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| 太空梭 亞特蘭提斯號 於 2011 年 7 月 8 日升空，執行最後一次太空梭任務 (Source: NASA) |
從 1981 年到 2011 年的三十年間，美國 NASA 太空梭升空的影像傳遍了世界各地，但是你曾經注意到，太空梭升空時總共有 5 具火箭引擎同時在提供推力嗎？
放大一點看清楚一點...
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| 同一張照片的局部放大 (Source: NASA) |
中間在太空梭本體上、沒有噴白煙的，是三具 RS-25 火箭引擎。這三具火箭引擎使用的燃料 (液態氫氣 與 液態氧氣) 則儲存在暗紅色、外掛在太空梭下方的「外部燃料槽」ET (External Tank) 中。
而兩側白色、噴出大量白煙跟亮光的，就是「固態火箭加力器」SRB (Solid Rocket Booster)，也就是本篇的主角。
什麼是「固態火箭加力器」？
簡單的來說，就是固態火箭加力器就是「超大號的沖天炮」。跟沖天炮一樣，兩者都是使用固態燃料，一旦點火就會一路燒到燃料耗盡為止。當然，太空梭用的固態火箭加力器比沖天炮精密多了。
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| 太空梭固態火箭加力器組成 (Source: NASA) |
而固態火箭加力器的主要目的，就是在發射載具從地面升空的時候，提供短時間、大量的推力，來幫助發射載具升空。
關鍵字就在於「短時間」跟「大量推力」上。
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| 「固態火箭加力器」脫離的一剎那 (Source: NASA) |
以太空梭而言，固態火箭加力器從點火升空開始到分離，總共只會燒短短的 124 秒。
相比之下，太空梭的三具 RS-25 火箭引擎，從升空到「主引擎停機」(MECO，唸法是「咪口」) ，要燒約 8.5 分鐘。
「大量推力」
太空梭的 RS-25 火箭引擎，三具加起來總共有提供了 5,250kN (535.3 噸力) 的推力。
而固態火箭加力器一具的推力就高達 12,500kN (1,274.6 噸力)，而太空梭上裝了兩具固態火箭加力器！
也就是說，在升空的那剎那，太空梭的五具火箭引擎總推力 30,250 kN 中，高達 82.6% 的推力來自於固態火箭加力器！
為什麼要用「固態火箭加力器」？
在解釋為什麼要用固態火箭加力器之前，要先解釋一下上太空的飛行路線。
舉例來說：「進入 400 公里高軌道」需要達到兩件事情：
- 距地表的高度達到 400 公里
- 速度要夠快，才能形成繞地球的軌道，而不是掉回地球
接下來要考慮的就是大氣層了，大家都知道高度越高、空氣的密度越低，而空氣密度低的地方，產生的空氣阻力也低。距離地表高度 10 公里的地方，大氣密度約只有地表的 25%，相同的速度下所受到的空氣阻力也只剩下 25%，這也是為什麼民航機都選在差不多 10 公里高的地方飛行。
所以，從地表發射上太空的飛行路線幾乎都是：
- 升空後以非常高的仰角爬升，盡快的通過大氣層中空氣密度最高的部分
- 然後逐漸的降低仰角，在增加高度的同時增加速度
既然升空時面對的空氣阻力最高、同時也是發射載具重量最重的時刻 (因為燃料都還沒燒掉)，這也是最需要推力的時刻。而隨著高度提高、發射載具重量減輕，需要的推力也隨之減少。
這也就是為什麼「短時間」與「大量推力」的固態火箭加力器被使用在發射升空時的原因。
太空梭 亞特蘭提斯號 於 2011 年升空前往 哈伯太空望遠鏡 的影片
可以看到固態火箭加力器從點火升空 > 脫離 > 落海的完整全程
可以看到固態火箭加力器從點火升空 > 脫離 > 落海的完整全程
「固態火箭加力器」的未來
其他的發射載具，如：美國的 Atlas V、日本的 H-IIB，也都在升空時使用固態火箭加力器，只是與太空梭的固態火箭加力器相比，他們的尺寸與推力都小的多。
| 國家 | 發射載具 | 單一固態火箭推力 (x數量) | 總推力 |
| 美國 | Atlas V 55x 構型 | 1,270kN (x5) | 6,350 kN (647.9 噸力) |
| 日本 | H-IIB | 2,305kN (x4) | 9,220 kN (940.8 噸力) |
| 美國 | 太空梭 (已退役) | 12,500kN (x2) | 25,000 kN (2,551.0 噸力) |
| 美國 | SLS Block I (研發中) | 16,000kN (x2) | 32,000 kN (3,265.3 噸力) |
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| NASA SLS Block I 電腦模擬圖 兩側的圓柱就是太空梭固態火箭加力器的放大版 (Source NASA) |
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