願意存錢來試試看。
現階段太空旅行成本還是高,要去一趟,得準備上千萬到數十億元不等的新台幣,而且還有次軌道、軌道、月球旅遊等3種不同的太空行程,大家是不是有一點嚮往呢?如果你真的有一天覺得,太空旅行變平價了,你會想要去嗎?不過,到時候太空旅遊也有環境汙染的問題,也會是大家一樣要關注的議題。
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