2025年11月12日

 

• 2025年11月12日，德國航空航天中心（DLR）的MAPHEUS-16探空火箭從瑞典埃斯蘭格發射場成功發射升空。
• 它將 21 個實驗項目置於失重狀態超過六分鐘，從而進行了獨特的研究。
• 這枚火箭首次由兩台RED KITE發動機提供動力。這兩台引擎是德國航空航天中心（DLR）和巴伐利亞化學公司聯合研發的。
• 主要研究領域：太空旅行、探空火箭

 

\微重力實驗是許多未來技術（例如工程、材料研究和醫學）的關鍵組成部分，並能帶來全新的見解。在重力極度減弱的微重力環境下，物理、化學和生物過程的發生方式與地球上截然不同，有時速度也更快。因此，德國航空航天中心 (DLR) 已開展 MAPHEUS 計劃，定期使用探空火箭進行飛行實驗超過 15 年。 2025 年 11 月 12 日凌晨 5 點 05 分，MAPHEUS-16 任務從瑞典航太公司 (SSC) 位於埃斯蘭格的發射場發射升空，開啟了其微重力之旅。在此次任務中，DLR 首次將兩台 RED KITE 火箭發動機組合使用，創造了新的有效載荷記錄：火箭將約 500 公斤的科學載荷送入微重力環境，並持續飛行了六分多鐘。 RED KITE 引擎是 DLR 與巴伐利亞化學公司 (Bayern-Chemie) 合作研發的德國產品。

這枚長逾13公尺、發射重量達3噸的研究火箭，在約14分鐘的飛行時間內，最高飛行高度接近270公里。火箭發動機分離後，位於火箭頂部的有效載荷沿著拋物線軌跡飛行。在自由落體返回地球的過程中，有效載荷經歷了數分鐘的類似失重狀態。隨後，21項科學實驗在兩頂降落傘的減速下，降落在指定區域，並由直升機回收。

 

德國RED KITE馬達：高性能，助您延長失重時間

紅色外殼下隱藏著一具動力強勁的固體推進劑引擎：​​約一噸推進劑在13秒內燃燒殆盡，產生足以應付高難度飛行剖面和各種任務所需的強大推力。 「紅風箏」引擎於2023年11月完成首飛。 「紅風箏發動機在探空火箭的性能和操控性方面樹立了新的標竿。根據任務剖面，可以將兩級發動機組合使用，以提高性能並增加有效載荷能力。」德國航空航天中心（DLR）移動火箭基地（MORABA）的MAPHEUS-16項目工程師兼項目經理Indira Keserovic解釋道。該團隊負責亞軌道探空火箭的規劃、維護和發射，並擁有數十年的經驗。

 

高空科學研究火箭：經濟高效地進行失重研究

透過與巴伐利亞化學公司聯合研發並在德國生產，德國航空航天中心（DLR）團隊對「其」引擎的特性瞭如指掌，甚至細緻入微，並針對探空火箭優化了其使用和操控性能。這加快了此類任務的規劃和執行速度，從而提高了整體效率。 DLR專家凱塞羅維奇表示：“我們未來幾年的目標是實現長達十分鐘的微重力飛行。”

 

方形且實用：立方體形式的微型實驗

MAPHEUS-16 也攜帶了三個名為 MOSAIC（微型實驗探測器，以立方體形式搭載於探空火箭上）的火箭段。每個火箭段可容納八個緊湊的立方體。這些立方體的邊長為十厘米，內部包含獨立的實驗裝置。其獨特之處在於：「MOSAIC 系統擁有標準化的電源、通訊和實驗裝置安裝介面。遵循『即插即用』的原則，可以更輕鬆地將更多實驗裝置送入失重狀態，」德國航空航天中心（DLR）地球與太空前沿材料研究所的 MAPHEUS 專案經理 Thomas Voigtmann 教授解釋道。 「同時，MOSAIC 基於立方體且模組化可擴展的設計理念，能夠最大限度地利用探空火箭上本就非常有限的空間以及飛行所需的資源。」來自北萊茵-威斯特法倫州的 adesso SE、igus 和 Lamb Space Tec 等公司也參與了 MOSAIC 系統的研發，並曾攜實驗參與過之前的 MAPHEUS 任務。

 

失重狀態下的3D列印和類器官

3D列印－也稱為積層製造－是指透過逐層堆積材料來建構三維結構的製造過程。這種製造過程不僅在地球上得到越來越廣泛的應用，而且這項技術將在更長時間的太空飛行中發揮至關重要的作用：例如，它允許在飛行途中或在月球和火星表面製造備件。在MAPHEUS-16任務期間，德國航空航天中心（DLR）的一項實驗研究了一種特定的3D列印技術，並在微重力環境下製造了一個樣品。研究人員特別關注該樣品的微觀結構和機械性能。飛行結束後，他們將把該樣品與在地球上製造的樣品進行比較。他們的目標是更好地了解增材製造流程在太空中的可行性和穩定性。

在MAPHEUS飛行期間進行的生物醫學實驗也研究了低重力對類器官、細胞和生物膜的影響。類器官是實驗室培養的小型結構，類似器官，其複雜程度遠高於以往使用的細胞培養。這些實驗的結果可以為失重對人體及其器官的影響提供重要的見解。 「MAPHEUS是進行生物醫學研究的理想平台：我們可以在發射前不久將活體樣本放入火箭中。飛行結束後，我們可以迅速回收這些樣本，然後在實驗室中直接研究失重環境的影響，」德國航空航天中心（DLR）航空航天醫學研究所的Jens Hauslage博士解釋道。這些生物醫學實驗是與波昂大學醫院、達姆施塔特亥姆霍茲重離子研究中心（GSI）、波爾多大學和墨爾本拉籌伯大學合作進行的。

 

[照片]

(A) MAPHEUS-16發射

2025 年 11 月 12 日凌晨，MAPHEUS-16 探空火箭從埃斯蘭格發射場成功升空，並將 21 項實驗帶入失重狀態，持續了六分多鐘。

(B) MAPHEUS-16科學實驗的組裝

21項實驗被放置在德國航空航天中心（DLR）高空研究火箭的頂部，經歷了超過六分鐘的失重狀態。

(C) 備大廳內的 RED KITE 發動機

在 MAPHEUS-16 飛行任務中，德國航空航天中心 (DLR) 首次將兩台 RED KITE 火箭發動機組合在一起。這些引擎由 DLR 與巴伐利亞化學公司 (Bayern-Chemie) 合作研發製造，動力強勁，能夠實現高度靈活的飛行剖面。

(D) MAPHEUS-16 在發射器中

酬載包含 21 項科學實驗，位於探空火箭頂部，準備發射。