課     名      ArianeGroup之太空推進系統設計、製造、整合及太空系統應用
開課學期 113-2
開課模式 單位創課
課程名稱 ArianeGroup之太空推進系統設計、製造、整合及太空系統應用
課程領域 應用科學
課程類別 選修
上課地點 S4-209(暫定)
人數限制 30
導師姓名 太空科學與工程學系 張起維教授
導師信箱 loren@g.ncu.edu.tw
課程聯絡人 liya@jupiter.ss.ncu.edu.tw
講師/業師姓名 Ulrich Gotzig
講師/業師介紹 Ulrich Gotzig 為歐洲知名太空推進及發射載具公司 ArianeGroup 的軌道推進資深專家及另類燃料研發技術經理。Ulrich老師 1990 年於德國Technical University of Stuttgart 獲得航太工程碩士,同年以化學推進研發測試工程師的角色加入ArianeGroup、自2009年擔任單燃料及雙燃料推進器研發製造工程直管,並帶團開發多樣化學推進器並協助進行太空任務分析與系統開發。Gotzig 老師著有多篇太空推進系統研發與分析的 SCI 期刊及研討會論文,同時也擔任多次歐盟 Horizon 2020 及歐洲太空總署太空推進相關研究計劃主持人。Ulrich 老師自 2012 年另外擔任德國University of Applied Science Baden Württemberg 太空推進資深講師,平均每年指導1名碩士生、每四年指導1名博士生。
課程時數 18
認證學分 1
課程簡介 太空科技應用及我國太空產業的重要性近年來大幅提升,隨著共乘發射及衛星微型化的普及度增加,現在產官學界開發離開低地球軌道到高軌道、進月球軌道或參加行星任務的機會逐步增加。然而,這些軌道因為少了低地球軌道可用來進行軌道及姿態調整的空氣阻力及較強的地球磁場所以必須仰賴不同的推進系統完成前述功能,以便達到任務目標。然而,我國對於太空推進系統的設計、應用、以及可完成任務的太空載具系統設計與整合有經驗的師資欠缺。推進相關的既有課程大多也都只會介紹推進器細部運作及設計原理,對於推進的太空任務應用以及任務需求如何反映在推進系統的設計、製造與應用過程較爲琢磨。 ArianeGroup 是位於歐洲,世界最大的太空載具與推進科技廠商之一,該公司的推進系統整合到多個我國以及我國有參與的太空計劃。本課程將對學生提供一個對太空推進設計與太空任務應用的宏觀由小到大的介紹,從基本的火箭推進原理及推進器種類開始、延伸到推進系統規格定義、組成、製作、整合、測試與操作方式。最後會介紹歷年有指標性的月球、火星及行星衛星登陸器設計,以及對應的太空任務設計進步與技術挑戰。
課程目標 本課程可對學生提供與世界頂尖的太空推進科技廠商ArianeGroup業師交流學習過去的太空推進設計與實現經驗以及未來國際趨勢,同時也可提升本校在國際太空產業的能見度,奠定未來持續交流並建構實習機會。
課程要求 每堂課程點名,全程出席者始得核發上課證明。
其他 本課程將分組針對特定專題進行分析與分組報告。
關鍵字 太空科學

上課日期 起始時間 結束時間 授課講師 上課主題 上課內容 備註
2025-06-09 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Introduction and Theory 1. Introduction and Lecture content 2. New Space vs. Old Space: Business and technical motivations. 3. Trends in Space and subsequent requirements for propulsion 4. Basic Definitions / Tsiolkovsky rocket equation. 5. Launcher staging 6. Propulsion technologies: chemical, electric, cold gas, solar sails, and emerging methods. 7. Thermodynamics and nozzle theory: efficiency, flow dynamics, and advanced designs.
2025-06-10 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Propulsion Basics 1. Launcher Propulsion -Solid, hybrid, and liquid propulsion technologies -Launcher components 2. Orbital Propulsion - Chemical -Design, function and operation of monopropellant and bipropellant engines. -Classical and Green propellants: ADN, hydrogen peroxide, and water-based systems.
2025-06-11 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Propulsion Basics 1.Orbital Propulsion - Electrical -Technology overview: Hall-effect, gridded ion, and electro-thermal engines. -System components: feed systems, power units, and mechanisms -Applications in satellite station-keeping and deep-space missions.
2025-06-12 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Orbital Propulsion Systems 1. Technologies and technology selection 2. Orbits and orbit changes 3. Basic Sizing 4. The role of upper stages / kick stages in mission design. 5. System layout: tanks, valves, sensors, and regulators. 6. Overview of key propulsion system components: tanks, feed systems, nozzles, and regulators. 7. Operational phases: ground preparation, in-orbit performance, and end-of-life deorbiting.
2025-06-13 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Propulsion Systems Manufacturing and Integration 1. Project Phases 2. Procurement 3. Engineering challenges and solutions in propulsion system integration. 4. Testing and qualification (functional, hot firing, environmental) 5. Case studies from AGG projects.
2025-06-14 14:00 17:00 Ulrich Gotzig - ArianeGroup研發技術經理 Landers: Basics, History, Examples, and Challenges 1. Engineering requirements for complex missions: interplanetary transfers, multiple payloads, and rendezvous missions. 2. Fundamentals of lander design: propulsion, stability, and descent systems. 3. Historical milestones: Apollo, Huygens, and modern-day Mars landers. 4. Technical challenges and innovations in landing on celestial bodies.