摘要
TSU 臺灣太空科學聯盟於 2025 年 6 月 5 日，在屏東大學舉辦舉辦「十年調查白皮書-火箭論壇」，邀請到美國喬治亞理工學院航空太空工程學系、台灣中央研究院楊威迦院士，以「Space Propulsion: enabling the future of space exploration and transportation (太空推進：驅動太空探索與運輸未來的關鍵技術) 」為題，分享在臺灣太空發展關鍵的轉折時刻，政策與技術選擇不只是產業發展的問題，更是關於國家未來科技主權的想法與提問。
論壇齊聚學界與產業界專業人士，一場直指核心的技術與政策思辨，帶來一次罕見的「集體清醒」。
「支持 TASA 的成功，不是選項，而是責任」
開場便以「支持 TASA 成功是我們大家的責任」作為基調，演講者毫不迴避台灣當前太空發展的結構性問題。他指出，無論政策面是否尚有改善空間，在當前大方向已確立、體制既存的情況下，來自學界與產業界的最務實貢獻，就是全力支持與協力 TASA 的推進。
但這並非盲目附和，而是建基於對領導力與制度現實的清楚認識。他呼籲：若制度內改變無望，那麼應仰賴具政策影響力的人才，直接向總統府建言，「走制度外的戰略捷徑」。
韓國 30 年、台灣 40 年：錯過的時間與該起飛的現在
他也以韓國為例提出警醒。自 1993 年起韓國建立火箭推進系統，不過 30 年間已建成全球最大火箭測試中心之一；反觀台灣，「荒廢了 40 年」，若再不作為，「未來也只剩相互取暖的慰藉」。
這一段歷史對比，不只在時程，更在決心。當年韓國能夠從俄羅斯引進專家、自主整合產業鏈，而今日的台灣，仍卡在「政策還能不能改」的糾結之中。
「趙怡欽老師（國立成功大學航空太空工程學系與太空系統工程研究所名譽講座教授）說我們已經荒廢了 40 年了，算了吧，那荒廢就荒廢了吧。那你怎麼辦？那我未來10年我可以打翻身仗，我可以被打翻身仗。如果我可以打的話，我要這麼打。」
楊院士呼籲，所有人都應支持 TASA，並凝聚共識，共同迎戰未來的挑戰。
「火箭技術能不能飛得遠，不只是材料與推力的問題，更是整個國家對年輕人想像力的支持程度。」
這並非僅是「過去 vs. 未來」的技術選擇，而更關乎國家是否願意為新世代創造發揮空間，讓他們不只是延續傳統，而是真正有機會定義未來。
技術選擇的難題：Pintle Injector 是進步還是退步？
最讓人印象深刻的發言，來自他對於火箭引擎技術選擇的質疑。目前所採用的 Pintle Injector （針閥式噴注器）方案，源於 1960 年代阿波羅登月模組的設計，具有良好的推力節流控制與燃燒穩定性。
但他直言：「今天若找年輕人來做這個項目，等於叫他做他爺爺年代的機器，毫無吸引力。」
他認為，若此選項已定案，則「大家就支持成功」；但若政策尚可調整，應勇於選擇更具未來潛力、性能優勢的設計如 Swirl Injector。
他並點出 Pintle Injector 雖有穩定性與推力控制優點，但在推重比、製造成本與燃燒效率等關鍵指標上表現平平，而選擇了 Open Cycle (開式循環) 和 Pintle Injector (針閥式噴注器) 作為主要技術方向，最大的挑戰在於如何快速製造並降低成本。
「TASA 在我們外面看起來，走的是一條非常保守的路徑。」專家直言，若持續採用 60 年前的 Pintle Injector 技術，可能會對年輕人才缺乏吸引力。
他認為，太空推進產業需要「revitalize（復興）」，重新建立起來。
🔧 技術說明：
針閥式噴注器（Pintle Injector），在推重比、燃燒效率與未來系統擴展性方面，其表現不如現代主流的 旋流式噴注器（Swirl Injector）或其他高效燃燒頭設計。
- 針閥式噴注器（Pintle Injector）
- 說明：這是一種中央設有針狀或柱狀結構（pintle）的同軸噴注器，推進劑從內外兩側注入，透過中央針閥的相對位置來調節混合與噴注量。
- 特色：結構簡單、節流能力強、燃燒穩定性高，特別適用於可變推力的引擎設計，如登月器與垂直起降火箭（VTVL）。
- 旋流式噴注器（Swirl Injector）
- 說明：這類噴注器設計讓推進劑在進入燃燒室前產生旋轉流動（swirling motion），大幅提升推進劑的混合效率與燃燒均勻性。
