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馮.布勞恩範式與6G通訊

  • 林一平

林一平手繪之布勞恩(Wernher von Braun)。

2021年1月24日SpaceX小型衛星共乘計畫(SmallSat Rideshare)以獵鷹9號火箭將143顆來自各國家機構的小型衛星(包括台灣的兩顆立方衛星玉山、飛鼠)送上天際,締造史上同時發射最多有效載荷的紀錄。而Elon Musk更宣佈攜手太空旅行公司Space Adventures,預計將利用載人飛船(Crew Dragon)承載4名旅客繞行地球軌道,最快2021年底就會實現。我感覺到,「馮.布勞恩範式」(von Braun paradigm)終究會被Musk實現。

1994年,政治學家Dwayne A. Day創造了「馮.布勞恩範式」一詞來表達他反對NASA載人航太的長期戰略。他認為載人航太的長期戰略在政治上付出了幾千億美元自殺式的代價。阿波羅計畫後NASN提出宏偉的太空計畫,卻只完成目標的縮小版本:一個有翼的、可重複使用的太空梭。

雖被政治家嘲笑,NASA鉅額金額累積的技術,造成今日正夯的6G行動通訊,談到衛星基地台,掌握關鍵技術的,仍在美俄兩強。冷戰時期美蘇太空爭霸戰的兩位關鍵人物是代表美國的布勞恩(Wernher von Braun)以及代表蘇聯的科羅萊夫(Sergei Pavlovich Korolev)。美蘇在太空競爭上有極為戲劇性的過程,由於科羅萊夫的貢獻,蘇聯一路領先美國,最後卻因為科羅萊夫早逝,被美國捷足先登的上了月球。

美國早期發展太空科技的靈魂人物布勞恩是德國火箭專家,1938年加入納粹,進入黨衛軍,獲少校軍銜。第二次世界大戰時布勞恩為德國發展「復仇使者V2」火箭,隔海發射,打得英國叫苦連天。二戰末期,盟軍深入德國腹地。為了不使布勞恩這些科學家落入盟軍手中,德國打算在最後一刻將他們處決。布勞恩秘密地與美軍第44步兵師接上了頭,投降美國,逃過一命。大戰結束後,布勞恩在美國改良V2的技術,製成A-4型火箭,於1946年5月發射,成為首枚飛扺地球大氣層上層 (Upper Atmosphere)的火箭。

1950年至1956年間,布勞恩領導研究團隊,成功發展出紅石飛彈(Redstone),成為美軍第一代核子洲際飛彈載具。他持續改進紅石飛彈為木星C型火箭(Jupiter-C),在1958年發射人造衛星,但技術皆落後於蘇聯。

在1945年至1957年間的太空競賽,美蘇兩國拼命發展洲際飛彈及火箭,而蘇聯團隊始終走在美國的前面。美國總統艾森豪(Dwight David Eisenhower),下定決心,於1958年成立美國太空總署(NASA),兩年後布勞恩成為中心主任。1961年5月25日,美國的年輕總統甘迺迪(John Kennedy)更是沉不住氣,不甘心輸給蘇聯,在發表演說時聲稱美國應該在1970年以前「把一個太空人送到月球上並把他安全帶回來」。於是NASA加快腳步,進行阿波羅登月計畫。1969年7月16日發射阿波羅11號,成功達成登陸月球任務,實現了甘迺迪的宣言。

政治家賦予馮.布勞恩範式的負面意涵,很有機會被Musk反轉,其帶動的風潮,將引領今日6G衛星通訊的競爭,除了美俄之外,又加上中國、歐盟及日本。鹿死誰手,大家就拭目以待囉。

現為交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。