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國際

這位台灣音樂班畢業生,為何跑到美國造火箭?

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更新於 04月22日10:47 • 發布於 04月09日09:31 • 吳柏諭
這位台灣音樂班畢業生,為何跑到美國造火箭?
這位台灣音樂班畢業生,為何跑到美國造火箭?

距離地面約莫 100 公里處,空氣已過於稀薄,以致於飛翼已無法提供升力支持飛行。而這裡,就是蒼穹的邊界、太空的起點──卡門線(Kármán line)。

在 2019 年的某天,南加州大學火箭實驗室(USCRPL,USC Rocket Propulsion Lab)在美國內華達州的黑岩沙漠發射了 Traveler IV 至距離地表 103.6 公里處,並成功越過了卡門線,成為當時世界上飛行高度最高、速度最快,第一支、也是唯一一支進入太空的學生團隊。

它的成功,直接或間接地影響了一代人,那碰觸天空的瞬間,當年看著他們影片長大的小鬼們,縱使懵懂,也或多或少從中獲得了啟發與激勵。而其中的一些小鬼,譬如我,則幸運地成為了這把火炬的接棒者。

圖/吳柏諭 提供

We are in space.

2024 年,在同一片沙漠、同樣的精神,不同的一群人,USCRPL 發射了 AFTERSHOCK II 至距離地表 143.4 公里處,打破了 Traveler IV 在 2019 年設下的學生世界紀錄,更進一步打破了業餘火箭 Go Fast 的世界最高紀錄,成為了名符其實「世界最強的學生團體」,沒有之一。AFTERSHOCK II 成為世界上唯二越過卡門線的學生火箭,當然,另一支越過卡門線的只能是 Traveler IV。

當倒數開始時,我原本波瀾不驚的心竟開始不受控地加速,在發射的那個瞬間,我的腦中閃過所有的畫面,我一生至今的所有奮鬥,彷彿都是為了這一個瞬間而努力。而當 “We are in space” 這句話,從那總是充滿著雜訊的對講機內,清楚傳到我的耳裡,我的世界彷彿在那個瞬間停止了無限久。當我回過神來,是一股暖意及些微酸意湧上鼻頭。

我無法確切用言語描述我的感受,但那是一種釋然、是一種解脫,同時讓我產生一種很奇怪的不真實感。我已經等了這一個瞬間等待太久,從我下定決心將太空探索作為一生的志業開始,我翻過無數的高山、越過無數的坎。孤獨地在杳無人煙的道路上默默走著,直到我遇到了南加大的火箭推進實驗室(下稱 RPL)。

我們親手建造了一切

在 RPL 的日子裡,我從不感到孤獨,也沒有一天是不快樂的。我時常在實驗室裡,一待就是一整天,吃喝拉撒包括睡都在這裡完成。實驗室裡永遠有做不完的工作,而且每一項工作都是那麼有趣。

RPL 與世界上所有其他團隊最與眾不同的一點,就是我們字面意義上親手建造了自己所有需要的東西──烤箱、線繞機、CNC 切割機、PCB 烘箱、貨架,甚至是那兩張該死的超大桌子,都是用 I 型鋼與超大鐵板自己焊接的。

核心團隊合照。圖/吳柏諭 提供

我初加入時,儘管 RPL 早已跨越過卡門線,但團隊內的大家其實一直知道 Traveler IV 的成功,「運氣」佔據了很大的比例,很多東西是湊在一起剛好就能運作。例如,當時沒有人知道究竟計算結果是否正確,更糟糕的是,沒有人有辦法去驗證這樣的計算結果,因為我們的載具要經歷的環境實在太過惡劣,能量要求太大。所以在 Traveler IV 時,有很多東西都只能是刻意「過度設計」,以確保這些零件在幾十倍誤差範圍內都不會出事。然而,隨著我的加入,這樣的過度設計也將逐漸走入歷史。

我在 RPL 的工作內容有很多,性質與難度也都較為困難,包含了機械加工、氣動熱力學、熱傳分析、根本原因分析(RCA)、熱燒蝕分析等等。而在我加入的第一個月,就因為自己身分的特殊性受到重視,我後來也成為團隊有史以來第一個進入領導團隊的,真正意義上的國際學生──也是第一個台灣人。

