太空新創公司Quantum Space將提供月軌空間服務搶佔先機

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科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎 & 張小玫發表於 2022年2月11日

圖、太空新創公司Quantum Space將提供月軌空間服務搶佔先機

當眾人目光集中在地球近軌道開發及競爭時，反而月軌內空間(cislunar space)將是一值得關注的商機，何謂月軌內空間(cislunar space)：指在地球與月球之間的空間，即以月球軌道向內至地表所涵蓋之空間。

Quantum Space是一家太空服務新創公司，由前NASA代理局長領導，近來宣佈將在月軌內空間（cislunar space）以機器車（robotic vehicle）的方式提供服務。該公司位於美國馬里蘭州，於2022年2月3日宣佈正在研究太空船平台，該平台一開始會在地月拉格朗日L1點(Earth-moon L-1 Lagrange )運行並承載各種酬載。由其他太空船運送及安裝酬載至該平台。

Quantum Space的聯合創辦人兼CEO Steve Jurczyk表示：「我們正試圖改變太空服務和太空船運作的方式，然而這些服務還需借力於名為前哨站（outpost）的平台，該平台是一專設計來提供服務的太空船。」目前，前哨站有兩個構成要素：

太空船載具（spacecraft bus）：作為承載酬載的平台，使用模組化隨插即用（plug-and-play）介面。
太空船：將酬載送至平台上，並透過機器人操縱器安裝。

Jurczyk表示，酬載(payloads)可能包括通訊、導航、遙測、空間領域感知和太空天氣感測器。所以，他表示該公司正在考慮開發自己的酬載，尤其是地球和月球成像觀測。

相較於在地球軌道上工作，由於在地月L1點（從地球方向距離月球約6萬公里）競爭空間較少，較有機會拿訂單。Jurczyk認為，Quantum Space有機會成為第一個有能力在月球內空間支援NASA和Artemis的公司，還能支持國安及其相關需求。

第一個平台將在2025或2026年投入運行。不過，首項任務應該是Quantum Space公司將在2024年發射的探路者（pathfinder）任務，將由一個帶有遙測酬載的小型太空船，測試地月L1點的操作。

該公司認為前哨站(outposts)可以透過採購現有技術或產品來提供服務，例如：從太空船到機械手臂，很多技術早由NASA開發，可從NASA和其他政府機構獲得授權。目前須考慮的是，要自製還是外購？

美軍將在月軌內空間設置小型太空站 打造月球高速公路
其實，美國太空軍與運輸司令部曾於2021年10月某會議表示，將與民間業者合作，從低軌、同步軌道到月軌內空間，設置一系列小型太空補給站，在地球與月球之間打造一條超高速公路。這項超高速公路計畫不僅讓太空軍、民間業者或美國盟國執行太空任務時更方便，也是為了避免讓中國補給站先佔據月軌空間。

Quantum Space公司背景
Quantum Space於2021年成立，根據The Verge報導，該公司旨在建立一隊機器人幫手，在月球附近為客戶提供客製化服務，諸如提供網路、收集資料、太空船加油以及在月球上建立設施。此外，該公司還想為繞月飛行的太空船提供交通服務，以及從獨特的有利位置觀察地球氣候和描述小行星等近地物體的服務。

名詞解釋：
何謂地月拉格朗日(Earth-moon L-1 Lagrange )：
拉格朗日點（Lagrangian point）又稱平動點（libration points）在天體力學中是限制性三體問題的五個特殊解（particular solution）。就平面圓型三體問題，1767年數學家歐拉根據旋轉的二體引力場推算出其中三個點（特解）為L1、L2、L3，1772年數學家拉格朗日推算出另外兩個點（特解）為L4、L5。例如，兩個天體環繞運行，在空間中有五個位置可以放入第三個物體（質量忽略不計），使其與另兩個天體的相對位置保持不變。理想狀態下，兩個同軌道物體以相同的周期旋轉，兩個天體的萬有引力在拉格朗日點平衡，使得第三個物體與前兩個物體相對靜止。(Wikipedia)
日地系統、地月系統等都有 5 個拉格朗日點。處於這些點上的物體較能穩定隨著系統移動，非常適合放置人造衛星（或太空基地）。比如在地月系統中，L1 點可放置一座地球與月球中繼的太空加油站。(https://technews.tw/2018/10/30/kordylewski-cloud-earth-moon-system-lagrange-points/ )
何謂機器車（robotic vehicle）：Quantum Space目標打造的服務型機器車，目前官方並未釋出相關圖，但將在月軌內空間為客戶提供客製化服務。
何謂酬載(payloads)：一個飛行物體在空中飛行時所負荷之重量，除了維持運作之基本系統外，其餘之荷重稱為酬載，也就是指可消耗，可運送或可做為達成某些專門任務目的之負荷。在運輸機方面，酬載大約包含有乘客、貨物、郵件…等。(1286字；圖1)

參考資料：
Quantum Space unveils plans for cislunar platforms. SpaceNews, 2022/2/3.
New company run by former NASA leader aims to build robotic outpost near the Moon. The Verge, 2022/2/3.
The Military is Preparing for a 'Space Superhighway,' Complete with Pit Stops. Defense One, 2021/10/20.
Quantum Space官網

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