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因前進火星的計畫，積極研究以「石墨環氧樹脂」做為火箭瘦身的材料，減輕艙體重量才能克服火箭飛往火星中的遠距離及壓力問題，且輕量化的火箭進而減少推進器燃料之運用，達到環保效果。

▲NASA為執行登上火星計畫，積極研究「石墨環氧樹脂」來為火箭瘦身（圖／翻攝於NASA官網）

「石墨環氧樹脂」高強度的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研究人員以蜂窩狀夾層的技術，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）

複合材料圓柱隨著機器持續施壓，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畫中。