LIVING SPACE: [展覽] NASA特展/D突破/d發動火箭

(展覽資訊詳見前文 NASA特展/前導)
＿■展區D突破－直達天際的探險先鋒

｛展區｝火箭與發動機
===發動機===
［QR碼］http://qrcode.frog.tw/exhibition/detail/39
》延伸: 維基百科/火箭發動機

雅凱語導#14

火箭發動機使用一個名為噴氣推進的流程，使用氣體、固體或液體、或是固體和液體混合的推進劑做為燃料。當推進劑燃燒時，廢氣會以每小時超過8000公里的速度，從火箭後端噴嘴推進。此加速火箭的力量被稱為推力。
這裡展示的發動機是加壓餘量燃料馬達。儘管他們高約兩公尺，但事實上加壓餘量燃料馬達被稱作小火箭。與推動太空船遠離地球的發射載具不同，加壓餘量燃料馬達是用來操縱火箭的。當火箭的一個節與另一個節分離時，他們就派上用場，拋棄額外重量，讓飛行盡可能越輕越好。你可以在附近看到另一個發動機，另一個重要的操縱裝置－推進器，太空人用它來控制太空船的高度，這個特殊的推進器叫做微調發動器。主推力器可讓太空梭進行大的運動，而微調發動機是用來進行精確調整。這對太空船之間進行對接時，是很重要的。微調發動機能幫助他們靠近對方，並在不損壞的情況下對接。

［組件］阿波羅神農5號輔助推進系統(APS)機動推進器－剖面圖
這是APS發動機上的TR-204機動推進器剖面圖。每個APS發動機含有三個機動推進器，以控制第三級的仰俯、偏航和滾動。第四個推進器叫做SE 7-1，通過提供向前推力和將推進劑穩定在燃油箱底部來推進加壓餘量的功能。

［組件］神農一號和1B H-1火箭發動機萬向傳動裝置

［組件］神農一號/阿特拉斯/泰坦RL-10火箭發動機萬向傳動裝置
這些萬向傳動裝置造成火箭發動機仰俯和偏行調整。

［組件］水星-阿特拉斯火箭發動機
微調火箭發動機使用各整配置，來控制水星-阿特拉斯火箭的姿勢－仰俯、滾動和偏航。

［組件］泰坦一號火箭第一級發動機 LR-87

［附圖］泰坦一號火箭在卡納維爾角發射的情形
簡介附有泰坦一號發射時的照片，簡介內提及的自燃性的液體燃料推進劑，
可以讓火箭在無氧的太空環境下也能燃燒，成為推動火箭的動力來源。
現在看到的組件，屬於泰坦一號最尾端，也是升空時最先被拋棄的部分。

［平板］(引用簡介)
兩節式泰坦一號結合水星-阿特拉斯號製造出第一個美國系列的液體燃料ICBM，以RP1煤油和LOX氧化劑作為動力。泰坦一號系列在1962年初開始運作，但泰坦一號到1965年就逐步停止改由泰坦二號替代，泰坦二號系列使用不對稱二甲肼和四氧化二氮兩部分的自燃推進劑，特點是更遠的航程和酬載。改良的泰坦二號ICBM被運用在雙子星太空計畫中。泰坦一號火箭的第一段LR-87在發射升空時，會產生195公噸(430,000磅)的推力。泰坦一號是第一個真正的多節火箭。這個多級的設計對航程有極大幫助，能達到10,200公里(6,300英哩)的距離。
在推力艙中看到的管子是設計用來冷卻發動機的。火箭發動機中的燃燒溫度可超過3,000°C(5,400℉)，足夠融化發動機噴嘴並引起災難性故障。再生冷卻的過程中，冷的液態燃料從燃油箱中抽出，經過管子來降溫。
》延伸: 維基百科/泰坦1號運載火箭

［組件］泰坦一號火箭第二級發動機LR-91
LR-91是泰坦一號火箭的第二級。它以RP-1煤油和LOX氧化劑作為動力，在發射升空時，會產生45.4噸(100,000磅)的推力。

［組件］登月艙(LM)上升級原型發動機
LM上升級發動機是一個單發動機，有足夠的推力能在升空階段將LM推離月亮表面，進入月球軌道與指揮服務艙(CSM)會合對接。上升級發動機此用不對稱二甲肼和四氧化二氮兩部分的自燃推進劑。這個原型上升發動機是由貝爾航空系統所開發。

整個火箭那麼大，真正用來載運太空人的，其實只有登月艙這麼一點地方，
分上升級和下升級，上升級是乘員室，下升級裝設減速用的逆噴射火箭，
登月後返回地球時，下升段留在月球表面，只保留上升段起飛。
本展件附近的平板除簡介LM上升級原型發動機外，
也展示登月方案動畫，已在前面展區介紹，此處不贅敘。
》延伸: 台灣Word/登月艙

===火箭===
＊木星號
［展品］木星號頭椎

［平板］木星號頭椎－太空飛行(引用簡介)

