台、美太空港合作計畫掀產業發展契機，未普及的載人亞軌道飛行如何運作？

美國在台協會昨（21）日證實與台灣洽談興建「太空港」（Spaceport），透過亞軌道飛行方式有望建立台美直達樞紐，台北到休士頓飛行時間縮短至 2.5 小時。但是太空港能做為另類機場嗎？亞軌道飛行實際概念為何？太空飛行大眾化需幾年才可能實現？

人類自古便展現出對飛行的渴望，想像鳥兒在天空自由翱翔，這股動力促使航太科技與太空探索蓬勃發展，從 1903 年萊特兄弟成功駕駛動力飛機催生現代航空業，到 20 世紀中期推進技術取得突破，火箭從戰略布局演變成對未知太空探索的代步工具，發射衛星與望遠鏡支持全球通訊、導航、國防、天文、氣象觀測等多個重要領域。

隨著技術進步，近年人類開始嘗試結合航空（飛機）與太空（火箭）領域，主要有 2 種用途：一是在短時間內進行微重力實驗或大氣科學研究，二是新興亞軌道太空旅遊。

也就是說，當前太空領域又分為「軌道飛行」與「亞軌道飛行」，前者為傳統火箭將有效載荷（衛星、物資、太空人）送至環繞地球的軌道或外太空，後者則像「高速拋出」的火箭，上升到一定高度後就被重力往下拉回地面，類似你用力朝天空扔一個球，重力終會把它拉下來。

簡單講，亞軌道飛行是「摸到太空邊緣就回來」，軌道飛行是「進入太空並持續繞行」。

亞軌道飛行概念

亞軌道飛行指飛行器抵達太空邊緣（通常定義為海拔 100 公里的卡門線），但速度（約 7.9 公里/秒）不足以進入環繞地球的軌道，因此飛行器抵達最高點後就因地球重力返回地面，飛行軌跡呈拋物線。

不同於軌道飛行可持續數小時、數天、數月甚至數年不等，亞軌道飛行持續時間較短，一趟完整亞軌道飛行過程（從發射到返回地面）僅數分鐘～數十分鐘，因此一些商業公司如：維珍銀河（Virgin Galactic）、藍色起源（Blue Origin），正利用亞軌道飛行提供短暫太空旅遊體驗，人類搭乘可感受微重力（短暫失重感）並欣賞地球。

亞軌道飛行器設計

由於亞軌道飛行更強調安全返回，因此為亞軌道飛行專門設計的引擎通常具高推力、快速點火、燃料效率高等特點，推進系統力求輕便以最大化載荷，專用飛行器包括：

維珍銀河開發的太空船 2 號（SpaceShipTwo）系列，運作模式為母機搭載太空飛機從跑道起飛，並於空中釋放太空飛機，後者再點燃火箭引擎衝向太空接近卡門線，然後像飛機一樣降落跑道。

藍色起源開發的可回收新雪帕德火箭（New Shepard），類似傳統火箭垂直發射降落，加壓的載人太空艙與火箭會在空中分離，隨後各自返回地表。

已有數十名乘客透過這 2 家公司完成太空旅遊，最大問題在於亞軌道飛行仍屬商業發展初期，成本仍高昂，一般大眾目前仍負擔不起太空旅遊機票，消費者主要為富裕階層或科學體驗者，未來隨著產業擴張，價格才可能逐漸降低至接近商業飛行。

整體而言，目前亞軌道飛行費用大致如下：

太空港運作內容

類似機場做為飛機起降地，太空港（Spaceport，即發射場）是專為太空載具發射/返回設計的基地，目前美國已有 20 座獲 FAA 批准使用的商業、政府、私人太空港，包括 SpaceX 建設專用來發射星艦火箭的星港（Starbase），詳可見下圖。

▲ 美國現役商業、政府、私人太空港分布圖。（Source：FAA）

而美國在台協會（AIT）最新回應指出與台灣洽談太空港合作可能性，該機構提及的休士頓太空港（Houston Spaceport）位於艾靈頓機場，已擁有合法太空港執照，是美國第 10 個獲 FAA 許可的商業太空港，截至 2024 年，休士頓太空港活動包括：

支援 NASA CLPS 月球探索計畫活動。
極音速太空船開發和引擎測試
太空站製造和組裝
太空/行星研究和教育
下一代太空衣開發測試
為政府、商業太空船開發居住環境系統
航空航太培訓

台灣日前擇定屏東九棚村做為國家火箭發射場，AIT 稱未來有潛力升級為太空港，參考休士頓太空港過去 10 年創造近 2,000 個就業崗位，吸引數十億美元投資，此次太空港合作案或許有望帶動台灣航太產業與屏東週邊發展。

但如前言所述，亞軌道載人飛行至今仍未普及大眾，九棚國家發射場域也尚未開始建設，將九棚基地「升級」為太空港或許是台美外交亮點，但要等技術成熟成本降低，市場需求擴大及多家公司進入競爭，亞軌道飛行才有望逐步普及甚至平價化。長期來看，成本要低到完全像一般飛機普及，能讓所有人從太空港搭乘太空飛機往返，達到台北-休士頓 2.5 小時載人航程，至少還需 15～30 年。

國科會則表示，台美太空合作從過去到現在、未來都持續進行，對於拓展更多可能性，我方樂觀其成，不過太空運輸具體計畫及方案有待未來進一步評估討論，國家發射場域雖已確定位置，目前相關行政作業尚在進行中。