成大趙怡欽研發的過氧化氫 首次作為探8火箭微衛星推進劑
【台南訊】國家探空8號火箭成功升空,最特別的是搭載在探空8號火箭的微衛星推進劑是採用成功大學航太系特聘教授趙怡欽所研發的「過氧化氫」,此乃是國內首次採用自主研發成功的過氧化氫做為衛星的推進燃料。未來除將運用在福衛7號,也將進一步開發為助燃劑,快速解決垃圾燃燒問題。
台灣探空8號火箭在6月5日順利發射升空,其任務是完成過氧化氫單基推進及科學儀器回收艙等2項實驗。其中,過氧化氫單基推進技術可用在小衛星軌道修正與維持,是台灣發展衛星推進系統最具突破性的研究。
趙怡欽教授表示,過氧化氫就是雙氧水,但是必須是高濃度的雙氧水才能快速燃燒,並產生爆發力,才可做為微衛星推動器的動力;過去推進助燃都是以「聯胺」(Hydrazine)為主,聯胺是毒性很高的化學品,必須仰賴進口,受到管制,並且價格昂貴,當年設計探空6號火箭時,便已遭遇進口問題。因此,趙怡欽教授就打算以過氧化氫來取代,因此全力投入研究。
相較之下,過氧化氫做為推進劑,材料無毒,酸性不高對環境環保又友善,而且安全、價格低廉,最重要是我們國人自己研發,完全不用受制於人,在這次探8發射升空中,證實成功可用。
趙怡欽教授表示,一般我們用於皮膚消毒的雙氧水濃度大約2%,可以殺菌,用於環境的消毒大約10%濃度,半導體晶圓也是以過氧化氫來清潔,濃度就必須高到30%至40%,至於用於火箭或是動空船的噴氣燃料,濃度則必須高於85%。
為增加過氧化氫做為燃料推進器的動力,趙怡欽教授還設計以銀做為過氧化氫的觸媒,燃燒溫度快速達到1000度以上,經過觸媒分解後釋放大量的分解熱,排出的氣體變成高溫氧氣和水氣的混合物,這是推進系統重要的動力來源。
趙怡欽教授表示,除了做為微衛星推進劑,也持續對過氧化氫做更多應用的研究,在國家太空中心和成功大學的長期合作中,未來過氧化氫做為推進燃料也將運用在「福爾摩沙衛星七號計畫」,福衛7號是台美合作12+1的計畫,共將打13顆小衛星,也將以過氧化氫做為微衛星推進劑,福衛7號預計在2016年以後升空。
不只如此,趙怡欽教授也研究以過氧化氫做為助燃劑,過氧化氫是很好的氧化劑,可以促進燃燒,在汽車起動時,如果加在各式的汽油、重油等油料口,可以加快起動;另外,過氧化氫也可以促進廢棄物的焚化,廢棄物燃燒時產生的煙霧,是環境最大汙染,如果適度加上過氧化氫助燃,可以提高溫度,快速燃燒,減少排放的廢氣,對環境的汙染也將相對減低。
台灣探空8號火箭在6月5日順利發射升空,其任務是完成過氧化氫單基推進及科學儀器回收艙等2項實驗。其中,過氧化氫單基推進技術可用在小衛星軌道修正與維持,是台灣發展衛星推進系統最具突破性的研究。
趙怡欽教授表示,過氧化氫就是雙氧水,但是必須是高濃度的雙氧水才能快速燃燒,並產生爆發力,才可做為微衛星推動器的動力;過去推進助燃都是以「聯胺」(Hydrazine)為主,聯胺是毒性很高的化學品,必須仰賴進口,受到管制,並且價格昂貴,當年設計探空6號火箭時,便已遭遇進口問題。因此,趙怡欽教授就打算以過氧化氫來取代,因此全力投入研究。
相較之下,過氧化氫做為推進劑,材料無毒,酸性不高對環境環保又友善,而且安全、價格低廉,最重要是我們國人自己研發,完全不用受制於人,在這次探8發射升空中,證實成功可用。
趙怡欽教授表示,一般我們用於皮膚消毒的雙氧水濃度大約2%,可以殺菌,用於環境的消毒大約10%濃度,半導體晶圓也是以過氧化氫來清潔,濃度就必須高到30%至40%,至於用於火箭或是動空船的噴氣燃料,濃度則必須高於85%。
為增加過氧化氫做為燃料推進器的動力,趙怡欽教授還設計以銀做為過氧化氫的觸媒,燃燒溫度快速達到1000度以上,經過觸媒分解後釋放大量的分解熱,排出的氣體變成高溫氧氣和水氣的混合物,這是推進系統重要的動力來源。
趙怡欽教授表示,除了做為微衛星推進劑,也持續對過氧化氫做更多應用的研究,在國家太空中心和成功大學的長期合作中,未來過氧化氫做為推進燃料也將運用在「福爾摩沙衛星七號計畫」,福衛7號是台美合作12+1的計畫,共將打13顆小衛星,也將以過氧化氫做為微衛星推進劑,福衛7號預計在2016年以後升空。
不只如此,趙怡欽教授也研究以過氧化氫做為助燃劑,過氧化氫是很好的氧化劑,可以促進燃燒,在汽車起動時,如果加在各式的汽油、重油等油料口,可以加快起動;另外,過氧化氫也可以促進廢棄物的焚化,廢棄物燃燒時產生的煙霧,是環境最大汙染,如果適度加上過氧化氫助燃,可以提高溫度,快速燃燒,減少排放的廢氣,對環境的汙染也將相對減低。
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