這個實驗性頭椎，是位在發射至太空後，從海上收回的木星火箭上。木星火箭是美國軍隊的產品，是地一個使用燒蝕防熱罩的頭椎，由陶瓷材料開發製成的燒蝕罩是為了保護頭椎，免受到重返地球大氣層時所產生的巨大高溫，高溫可能會攀升超過1,000°C(1,832℉)溫度。這些頭椎是未來開發具有搭載中程彈道飛彈核彈頭重返載具的關鍵里程碑。
1950年後期，美國軍隊發射搭載老鼠和猴子等動物的實驗頭椎，進入地球的低道軌道。在1959年5月28日，名為亞克和貝克的兩隻猴子坐在類似頭椎的木星IRBM AM-18裡，成為首次在太空飛行中存活的猴子。亞伯是在美國出生的獼猴，重3.2千克(7磅)，貝克小姐是一隻來自秘魯的小松鼠猴，只有310克(11盎司)重。猴子坐在導彈的頭椎裡，從佛羅里達卡納維拉爾角沿大西洋導彈靶場飛行，在16分鐘內到達95公里(59英哩)的高度和2,400公里(1500英哩)的航程。最高速度為每小時16,000公里(9,940英哩)。他們承受了38G(正常重力的38倍)的驚人力量，在失重狀態下大約懸浮了9分鐘。猴子們驚力飛行後狀態良好的存活下來。但令人悲傷的是，亞伯在飛行的四天後死於一般的手術併發症，而貝克小姐在歷史性旅行後，仍活了一段很長時間，在1984年11月29日27歲的時候，在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國太空暨火箭中心去世。

［外觀與剖面］(黃色處為發動機，請見文章最前面)

［組件］木星號頭椎發動機

＊神農5號
［模型］神農5號(1:10)

雅凱語導#16

目前你看到的，是有史以來最大且功能最強大的火箭Saturn 5(神農5號)的模型。實際的火箭比這個模型大10倍，尺寸為巨大的111公尺高，神農5號是美國太空總署阿波羅登月任務的主發射載具。一個發射載具推動主太空船進入軌道，這個模型展示神農5號是如何由3節構成。火箭通常包含有不同的部份或是節，每個節都有自己專屬的發動機，當火箭沿著自己的軌道移動時，使用過後的節就會被拋棄。神農5號是以新的發動機F-1和J-2做為推動動力，F-1是一個液體燃料發動機，每秒燃燒12,848升液氧和煤油，在兩分半鐘足以吸乾一個奧林匹克大小的游泳池。這些發動機動力十足，在一項測試中，他們曾毀壞附近房子的窗戶。華納·馮·布朗就是F-1發動機設計師裡的其中一位。1973年，神農5號最後一次用來發射太空實驗室太空站，你可以在附近所展示的模型，了解更多有關神農5號每一節如何運作的詳細資訊。

［照片］神農5號搭載阿波羅11號(1969)：人類首次登月

［照片］神農5號搭載阿波羅17號(1972/12/6)：最後一次阿波羅任務，也是唯一夜間發射者

［照片］1972/12/7,神農5號搭載太空實驗室升空,也是最後一次升空

［平板］神農5號－模型比例(引用簡介)
神農5號是一個使用三級液體燃料的發射載具，是開發出來支援人類探索月球的阿波羅計畫。後來它被用來發射太空實驗室－美國第一個太空站。美國太空總署(NASA)在1966年和1973年間積極地使用神農5號，在佛羅里達的甘迺迪行太中心成功發射了13次，過程中沒有造成人員或酬載損失。神農5號位於阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心，是在華納·馮·布朗和亞瑟．魯道夫指導下設計出來的。飛機製造商波音公司、北美航空公司、道格拉斯飛機公司和國際商務機器公司(IBM)擔任總承包商。
神農5號仍然是營運狀態中最高、最重和最強大的火箭。神農5號的尺寸和酬載能力仍使其他成功應用於太空計畫的火箭相形見絀。它持續保持過去發射時120公噸(265,000磅)的最高酬載以及能夠到達低地軌道的最大酬載能力紀錄。它直立時有110.6公尺(363英呎)高，及搭載一個阿波羅指揮服務艙(CSM)和頂端的發射逃逸系統(LES)，不含尾翼火箭的直徑為10.1公尺(33英呎)。神農5號加滿燃油後，重2,950公噸(650萬磅)。
神農5號S-IC第一級的總推力是3,470公噸(765萬磅)。當牽涉到神農5號時，每樣都西都是巨大的。相較之下，用在自由7號上的水星-紅石號發射載具－美國第一個載人太空船，僅比神農5號S-IVB三級長3.4公尺(11英呎)，輸出的海平面推力-35公噸(77,000磅)，比CSM頂部的LES的海平面推力－66.7公噸(147,000磅)少的多。
迄今，神農5號已經成為唯一能夠運送人類超過低地軌道的發射載具。神農5號從1968到1972年四年間總共運送了24名太空人登陸月球(其中三人是二次登陸月球)。24中的12人在月球上行走過。
神農5號包括三級：S-IC第一級、SII第二級和S-IVB第三級。三個級都是使用LOX作為氧化劑。第一及使用RP-1作為燃料，而第二和三及使用液氫(LH2)，每一級的上一級都使用了小的固體燃料發動機，以將旗與下一段分離，同時保證液體推進劑在正確的位置注入泵中。
神農5號火箭的開發和發射是非常昂貴的。從1964年到1973年，NASA在這個專案上共花費65億美元(相當於現在的472.5億美元)。

［平板］數據資料(背景圖:神農5號搭載阿波羅17號)
這枚火箭是展區中最龐大的展件，雖是模型，還是很震撼，當初組裝的時候一定很辛苦…
展方特別分節各自設專屬的簡介平板，上面除了數據資料、圖示外，
也有運作時的動態短片，非常有意思。
另外，有時平板會自動翻頁，記得多停留幾秒，確定沒有下一頁，不然會錯過解說喔。
》延伸: NASA/Saturn V Launch Vehicle Configuration