- 詳細說明
一. 課程介紹
人類對於天空與宇宙的探索從未停止，從飛機的發明到太空站的建造，再到星際旅行的構想，航天科技的發展推動了全球科技與經濟的進步。本課程旨在幫助學生建立對航空與太空科學的基礎認識，涵蓋飛行原理、火箭推進技術、太空探索發展歷程，並帶領學生探討當前航太技術的前沿應用與未來發展趨勢。
課程將從空氣動力學與飛行控制的基礎理論開始，讓學生了解飛機如何產生升力並維持飛行，同時學習火箭推進的基本原理，理解為何火箭能夠衝出地球，而飛機卻無法離開大氣層。此外，課程將介紹各類人造衛星的運作機制，分析GPS定位、太空望遠鏡、通訊衛星等設備如何影響我們的日常生活。
透過理論學習、案例分析、實驗模擬與團隊競賽，學生將有機會設計並發射水火箭，進行發射軌跡模擬與分析，並透過參訪航太機構，深入了解航天產業的實務操作。
二. 項目導師
航天航太专家
三. 課程內容
單元一：航空與太空科學的基本概念
流體力學基礎：飛行器如何在空氣中運動
空氣動力學：升力、阻力、推力、重力的影響
伯努力定律與馬格努斯效應：飛行器如何產生升力
飛機的三軸控制：俯仰（pitch）、滾轉（roll）、偏航（yaw）
機場與飛行安全：塔臺控制、GPS定位、風速與跑道設計
航空器測試案例：如「雞砲測試」與飛機結構強度評估
單元二：火箭科學
火箭推進原理：為何火箭能夠衝出地球，而飛機無法？
火箭的種類：固態燃料、液態燃料、混合燃料、蒸氣推進、核能推進與電漿推進
多級火箭的設計與優勢：如何透過分離技術提升火箭效率
GNC（Guidance, Navigation, Control）技術：火箭如何精確導航，避免迷失軌道
衛星的類型與功能：通訊衛星、氣象衛星、間諜衛星、望遠鏡衛星
衛星導航技術：星象儀的應用
單元三：太空探索
太空探索歷史回顧：史普尼克一號、阿波羅11號、挑戰者號事件、國際太空站
現代太空科技發展：
SpaceX：可回收火箭技術（Falcon 9、Falcon Heavy、Starship）
StarLink 計畫：全球低軌通訊網絡
水火箭發射競賽：
學生設計並模擬水火箭發射軌跡
進行數據分析與誤差計算，測試發射效果
團隊競賽，最小誤差者勝出
單元四：航太機構參訪
參訪太空中心：學習衛星研發與發射過程
參觀航空公司維修廠：了解飛機檢修與維護流程
與航太專家交流：探索航太產業的未來發展與職業機會
四. 課程上課收穫
✅ 航空與太空科學的基礎知識：理解飛機與火箭工作原理，學習航太工程基本概念。
✅ 掌握飛行力學與空氣動力學原理：學會影響飛行器運動的物理因素，如升力、阻力與推進技術。
✅ 了解現代火箭推進技術：學習火箭發射的設計與應用，認識不同類型的推進技術與其優勢
✅ 參與水火箭設計與發射競賽：透過實驗操作，強化對火箭科學與軌跡計算的理解。
✅ 企業與學術機構參訪體驗：親身參觀航太研發機構與飛機維修廠，獲得航太產業的第一手知識。
五. 適合人群
本課程主要面向 初高中生，特別適合以下類型的學生：
