NASA 首次測試綠色火箭燃料，24 日將隨 SpaceX 重型獵鷹升空
聯氨（hydrazine）是常見於人造衛星、火箭燃料的劇毒物質，隨著航太技術日新月異，未來低毒性又高性能的綠色燃料有望將聯氨取而代之，美國國家航空暨太空總署（NASA）指出，預計在本月 24 日，全新燃料與推進系統將隨著 SpaceX 獵鷹重型運載火箭升空。
火箭突破大氣層、飛向宇宙所需的推力難以想像，其中在液體火箭引擎中，化學火箭推進劑是最常用的，燃燒室的推進劑與氧化劑燃燒後，會產生大量高溫高壓氣體，氣體膨脹之後再經過噴嘴加速，排出到外界以推動火箭向前飛行。
而聯氨與四氧化二氮混合物是最常見的推進劑，雖然能帶來龐大推進力，但聯氨是種高腐蝕性、易燃、易致癌的劇毒無色液體，吸入或是接觸會導致眼鼻、口腔和呼吸系統灼傷，且聯氨燃燒時也沒有明顯火焰，很容易蔓延到其他易燃材料，十分危險，工作人員處理時都要特別小心以免發生意外，厚厚的防護服、橡膠手套和氧氣罐等嚴格安全措施必不可少。
顯然處理聯氨過程十分繁雜，這也使得火箭發射準備時間隨之拉長，對此為了縮短處理時間與提高安全性，NASA 先前已推出下一代綠色燃料 GPIM（Green Propellant Infusion Mission）任務，希望逐步取代傳統的劇毒聯氨。
經過多年合作，NASA 、美國空軍和兩家企業 Ball Aerospace、Aerojet Rocketdyn 也成功研發新燃料配方，推出由羥基硝酸銨（CTE Hydroxyl Ammonium Nitrate）和氧化劑混合而成的低毒性推進劑 AF-M315E。
全新的玫瑰色燃料不僅有望降低太空燃料對於生態環境的影響，GPIM 研究員 Christopher McLean 也表示，新型燃料與對應的推進系統有兩大好處，首先，我們可以一邊製造太空飛行器一邊填充燃料，進而減少成本與發射流程；其二，新燃料密度比聯氨還要高，效率可以提高 50%，未來能用更少的燃料，發揮出更大的動力。
不過更換燃料並非易事， 更換軟體意味著硬體也要同時更新或改變，為了搭配新的燃料，團隊也研製出全新推進器、油箱、過濾器、閥門，並在不發射狀況下測試發動機性能和可靠性。
搭配新型燃料與對應推進系統的 SpaceX 獵鷹重型火箭預計將在本月 24 日發射，這也是獵鷹重型火箭的第 3 次發射任務，其將攜帶 20 多顆衛星、NASA 的深太空原子鐘（Deep Space Atomic Clock）及太陽能帆 Lightsail 2，也是美國空軍的 STP-2 任務中的一部分。
若測試進展順利，未來在更高性能燃料的幫助下，太空任務效率有望提高，行進相同的距離下，能攜帶更少的燃料，也因為不需要經過像處理聯氨一般複雜的過程，火箭發射時間也能大幅提前。
（首圖來源：NASA）