科學X博士: 國家太空中心科普活動：全國小太空人計畫

國家太空中心科普活動：全國小太空人計畫(科技部科普計畫)

本計畫包含節目製作與現場活動兩部分

在節目方面

計畫中設計了三個太空單元，以及三個太空Q&A問答，於超級電視台「超級小英雄」節目中播出。依播出時間順序為：

2014/8/31 播出「人造衛星怎麼轉彎」

2014/9/7 播出「自製神奇水火箭」

2014/9/28 播出「光的折射與太空的關係」

2014/10/12 播出「太空問答台灣有幾個衛星」

2014/10/19 播出「太空問答福衛二號的功能」

2014/10/26播出「太空問答福衛三號的功能」

在活動方面

2014/10/25 台中場國立自然科學博物館地球環境廳

2014/11/12 花蓮場花蓮市中華國民小學活動中心

2014/11/15 新北場新北市私立竹林高級中學活動中心

2014/12/04 台北場臺北市私立靜心國民中小學活動中心

2014/12/06 高雄場高雄市私立立志高級中學活動中心

本計畫將於「超級小英雄」節目中，以太空環境與太空科技相關知識製作為節目單元，在節目中以前所未有的「動手學太空」方式，教導學童在家中以科學實驗的方法，了解各項太空相關知識，再以節目中教導的太空知識為基礎，讓學子們參與本計畫於全國北、中、南及偏遠地區，共五場之系列親子科普競賽活動，達到寓教於樂的效果。

研究目的

結合現有電視節目，提升科學知識推廣效果

競賽闖關方式，學習太空科學知識

企業配合款支助，節約國家開銷

以下為各集單目內容：

2014/8/31 播出「人造衛星怎麼轉彎」

這個單元的重點，在介紹人造衛星次系統中，協助衛星進行姿態控制的「慣性輪」。實驗用利用陀螺來說明角動量，再配合轉動中的車輪來改變受測者方向，讓大家了解人造衛星姿態控制的科學原理(圖1)。

圖1：人造衛星怎麼轉彎節目片段

2014/9/7 播出「自製神奇水火箭」

本單元的設計重點，在於介紹火箭的燃料特性與點火原理，同時配合利用保特瓶自製水火箭的DIY教學，讓觀眾們可以在家中自製水火箭，進而了解其中斜向拋體的物理原理(圖2)

圖2：自製神奇水火箭節目片段

2014/9/28 播出「光的折射與太空的關係」

我國福爾摩沙衛星三號的所使用的掩星觀測原理，與電磁波從真空中進入大氣的折射有關。本單元利用光線在空氣與水中所產生的折射現象，讓觀眾了解我國氣象衛星的觀測原理(圖3)。

圖3：光的折射與太空的關係節目片段

另外還有三個太空Q&A問答

2014/10/12播出「太空問答台灣有幾個衛星」

圖4：「太空問答台灣有幾個衛星」節目片段

2014/10/19播出「太空問答福衛二號的功能」

圖5：「太空問答福衛二號的功能」節目片段

2014/10/26播出「太空問答福衛三號的功能」

圖6：「太空問答福衛三號的功能」節目片段

在活動方面

活動辦理方式

於各場活動規劃初期，同時詢問北、中、南、東各地區學校合作意願後，以海報(圖7)與網路同時進行宣傳，配合合作校方宣導，吸引同學報名參加。

以下針對各活動內容進行介紹

【太空火箭-飛天火箭我最準】

包含了「作用力與反作用力」、「斜向抛體」、「空氣壓力」等相關物理知識。競賽將由自然素養課程中教導同學們火箭發射時之相關物理知識，並配合實驗進行講解，讓學員們確實了解水火箭所代表之「斜向抛體」物理知識。然後依活動場地現況安排水平射準或固定高度射準等比賽項目，參賽同學動手調整水火箭之空氣壓力與傾角，完成比賽。

圖7：太空火箭活動花絮

【人造衛星-轉轉陀螺儀我最久】

這個主題將以人造衛星運行於地球軌道時的力學原理為重點，主要涵蓋與「圓周運動」有關的「地心引力」、「向心加速度」，以及與人造衛星姿態有關的「轉動慣量」、「角動量」、「角動量守恆」等原理，教導同學們轉動慣量與陀螺儀之原理，以及陀螺儀在人造衛星上之應用。利用光碟片、鉛筆或其他可作為轉軸的物品、雙面帶、螺絲帽與其他所需要工具，製出可以轉的最久的陀螺儀。

圖8：陀螺儀活動花絮

【我的太空任務】

讓學員們體驗太空人工作與生活的情形。活動現場將由專業講師，講述太空人在太空環境生活所面臨的種種不便與危險。學員利用主辦單位所準備的厚手套、厚靴子及機械手臂等裝備，在限定時間內完全指定的模型製作或其他任務。

圖9：我的太空任務活動花絮

為配合科博館來館民眾分佈在不同的年紀層，避免因為實驗過於困難而讓年紀較小的民眾無法參與，因此針對科博館場次特別增加以下兩項娛樂性較高、但與太空科學關聯較為簿薄弱的實驗，以增添活動的豐富感與趣味性。

【白努利的UFO】

活動現場將由專業講師解釋如何利用白努利定律應用在生活周遭，並讓民眾利用升力讓乒乓球如同太空人漂浮過關斬將平安抵達目的地。

圖10：白努利的UFO活動花絮

【外星人來襲-沉浮火星人】

活動現場將由專業講師解釋重力、浮力、水壓相互會產生什麼不同的影響，並讓民眾利用自已的力氣改變瓶中的體積讓在瓶中的火星人都沉下來吧！

圖11：外星人來襲-沉浮火星人活動花絮

以下針對各場次進行介紹

台中場

地點：國立自然科學博物館地球環境廳1F

時間：2014/10/25 13:00-16:00

活動內容：

本次活動與國家太空中心所舉辦「守護台灣觀照世界福衛二號10週年巡迴展」，同時於國立自然科學博物館館內舉行，本場次為計畫中參與人數最多的一場。活動場地位於科博館館內，開放所有館內民眾參加，因此無法對參加對象身份與年紀做限制。民眾拿闖關卡(圖13)，上面有五個闖關蓋章處，五個關卡分別是「太空火箭-飛天火箭我最準」、「人造衛星-轉轉陀螺儀我最久」、「太空人-我的太空任務人」、「外星人來襲-沉浮火星人」、「白努利的UFO」。每一個關都會有對應的任務，任務達成可獲得一個太空章，集滿五個太空章，即可到第三特展室「守護台灣觀照世界福衛二號10週年巡迴展」展示區，兌換國家太空中心所準備的小禮物。本場次除了可以讓民眾們學習到計畫中所要傳遞的各種太空科學知識，也能同時認識福爾摩沙二號衛星的各項貢獻。