【編者按】當你仰望星空，可曾幻想自己駕駛火箭穿梭在銀河間？浩瀚的宇宙有許多未知的奥秘等待探索，空間技術深刻改變了人類對宇宙的認知，為人類社會進步提供了重要動力。香港教育界近年來聚焦於航天科技，希望能從小提升學生對國家航天事業的了解，培養他們對國家創科事業的自豪感。 本專欄將會從基礎的知識與概念入手，為同學們解答有關航天知識的疑惑，為夢想的火箭打造堅實的「發射台」。
我們古代先賢，對「天」真是又敬又畏，而且亦充滿好奇心。屈原在《天問》就有以下這句：「圜則九重，孰營度之？」在這句話中，屈原提及了古代傳說中的九重天，九重天就是我們口語中的九霄，唐代韓愈在《左遷至藍關示侄孫湘》中有一句：「一封朝奏九重天，夕貶潮陽路八千。」可見九重天的概念一直深入民間。再回顧屈原的發問：「圜則九重，孰營度之？」又有誰量度過天呢？那麼，我們是否可以量度到「天有多高」，又是否可以翱翔天際呢？
今日，我們科普的知識豐富了，原來想知道「天有多高」，我們可以由「天空」和「太空」這兩個概念找到答案。天空這個名詞比較抽象，意思是指日月星辰羅列的廣闊空間，因此我們有「天際空闊」「海闊從魚躍，天空任鳥飛」等相關的表達。
相對之下，「太空」這個名詞就解釋得比較科學化了。國際航空聯合會將距離地球海平面一百千米以上的高度空間稱為「太空」。科學家稱「太空」就是繼陸地、海洋、大氣層之外，人類開發的第四生存空間。所以，「天有多高」，就有科學化的答案了。
「航空」大抵是指距離地球海平面一百千米以下飛行，不過，我們平常乘坐的客機飛行高度只是在6,800米至8,000米之間，就是在對流層和平流層的交界處附近。
科學家把大氣層一共分為五層：
對流層：大約為地面至10 千米；
平流層：大約在 10千米至50 千米左右；
中間層：大約在 50千米至80 千米左右；
熱層：大約在 80千米至800 千米左右；
散逸層：大約在 800千米至2,000千米或者 3,000 千米左右。
能留在空中不掉下來，主要靠的是空氣的升力，當越過大氣層，即是越過「卡門線」、抵達太空時，大氣便會因太過稀薄難以產生足夠支持航空飛行的升力。
在航天科學理論上，為什麼大氣層與太空的分界線稱為卡門線呢？
飛出卡門線 最緊要夠快
卡門線得名自匈牙利裔美國著名航空航太學家希歐多爾·馮·卡門。他計算出，在距離地球海平面一百千米的高度，飛機無法進行正常的航空飛行，原因如我們之前所說，是因大氣稀薄，沒有足夠的升力支撐。
在卡門線以上飛行，飛行器自身的速度必須比軌道速度快很多，才能夠獲得足夠的升力來支撐自身重量。那麼究竟要多快？飛機的最快速度大約是音速的3倍多，而航天器的速度則是音速的 22 倍多。那麼，航空、航天的概念，就不會混淆了！
●梁偉傑 （愛國教育支援中心專業發展總監，兩次行政長官卓越教學獎得主）
愛國教育支援中心由香港教聯會主辦，旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心今年特別成立航天科普教育基地，設有多個不同學習區，全面展示國家航天科技所取得的突破和成就，增強香港青少年對國家航天科技的認識。
0
已點過讚
0 / 255