北美台灣工程師協會達拉斯分會(NATEA-DALLAS)

2015年 秋季科技演講會

  • 時間: Sept 12, 2015 星期六下午三點正
  • 地點:Westgrove Plaza, 4222 Trinity Mills Road, #290, Dallas, TX 75287 (台心的家)
  • 連絡人: 顏俊羽 469-203-1001 蔡靜煌 817-261-3929

達拉斯台工會繼「3D列印機」的高科技技術演講會後,又推出一先進的「太空梭的電子推進技術」演講座談會,時間訂於9月12日下午3點假「台心的家」舉行。此次的主講者是一非常年青的航太博士「蔡孟軒」(Michael Tsay),主題是「State-of-the-Art Electric Propulsion Technologies for Small Spacecraft」。

一般的火箭推進器是用燃料推進劑以某種形式大量存儲在推進器內,過去被用來大量從火箭發動機噴射出以流體噴射物的形式,以產生推力作為推進。此種缺點是火箭的燃料非常重,從而使有效載荷能力受限,無法使火箭推進器達到最高效能。衛星推進技術已發展有段時間了,但它還是有其缺點,繼而因應而生的新技術是「電離子推進技術」的研發。在電離子推進器中,推進劑是帶電的原子,將它進行電離,轉換成離子推力從太空船尾部推出。它能透過自身的太陽能電池板聚集能量,然後用這些能量對電子進行電離,因此也有人稱之為「太陽電推進技術」。

科學家認為,離子推進器代表了星際太空飛行未來的發展方向。因為這種推進器並不使用傳統的化學燃料,而是依靠電離的技術提供動力,其效率是化學燃料的10倍。由於只需攜帶少量的氙氣,不但太空梭的重量減輕了,而且發射成本也大大地降低,未來的太空旅遊不是夢。

蔡孟軒博士是我們所稱的小留學生,他在考入台北建中後,就來Arlington的Lamar 高中就讀,於2004年畢業於德州大學-Austin的航空工程系,然後到MIT獲取了碩士與博士學位,專工於航太工程。他目前就職於Busek公司,是首席科學家,他的研究發明已得國家的專利,是美國航太技術委員會(AIAA)首屈一指的「電離子推進技術」專家。

達拉斯台工會很榮幸邀請到蔡孟軒博士,來做這方面的講解。演講會不收門費,而且備有點心與茶水招待。誠邀所有鄉親一起參加。


達拉斯台工會2015年秋季科技演講會

黃重儒

達拉斯台工會(NATEA-Dallas) 於9月12日下午三點,在台心的家舉辦2015年的秋季科技演講會,主題是: State-of-the-Art Electric Propulsion Technologies for Small Spacecraft,特別邀請到來自台灣,目前任職於Busek公司的年輕學者蔡孟軒博士來為我們主講。

首先蔡靜煌先生先為大家介紹蔡孟軒博士。蔡孟軒博士是我們所稱的小留學生,他在考入台北建國中學後,就轉到Arlington的Lamar 高中就讀,於2004年畢業於University of Texas at Austin的航空工程系,然後到MIT獲取了碩士與博士學位,並專精於太空載具的推進技術。他目前就職於Busek公司,並擔任該公司首席科學家,他的研究發明已得國家的專利,是美國航太技術委員會 (AIAA) 首屈一指的「電離子推進技術」專家。

一般的火箭推進器是用燃料推進劑以某種形式大量儲存在推進系統中,過去以流體噴射物的形式大量從火箭發動機噴射而出,以產生推力作為推進。此種缺點是火箭的燃料非常重,從而使有效載荷能力受限,無法使火箭推進器達到最高效能。此外用於衛星的推進技術已發展有段時間,但仍有其侷限。繼而因應而生的新技術是「電離子推進技術」。

蔡博士的專題演講從太空航行的基礎概念講起,行星重力場內的航行、行星到行星之間的航行、再到離開星系的星際航行,由這三種航行模式進一步討論到太空航行的推進方式,最後就進入本次專題演講的主題:電離子推進技術。

首先蔡博士解釋何謂電子推進技術,在電子推進器中,透過自身的太陽能電池板、核能或其他方式產生電力,然後用這些電能轉換成對太空載具的推力。電子推進的其中一個方式即為離子推進,離子推進的方式是用電能將氣態分子電離,然後以電場作用力將帶電的離子加速噴出,藉此產生對載具的推力。

離子推進仍需要推進劑作為電離媒介,推進劑種類有汞或氙等,蔡博士團隊所採用的是碘。因為碘具有方便儲存、容易操作、且價格便宜等優點。接下來蔡博士談到離子推進應用在微型甚至超微型衛星(MicroSat and NanoSat) 的潛力,講述了這類衛星的優點,離子推進如何應用在此類衛星任務上,最後總結並闡述了離子推進與微型衛星技術未來的展望。

蔡孟軒博士的演講得到現場聽眾熱烈的掌聲。演講完後,許多同鄉也對許多不同方面的問題踴躍發問。誠然電離子推進技術屬於太空領域的範疇,似乎距離我們相當遙遠,但是一旦了解這些新興科技的可能性,我們也會對未來發展的藍圖有更樂觀的憧憬。