火箭瘦身的考驗 輕量材料選中「石墨環氧樹脂」

記者戴榕萱/綜合報導

NASA因前進火星計劃,積極研究以「石墨環氧樹脂」做爲火箭瘦身材料,減輕艙體重量才能克服火箭飛往火星中的遠距離壓力問題,且輕量化的火箭進而減少推進器燃料運用,達到環保效果

▲NASA爲執行登上火星計劃,積極研究「石墨環氧樹脂」來爲火箭瘦身(圖/翻攝於NASA官網

「石墨環氧樹脂」高強度複合材料運用日益普及,具有抗腐蝕性及高強度抗壓特點優點多於金屬材料,尤其在交通工具上被廣泛使用,如:飛機汽車,甚至防火建材等。綜合以上優點,NASA研究人員蜂窩狀夾層技術設計出一個直徑8英尺(約2.43m)高8.4英尺(約2.56m)的石墨環氧樹脂圓柱,對其圓柱做加壓實驗,並在上面配置300個獨立電子感測器及1600個光纖傳感器,根據軟體計算圓柱應能承受90萬磅(約60頭成象)的重量,但卻發生出乎意料的裂痕

▲ 加壓實驗影片(影片/擷取自NASA官方Youtube)

複合材料圓柱隨着機器持續施壓,開始看見巨大裂痕並且發出如鐘聲般的巨響,本次研究失敗使研究人員開始思考該如何克服太空壓力,並如何承載登陸艇高科技儀器設備、人員,以及糧食生活用品等問題,研究後表示會在未來四年內完全解決這問題,讓輕量火箭正式於2020年推出,並且有信心可應用在上火星的計劃中。