我在韓國首爾NASA展看到一個很有趣的現象: 假的東西大家搶著看、真的東西大家不知道怎麼看。即然已經花錢花時間去看了一個展,除非你很清楚你的目的是只是想要拍照、打卡、上傳,不然如果能在看展之前能對展出內容有多一點的了解,那在看展時就會更知道要看什麼門道,上傳FB時也可以多打幾個字,讓你的朋友們知道你在合照的這個東西到底有多厲害。
什麼是展場中「假的東西」,什麼又是「真的東西」。我講「假的東西」不是策展單位故意拿假的東西給你看,我舉個例子來講,像是火箭、太空船這樣的東西,它已經被射到太空中去了,怎麼可能拿出真的來給你看呢? 為了讓民眾能了解它的樣子,所以需要做出一個「模型」來給你看,從模型讓大家從視覺上來感受這個沒有辦法出現在現場的東西。那什麼又是「真的東西」? 玻璃櫃中展示的V2彈道飛彈的碎片,V2彈道飛彈是世界上第一個長距離彈道飛彈,在二次世界大戰時出現。雖然外觀看起來沒有火箭模型炫,但在看一個科學特展時如果想要更深入的去欣賞一個展品的話,把感情與歷史放進去將一起來看就會有不同的感受。
在2016暑假NASA一場人類冒險特展 韓國展搶先看(一)已經介紹完GANTRY ENTRANCE<啟程>、DREAMER<夢想與探索>與GO FEVER<狂熱>這三個展區,接下來要介紹的是
4. PIONEERS<探險先鋒>
這個展區中介紹了很多重要的火箭與引擎。
在這邊可以看到農神五號火箭(SATURN V),它是史上最大的火箭,高度達到110.6公尺。大家熟悉的,登陸月球的阿波羅計畫就是使用農神五號火箭。這邊常常聽到一個大家對火箭名稱的誤解。SATURN V這個名字指的並不是「這一支火箭」的火箭,而是「這一型火箭」,SATURN V一共發射了13次,阿姆斯壯他們登陸月球是第6次。
圖片來源: 維基百科
從照片中可以看出在火箭最前端的地方,有一個像是尖塔的東西,那其實是太空人的逃生裝置launch escape system (LES)。在太空人登上火箭後,如果在火箭發射過程初期發生問題,LES會帶太空人離開火箭,等到火箭升空到一定高度後,為減輕重量LES會脫離火箭,而如果再那之後火箭才發生問題,那太空人就自能自求多福了。
除了最搶眼的SATURN V,這裡還有TITAN I(泰坦一號)的引擎。大家都知道有些火箭會分節。節的英文是stage,第1節、第2節、第3節是從下往上算,最下面的叫第1節。TITAN I是美國第一枚多節式洲際彈道飛彈,共有兩節。火箭的目的是把太空船或是衛星(這些會稱為火箭的酬載)送上太空,但火箭的重量遠遠超過酬載本身,也就是說太空船或是衛星本身重量不重,重的是把它送上太空的火箭。所以為了減輕重量,火箭把部份燃料用完之後,就會把第一節(stage 1)脫離,第二節引擎點火繼續飛向太空。但大家也不要覺得把火箭分節可以減輕重量,所以分節分越多越好。因為分節雖然有減輕重量的好處,但卻有以下壞處
1. 脫離失敗
火箭節與節之間是用像是「栓」這樣的東西鎖在一起,脫離時是用適量的火藥把栓炸斷,如果炸栓過程不順利,就有可能脫離失敗。
2. 點火失敗
第一點火箭脫離後,第二點火箭的引擎就要接著點火。就像家中瓦斯爐的電子點火,有時第一下火沒點起來,我們可以點第二下、第三下。第一節火箭在地面上點火,如果點火失敗還可以補救;第二節以上的火箭都要在空中點火,如果點火失敗任務就玩完了。
以上兩點都要在空中進行,兩節火箭(TITAN I)要做一次空中脫離+點火、三節火箭(SATURN V)要做兩次空中脫離+點火。這些動作都是做越多次越危險。
3. 引擎太多
每增加一節,就需要增加一組引擎,引擎不但占重量,而且要花錢。所以太多節也會有引擎太多的缺點。發射前只有第一節引擎是外露的,第二節以上的引擎都是包在火箭本體裡面,所以大家在展場看TITAN I引擎的時候,不用看說明就知道哪一個是第一節,因為第一節的會長得比較大。
4. 結構變弱
一個完整的火箭,如果分太多節,想也知道整個結構強度會減低,這也是一個分節的缺點。
展示櫃中有一個很顯眼的牛仔帽,這個是火箭之父Wernher von Braun(華納·馮·布朗)的,雖然與太空科學沒有直接關係,但也算是重要的歷史文物了。旁邊皫碎片就是我前面提到的在二次世界大戰時出現,世界上第一個長距離彈道飛彈V2彈道飛彈的碎片。
這個展示櫃中是各種火箭與太空梭的模型,所有的比例都是1/72。大家可以對各種火箭的大小有個比較。
最後有一個我覺得很可愛的東西,展區入口有一塊玻璃,感覺上好像是一塊透明的黑板。這是一個拍照的好地方,大家可以站在玻璃的這一邊,假裝在跟其他人講解太空船軌道相關原理,拍照的人從玻璃的另一邊來拍照。同行的中視型男主播就跟我在這塊玻璃前面做了訪問。影片將會在特展強力宣傳時播出。
這片玻璃上面的公式跟圖我簡單介紹一下: 大家國中時都學過F=ma,這是牛頓第二運動定律,F是力,m是質量,在地球上的很多狀況就直接等於重量,a是加速度。我用很不嚴謹的白話來講就是「把一個東西加速需要花力氣、把一個東西減速也需要花力氣,而這個東西重量越重,這個力氣也要越大」。如果不計任何阻力(空氣阻力也不計),讓一個東西一直保持一樣快(a=0)是不需要力氣的。我們身邊的東西常常會有速度的增加或減少,學校也會有題目叫我們算說把100公斤的物體從靜止加速到多少多少,需要花多少的力氣。大家注意一下這個題目: 它告訴你把「100公斤的物體」,其實已經設定了這個物體的質量是固定的,但在太空中的太空船的質量會改變的,像是脫離、燃料減少,或是把東西放在月球上、從月球又帶了石頭回來等等的原因,都會改變太空船的質量,所以在用F=ma這個公式時,不止a會變,m也會改變。你在這塊玻璃前面講前面這段話,應該可以唬住一些人吧。
我本來以為是韓國展場的裝潢而非展示品的一部份,後來經過過確認這片玻璃也會在台灣展出現。開心~
後面的展區我會再陸續寫出來,敬請期待~
台灣NASA展相關文章
科教館NASA展特別報導 (一)
科教館NASA展特別報導 (二)
科教館NASA展特別報導 (三)
韓國NASA展相關文章
2016暑假NASA特展 韓國展搶先看(一)
2016暑假NASA一場人類冒險特展(二) 真品沒人看…
2016暑假NASA一場人類冒險特展(三) 誤會比無知更危險
Trackbacks/Pingbacks