- 特色：混合效率高、燃燒更完全，常應用於高性能、高燃燒室壓力的液體火箭引擎，如俄羅斯的 RD-170 系列或美國的先進重型火箭。
雖然針閥式噴注器並非過時，特別在快速實現原型與控制系統簡化方面仍具優勢，但若目標是長期發展具國際競爭力的推進技術平台，是否應勇於採用性能潛力更高、但開發難度也較高的設計（如旋流式噴注器），值得政策端與技術團隊共同深入評估。
馬斯克的模式值得學習，但不是迷信
SpaceX 創辦人馬斯克的例子被多次引用，不是為了追星，而是為了說明：即便是 30 歲的年輕人，只要有明確的任務、充足的資源與明智的技術選擇，也能在五年內做出業界領先的火箭引擎（如 Raptor）。其從一具引擎成本 1000 萬美元壓低至 2024 年的 20 萬美元，是一場「技術與商業模式雙重革命」。
他提醒，火箭推進系統約佔整體火箭成本的 50%，是極需控制成本與創新設計的核心。
「TASA 要能成功，不只是技術問題，還需要有商業模式。」
太空推進技術的演進與成本挑戰
太空推進技術的發展始於 1957 年蘇聯發射第一顆人造衛星，並在 1969 年 Neil Armstrong 登月達到高峰。楊院士指出，過去 60 到 80 年間，美國主要火箭引擎數量不多，僅 35 個主級火箭引擎。然而，在 1980 年至 2010 年太空梭計畫之後的 30 年間，美國的太空發展相對消極，直到近年才出現了三個重要引擎：Aerojet Rocketdyne 的 RS-25、Blue Origin 的BE-4，以及 SpaceX 的 Raptor Engine。
🔧 技術說明：
太空推進主要分為「Launch Propulsion」（將載具送入近地軌道）和「In-space Propulsion」（星際飛行）。
- Launch Propulsion 的挑戰：
- 可靠性： 必須達到極高的可靠度，即使太空梭 135 次任務中僅失敗兩次，仍無法被接受。
- 高成本： 發射成本過高是限制太空發展的重要因素。
- In-space Propulsion 的挑戰：
- 飛行時間長： 例如前往火星需 180 至 360 天，且往返時間耗費巨大。
- 酬載能力低： 能夠運載的重量非常有限。
商業模式的重要性
楊院士強調，除了技術之外，「商業模式」在太空發展中扮演著關鍵角色。火箭成本結構中，推進系統約佔 50%，包含引擎和推進劑儲存槽。過去將一公斤酬載送入軌道約需 1 萬美元，但隨著中國長征火箭的問世，價格一度降至 5 千美元。而近年來，SpaceX 的 Falcon 9 已將價格壓至 2千多美元，甚至更低。
「TASA 這方面，一定要把這個算在裡頭，這樣能夠更讓國家接受，不僅要說花多少錢，還要說錢怎麼回來？」楊院士建議，必須提出明確的商業模式，例如規劃到 2035 年，火箭每公斤酬載的預期成本和收費標準。
他認為，台灣不應將火箭的應用侷限在台灣內部需求，若能打造出可靠的火箭，便可拓展至國際市場，例如中東地區對小型火箭的需求量非常大。因此，除了科技技術，商業模式的建立是 TASA 成功的關鍵。
打造「台灣的太空護國神山」
最後，他語重心長地指出：「台灣真正的護國神山，其實是中科院。」過去在飛彈推進、固態火箭與吸氣式引擎方面，台灣曾達全球第一。但這些成就，鮮為人知、也未能延續。
火箭引擎的研發與時程壓力
談到引擎開發的挑戰，楊院士指出，台灣在火箭基礎技術上仍有不足之處，但這並非無法克服。「萬丈高樓從地起，我們就做起來，這沒什麼了不起的事情。火箭也不是什麼了不起的事情，已經搞了80年，怎麼可能做不出來？」他認為，做不出來的原因往往是內部阻力而非技術本身。
他鼓勵台灣應尋求創新機會，而非墨守成規。「我幹嘛要去做我老祖父的東西？我看有沒有什麼創新的機會出來？這個辦得到的。」他再次以中科院為例，其在飛彈領域的創新成就證明了台灣的研發實力。
「我們已經錯過 40 年，不能再錯過未來 10 年。」
楊院士強調，如果台灣太空推進計畫的里程碑設定在 2034 年，那麼火箭引擎的開發時程將會非常緊迫。目前是 2025 年，意味著引擎必須在 2028 年完成。
因此，他提出三問作為結語：
- 我們是否真正有時間與資源在 2034 年前完成可用的火箭？
- 我們是否清楚知道每一筆投入的預算回報是什麼？
- 我們是否願意在支持既定政策的同時，仍保有理性與創新的空間？
