
2026年10月1日
- 典埃斯蘭航天中心發射升空。它攜帶超過 360 公斤的有效載荷到達近 300 公里的高度,並在接近失重的環境下進行了大約 7 分鐘的研究。
- MAPHEUS® 計劃的定期發射允許實驗多次飛行,從而以有針對性的方式進一步開發。
- 標準化的實驗模組使得人們能夠輕鬆、經濟高效地進行微重力研究。
- 作為火箭飛行的一部分,德國航空航天中心 (DLR) 也利用其獵鷹 20E 研究飛機首次測試了專門探測和研究大氣中火箭排放物的方法。
- 重點領域:太空旅行、探空火箭
2026年10月1日上午8點51分,德國航空航天中心(DLR)的MAPHEUS®-17探空火箭從瑞典航太公司SSC Space的埃斯蘭格航天中心發射升空。這枚近12公尺長、發射重量2.3噸的火箭在瑞典北部苔原上空飛行了約7分鐘。它攜帶了超過360公斤的有效載荷,最高飛行高度接近300公里。
兩台火箭發動機提供動力:下級是德國航空航天中心(DLR)和巴伐利亞化學公司聯合開發的“紅風箏”(RED KITE)發動機,上級是改進型“馬勒穆特”(Malemute)發動機。推進級分離後,火箭頂部的有效載荷繼續沿著拋物線軌跡飛行。在返回地球的自由落體過程中,許多科學和技術實驗裝置經歷了約七分鐘的近乎失重狀態。
降落傘系統在有效載荷下降的最後階段減緩了其速度。它安全降落在指定區域,隨後由直升機回收。
定期航班:從快照到測試系列
MAPHEUS®計劃的一大特點是其規律性。自2009年以來,該計劃通常每年進行一次飛行。這使得研究人員不僅可以在失重狀態下進行幾分鐘的實驗測試,還可以進一步改進實驗並進行重複飛行。由此產生的研究結果可以進行比較。 「這是系統地解答研究問題並在快速發展週期中推進技術進步的唯一途徑。透過MAPHEUS®高空研究計劃,德國航空航天中心(DLR)為失重研究提供了定期且便捷的途徑,」DLR地球與太空前沿材料研究所的項目主管托馬斯·沃伊特曼教授說道。
例如,MAPHEUS®-17 太空船上再次搭載了德國航空航天中心 (DLR) 的 ARTEC(鑄造合金氣凝膠技術)實驗。本實驗旨在研究金屬合金在微重力環境下的凝固過程。發射前不久,材料樣品被熔化,並在五個微型特製爐中於真空條件下保持液態。飛行過程中,一旦微重力開始作用,樣品就會冷卻凝固。在沒有重力影響的情況下,可以更精確地觀察材料凝固過程中發生的基本過程。這些過程會顯著影響材料的內部結構,進而影響其機械性質。
對於企業和青年研究人員:標準化模組有助於進行失重研究。
MAPHEUS®計畫的第二個優勢在於能夠攜帶多達16個小型緊湊型實驗裝置。為此,德國航空航天中心(DLR)開發了兩個MOSAIC模組(微型實驗裝置,即「微型探空火箭插入式立方體」)。這些模組採用標準化的機械、電氣和數位接口,使得實驗裝置能夠相對快速地整合到火箭的有效載荷中。與小型衛星一樣,其基本形狀為邊長為10公分的立方體。對於稍大型的實驗,可以將多個這樣的立方體組合在一起。
MAPHEUS®-17 火箭搭載了 MOSAIC 1 和 MOSAIC 2 模組,共計十個小型標準化實驗裝置。其中包括德國航空航天中心 (DLR) 的 VESICOLOS 實驗裝置:這是一種微型顯微鏡,用於在太空條件下研究細胞、生物膜或膜結構。此次搭乘 MAPHEUS® 火箭的飛行是進一步開發此實驗裝置,使其能夠應用於軌道太空站的重要一步。
德國航空航天中心(DLR)的另一項實驗是「TEGonaut」。該實驗旨在研究熱電發電機(TEG)在為感測器和有效載荷供電方面的應用潛力。為此,研究人員將幾個小型化的TEG模組搭載在研究火箭上。簡而言之,這類發電機利用現有的熱能並將其轉化為電能。這對於太空應用來說尤其有利,因為TEG沒有運動部件,即使在極端條件下也能提供少量電能。
青少年團隊的另外四項小型實驗也令人矚目:參與「Jugend hackt」計畫的青少年以及中小學生,與位於科隆和奧伯普法芬霍芬的德國航空航天中心(DLR)學校實驗室合作,開發了自己的實驗裝置,並將其置於失重環境中運行數分鐘。這些年輕的科學研究人才研究了液體在失重狀態下的行為,並基於微型計算機和眾多感測器開發了自己的測量平台。來自科隆附近本斯貝格奧托·哈恩文理中學的學生小組,在眾多贊助商的支持下,得以在瑞典北部現場觀摩發射準備工作。
此外,在火箭飛行期間,德國航空航天中心 (DLR) 還測試了傳輸大量數據、處理 GPS 訊號的新方法以及新型飛行計算機——包括來自蘇格蘭新創公司 Aurora Avionics 的系統。
排放測量試飛測試程序
在MAPHEUS®-17飛行期間,德國航空航天中心(DLR)也首次測試如何科學地記錄和測量火箭尾焰。為此,DLR的Falcon 20E研究飛機在探空火箭發射後幾分鐘內便飛入了空管部門劃定的空域。這架配備了大量測量和感測器的專用飛機在2至6公里高度上空盤旋了約一個小時。這次飛行的挑戰在於如何盡可能精確地將研究飛機飛入火箭尾焰中,因為尾焰會隨著時間推移而擴散和減弱。因此,飛行員在飛行前後都與MAPHEUS®-17、SSC Space以及空管團隊保持密切聯繫。
「我們的目標是證明此類測量是可行的,並探討最佳的實施方法。鑑於火箭發射數量迅速增加,特別是用於建造由數百至數萬顆小型衛星組成的所謂巨型星座,這些發射對大氣層的潛在影響正日益受到關注,」安克·帕格爾斯-克普說。 “在德國航空航天中心(DLR),我們擁有獨特的能力來收集可靠的實證數據,以便及早研究對大氣層的潛在影響,並開發技術解決方案,例如在環境友好型和氣候友好型火箭推進劑領域。”
作為歐洲太空總署( ESA) FIREWALL計畫(促進火箭排放物對大氣層低層影響的研究)的一部分,我們進行了這些測量的初步研究。此次試飛由德國航空航天中心(DLR)資助並執行。
[照片]
(A) 德國航空航天中心(DLR)高空科學研究火箭MAPHEUS®-17發射
2026年10月1日,德國航空航天中心(DLR)的火箭從瑞典埃斯蘭格航天中心發射升空。它攜帶各種實驗設備進入近乎失重的狀態,持續了近7分鐘。
(B) MAPHEUS®-17 酬載組裝中
在火箭發射前的幾天裡,研究人員將實驗裝置整合到各個模組中。然後,這些模組相互連接。就這樣,位於火箭頂部的有效載荷逐漸成型。
(C) MAPHEUS®-17有效載荷已準備就緒,等待發射。
有效載荷組裝完畢後,將進行最終測試。隨後,它被裝入容器,運送至發射塔,並與火箭發動機連接。