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冯.布劳恩范式与6G通讯

  • 林一平

林一平手绘之布劳恩(Wernher von Braun)。

2021年1月24日SpaceX小型卫星共乘计划(SmallSat Rideshare)以猎鹰9号火箭将143颗来自各国家机构的小型卫星(包括台湾的两颗立方卫星玉山、飞鼠)送上天际,缔造史上同时发射最多有效载荷的纪录。而Elon Musk更宣布携手太空旅行公司Space Adventures,预计将利用载人飞船(Crew Dragon)承载4名旅客绕行地球轨道,最快2021年底就会实现。我感觉到,「冯.布劳恩范式」(von Braun paradigm)终究会被Musk实现。

1994年,政治学家Dwayne A. Day创造了「冯.布劳恩范式」一词来表达他反对NASA载人航天的长期战略。他认为载人航天的长期战略在政治上付出了几千亿美元自杀式的代价。阿波罗计划后NASN提出宏伟的太空计划,却只完成目标的缩小版本:一个有翼的、可重复使用的太空梭。

虽被政治家嘲笑,NASA巨额金额累积的技术,造成今日正夯的6G移动通信,谈到卫星基站,掌握关键技术的,仍在美俄两强。冷战时期美苏太空争霸战的两位关键人物是代表美国的布劳恩(Wernher von Braun)以及代表苏联的科罗莱夫(Sergei Pavlovich Korolev)。美苏在太空竞争上有极为戏剧性的过程,由于科罗莱夫的贡献,苏联一路领先美国,最后却因为科罗莱夫早逝,被美国捷足先登的上了月球。

美国早期发展太空科技的灵魂人物布劳恩是德国火箭专家,1938年加入纳粹,进入党卫军,获少校军衔。第二次世界大战时布劳恩为德国发展「复仇使者V2」火箭,隔海发射,打得英国叫苦连天。二战末期,盟军深入德国腹地。为了不使布劳恩这些科学家落入盟军手中,德国打算在最后一刻将他们处决。布劳恩秘密地与美军第44步兵师接上了头,投降美国,逃过一命。大战结束后,布劳恩在美国改良V2的技术,制成A-4型火箭,于1946年5月发射,成为首枚飞抵地球大气层上层 (Upper Atmosphere)的火箭。

1950年至1956年间,布劳恩领导研究团队,成功发展出红石飞弹(Redstone),成为美军第一代核子洲际飞弹载具。他持续改进红石飞弹为木星C型火箭(Jupiter-C),在1958年发射人造卫星,但技术皆落后于苏联。

在1945年至1957年间的太空竞赛,美苏两国拼命发展洲际飞弹及火箭,而苏联团队始终走在美国的前面。美国总统艾森豪(Dwight David Eisenhower),下定决心,于1958年成立美国太空总署(NASA),两年后布劳恩成为中心主任。1961年5月25日,美国的年轻总统甘乃迪(John Kennedy)更是沉不住气,不甘心输给苏联,在发表演说时声称美国应该在1970年以前「把一个太空人送到月球上并把他安全带回来」。于是NASA加快脚步,进行阿波罗登月计划。1969年7月16日发射阿波罗11号,成功达成登陆月球任务,实现了甘乃迪的宣言。

政治家赋予冯.布劳恩范式的负面意涵,很有机会被Musk反转,其带动的风潮,将引领今日6G卫星通讯的竞争,除了美俄之外,又加上中国、欧盟及日本。鹿死谁手,大家就拭目以待罗。

现为交通大学资工系终身讲座教授暨华邦电子讲座,曾任科技部次长,为ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究兴趣为物联网、行动计算及系统模拟,发展出一套物联网系统IoTtalk,广泛应用于智能农业、智能教育、智能校园等领域/场域。兴趣多元,喜好艺术、绘画、写作,遨游于科技与人文间自得其乐,著有<闪文集>、<大桥骤雨>。