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國立成功大學

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NASA有史以來最艱難的太空維修任務 成大與漢翔攜手展現能量與實力

 

 

 

成大、漢翔合作參與諾貝爾獎得主丁肇中院士主持,探究宇宙起源等問題的國際高能物理研究計畫-太空粒子物理實驗(阿爾法磁圃儀, AMS-02),執行製作高能粒子探測器AMS-02外接散熱系統升級(UTTPS),2019年11月2日從美國隨火箭升空。太空人15日首次進行安裝,在艱困的無重力環境下花6.5小時手動維修,預計4次才能完成。此維修被NASA視為「有史以來最艱難的太空維修任務。」
 
成大15日晚間與NASA連線,實況播放太空漫步維修AMS-02 UTTPS,以及NASA製作的AMS紀錄片The Fight for Flight,讓外界了解AMS計畫與成大及漢翔為計畫所做的努力。現場滿座,學生們對於科技的進步及計畫從無到執行的真實面,嘆為觀止。
 
AMS-02 UTTPS升空當天,成大校長蘇慧貞、物理系副教授楊毅、漢翔總經理馬萬鈞及漢翔工作團隊等均在美國現場見證歷史性一刻。距目睹火箭升空已經數週,楊毅內心依然感動 ,「辛苦2、3年,歷經許多曲折,全都獲得回報,而且成大漢翔團隊是升級計畫所有國際團隊中,唯一準時交件,品質高出NASA要求的團隊。」
 
楊毅表示,國際合作AMS-02外接散熱系統升級計畫極具挑戰,成大漢翔勇敢把握機會,在重要時間、扮演重要角色,讓國際看見台灣的實力,未來將可獲得更多太空國際合作的機會,進一步提升研發能力與能量,是這一路走來最感榮耀的事。
 
AMS-02探測器在太空站運行超過8年,為能繼續運作,關鍵的散熱幫浦需要升級,2015年丁肇中院士來台邀請成大與漢翔設計與製作外接散熱系統升級。2017年底成品送到德國及義大利做環境測試,歷經近2年嚴苛考驗,獲得NASA高度肯定與讚賞。待散熱系統更新完畢, AMS-02可持續運作至2024-2028年,收集更多宇宙粒子,探究宇宙起源。
 
楊毅表示,在太空運行的儀器設備都要能承受極端環境考驗,以及火箭升空強烈的震動等問題。 搭載AMS-02的國際太空站每90分鐘繞地球一次,因此每90分鐘就經歷一次約為正負100℃的極端溫差,為避免熱脹冷縮造成損壞,還要能承受劇烈震動,特別選用高硬度的鎳合金做散熱板管材,以及採高壓的二氧化碳為冷媒。
 
製作過程明顯感受到「NASA其實也不是那麼神」。楊毅透露,散熱板歧管焊接時(這是最重要的一步,若失敗,所有鎳合金管將報廢),NASA堅持一定要依其提供的規格、參數,但漢翔資深工程師一看就覺得不太對,既使再三修正工法都不成功,最後漢翔決定重新設計一個版本,向NASA提出模擬資料,並強烈建議修正,對方才勉強同意,困擾不已的歧管焊接問題迎刃而解。
 
另外,做出來的鎳合金散熱管板,管子的外直徑為3.15mm,內直徑1.15mm,要在有限的時間壓力下,做到符合NASA要求的清潔程度,又是一件幾乎不可能的事情,不過成大與漢翔硬是克服困難,自行開發一套自動清潔系統,成效獲得NASA大力稱許與認同,更將其列入其他管徑其清洗的標準流程。
 
太空探測器AMS-02散熱系統升級作業,將由2名太空人,至少分4次在太空漫步手動更新,預估,前後所需時間至少1個月。楊毅指出,國際太空站計畫負人Kirk Shireman也公開說過,「太空人在太空中,手動更換儀器設備前所未有,這個升級計畫被NASA認為比1994年維修哈伯太空望遠鏡還要困難及具挑戰性。」 
 
生命的源起,宇宙是怎麼生產,天文、物理等科學家急欲探索這未解之謎。依宇宙大爆炸理論,宇宙間正物質、反物質應該是等量存在,但至今觀測到(從地球到宇宙)都是正物質。科學家不免思考,是否宇宙某處聚集著大量反物質,只是尚未觀察到。太空中有許多宇宙射線,而其中藏有重要資訊,如果能從宇宙射線中找到反物質存在的證據,將對現今的許多理論帶來重大突破與進展。AMS-02計畫的目的,就在探測宇宙中包括反物質在內的奇異現象,希望解開更多未解謎團。(撰文/孟慶慈 圖片/楊毅提供)

 

維護單位: 新聞中心
更新日期: 2019-11-29
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