全員合照。圖/吳柏諭 提供

很快,我迎來了自己的第一個任務。與其說是他們給了我第一個任務,不如說,這是我自找的。我發現 RPL 的成員不是很喜歡處理流體力學的問題,當然,一部分原因是由於流體力學本身就很複雜,但另一部分則是這個團隊的文化極端傾向於(我個人稱之為)「笨蛋實用主義」──他們喜歡直接有效的解決方法,譬如採用一個可能比自己阿公還要老的公式,來計算整個火箭的零維有效阻力係數,然後用一個更大的安全係數或誤差範圍去彌平這個超老的風洞測試得出的經驗係數。

當然,這樣的態度與精神,在某程度上確立了他們所有東西的可靠性,但另一個方面卻也限縮了發展,在整個團隊的科技樹上遺留下了名為「數值求解」的巨大黑洞。他們並不是沒有嘗試過做 CFD(計算流體動力學),事實上,一直以來都不斷有人嘗試,但要把 CFD 做到極音速收斂的知識門檻實在太高,且有不少更為迫切的難題需要解決,所以從沒有人真的成功。

完成學長姐那些年未竟的目標

我雖不過是這個偉大團隊歷史長河中的一個小光點,卻也是 18 年來 CFD 技術嘗試未果的突破者。

RPL 的其中一名大學長亞當・伊圖梅茲(Adam Aitoumeziane),是 Traveler III、IV 一直到 AFTERSHOCK II 這「十年歷史長河」的見證者,更是 SpaceX Merlin Engine 的推進工程師。當他看到我的 CFD 成果時,這麼說道:「我一直在等待未來某天能看到有人成功做出鼻錐氣動熱力學的 CFD 模型,這一刻我熱淚盈眶。」我想,我此生或許都無法忘記這一句話,以及當下聽到這句話時的感受。

亞當・伊圖梅茲正是我加入 RPL 的其中一個原因。2019 年時,我在 Traveler IV 的紀錄片中看著他講解所有事情。縱使相隔半顆地球、數萬公里、數年歲月,且當時的我甚至都不會講英文;但冥冥之中我們仍相會了,並且,他還對我說出那句令我永生難忘的稱讚,這將是我一生都難以忘懷的榮譽。

火箭回收後,我第一時間趕到現場進行 RCA(Root Cause Analysis)。圖/吳柏諭 提供

相隔 5 年,我們證明了當時的自己並非一時僥倖。我們話不多,但透過行動再次明確地向世界傳達這個訊息:這個計畫是無數人、無數世代共同努力的結晶;而它的成功,不僅只是什麼「世界紀錄」,更是完成了許多學長姐那些年未完的目標。

我們收到了無數的訊息,來自學長姐的恭喜,但更多的,是他們發自內心的感謝──他們感謝我們將他們的夢想完成,感謝我們將他們心中最後一塊空缺的拼圖給拼上去。

比電影還「荒謬」的劇本,是我的人生

圖/吳柏諭 提供

於我個人而言,在這些年的征途中,所有的汗水與淚水,無盡的奮鬥、挫敗與重新爬起,在觸碰到天空的瞬間,便獲得了形而上的昇華。這也是我人生第二章節的完美結局,從數學連一題都不會算、一句英文也不會講的台灣高中生,一直到成為「世界最強」僅僅只花了 5 年,我想不到任何編劇能寫出比這還更「荒謬」的劇本,但它卻真實地發生過。

在我的自我介紹中,我寫道:

惟有爬上山頂,才能與天較高;惟有挑戰蒼穹,才能窺視宇宙;惟有凝視星空,才能理解渺小;惟有尋獲謙遜,才能找回真我。

而如今,我爬上了山頂,挑戰了蒼穹,凝視了星空,也找回了真我;但這並不是全部,也不該是全部。

總有更高的高山等著我去攀爬,總有更廣闊的天空等我去翱翔;若蒼穹不再是我的極限、重力不再能束縛住我,我則會向星辰大海繼續進發。因為,只有無法逾越的高牆才有挑戰的價值,只有無法登頂的山峰才有攀登的理由,重點並非能否成功,而在於自己是否能重新定義極限的疆界。

不知是否為天意,當我花不到 20 秒時間在 Google 上隨機找一個英文名字,從男性英文名列表中,依照英文字母順序排序的第一排第一個 Aaron,就自此成為了我的名字。

而 Aaron 在希伯來文中的意思就正好是:向著高處攀爬的人。

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