Space X太空船「Dragon」完成補給任務後，於2025年5月24日晚間約10時44分(美西時間)返回地球大氣層，該公司亦在音爆發生前一小時在其社交平台X(前Twitter)上發布貼文，指出該太空船於降落太平洋前，會有短暫的音爆宣告其歸來。惟其產生的巨大聲響及震動，仍讓部分爾灣(Irving)、佛雷斯諾(Fresno)附近居民感到不適。這艘由SpaceX打造的無人駕駛太空船Dragon capsule係向國際太空站(International Space Station)運送約 6,700 磅（約 3 噸多）的補給、設備和其他資源。根據美國國家航空暨太空總署（NASA）的說明，Dragon capsule完成其任務後，便於5月23日上午 9時5分 從太空站脫離，隨後開始返回加州海岸的航程。
(圖片來源：X/ SpaceX帳號貼文)
SpaceX Dragon：
是由SpaceX公司設計和製造的可重複使用太空船，透過SpaceX的獵鷹9號(Falcon 9)火箭發射，使用PICA-X熱防護罩與降落傘系統安全重返地球。主要用於運送貨物和載運人員至國際太空站，也是首款由私人企業開發、專為國際太空站補給設計，且成功發射進入低軌道並返回地球的太空船，分為載人(Crew Dragon)及貨運(Cargo Dragon)兩種類型，其特點如下：
🚀 可重複使用性：
貨運和載人型號都經過設計，可以多次往返地球和太空，降低太空運輸成本。
🚀 承載能力：
載人部分，最多可搭載7名太空人，並送往國際太空站或其他目的，已經完成多次正式任務；貨運部分，以運載大量貨物到國際太空站為其目的，包括實驗設備、食品、水、空氣等，並能將實驗樣本和廢棄物帶回地球，目前在NASA的「商業補給服務計畫(CRS)」下執行任務。
🚀 自動化程度高：
龍飛船具有高度自動化的導航、控制和維持系統，降低了對地面操控的依賴；也能自動對接國際太空站，以進行設定的太空任務。
🚀 安全性：
龍飛船採用多重安全措施，包括冗餘系統、逃生系統和自動監控系統，以確保太空人在飛行過程中的安全。
↑ SpaceX Dragon概觀 (取自SpaceX官網)
音爆(Sonic Boom)：
當物體的速度，超過它所發出聲音的速度時，周圍的空氣會產生一個壓力非常大的錐狀區域（被稱為馬赫錐），造成氣流不穩定，而壓力差會產生巨大的聲響。如子彈、噴射機等飛行產生的聲響即是音爆的例子。
⏺︎ 原理：
產生壓力波：當物體穿越空氣時，會壓迫空氣分子，形成壓力波，這就是聲音。
波浪積聚：當速度超過音速時，物體會追上自己產生的波浪，使它們堆積並形成衝擊波(一種突然的壓力變化)。
馬赫錐(Mach cone)：衝擊波以一個錐形（馬赫錐）傳播，物體在前，聲音在後。如果位在錐體範圍內，就會聽到「爆炸聲」。
持續現象：當物體持續以超音速飛行時，它會沿著飛行路徑不斷產生音爆，地面上的人可以聽見一個尖銳的「N形」波。
響度因素：響度與飛行高度、物體體積形狀、速度及大氣條件有關。高度越高，音爆範圍越廣但越緩和；低空飛行時，聲響更集中、更大。
↑音爆與馬赫錐示意圖 (取自BYJU’S)
↑噴射機打破聲音屏障(Breaking Sound Barriers)發出音爆示意圖
(圖片來源：取自Boom Supersonic)
音爆對於公眾或環境的潛在危害
數據顯示音爆產生的過度壓力通常為 1–10 磅/平方英尺，目前尚未有研究證明會對人構成實質傷害。不過，劇烈的音爆確實可能導致窗戶破裂或驚動附近居民及動物，尤其是低空或高速飛行時，其所產生的巨大聲響，仍可能對發射場域附近的人員與動物造成潛在的聽力損傷，長期下來亦有可能衍生周圍建築物的輕微結構問題。以SpaceX 星艦(Starship)為例，其發射時將產生高達146分貝的噪音，依據美國楊百翰大學(Brigham Young University)天文學研究人員估計，其聲音相當於獵鷹火箭(Falcon)發射10次，因此附近居民部分表態厭倦此種影響生活的刺耳噪音。
目前航太工業可採取的音爆減弱技術
當前針對像 SpaceX 火箭這類重返地球或垂直起降的飛行器，已有特定的策略或技術手段，整理如下：
🚀 改良飛行器的設計（機身形狀優化）
⏺︎技術原理：飛行器在超音速飛行時產生的音爆主要來自激烈的氣壓變化。透過優化機身設計，可以使氣壓變化「平滑」過渡，降低音爆的強度。
⏺︎ 實例：NASA 的 "X-59 QueSST"（Quiet Supersonic Transport） 就是一架設計用來產生「低音爆（low-boom）」的飛機，它的長機鼻和扁平機身能有效減緩衝擊波。
🚀飛行路徑與高度的最佳化
⏺︎ 技術原理：音爆對地面影響的強弱與飛行高度密切相關。越高空發生的音爆，其衝擊波到地面的強度越小。
⏺︎ 應用：調整火箭的重返大氣層角度、速度與路徑，可使音爆影響區域遠離人口密集地。
🚀使用可控制的返回載具
⏺︎ 技術原理：與傳統以高速度、固定角度返回地球的載具不同，現今可重複使用的太空船（如 SpaceX 的 Dragon）可以在返回時進行姿態與速度控制，盡量降低劇烈衝擊。
⏺︎ 成效：可部分緩解音爆產生的強度或改變其出現的地點與時間。
🚀限制飛行時間與音爆發生區
⏺︎ 策略：聯邦政府必須立法與航空機構可透過政策管制，要求火箭公司避免在人口密集區上空飛行，或限制音爆發生的時間（如深夜）。
⏺︎ 現況：美國 FAA（聯邦航空總署）對商業太空發射有特定「音爆監管準則」，雖然目前對 SpaceX 管理仍較寬鬆，但民眾反應逐漸升溫。
🚀使用聲波預測與緩衝技術（前瞻性技術）
⏺︎ 研究方向：透過模擬音爆在地面擴散的模式，未來可能利用地面設施（如聲波緩衝屏障或植被帶）降低居民區的實際衝擊。
⏺︎ 進展狀況：尚在實驗階段，可能會首先應用於機場或發射基地周邊。
馬赫截斷技術應用於飛行器之消音研究
馬赫截斷(Mach Cutoff) 是一種利用大氣層溫度隨高度變化的物理現象，來減少或消除超音速飛行器產生的音爆(sonic boom) 對地面的影響。超音速飛機產生的音爆會以音錐的形式向地面傳播，但當音錐遇到大氣層中溫度隨高度上升的逆溫層時，聲波會發生折射，向上偏轉，從而減弱或消除對地面的影響。
折射:當聲波從氣溫較低的地方進入氣溫較高的區域時會發生折射，折射角大於入射角，使得聲波向上偏轉。透過精確控制飛行高度和速度，使音錐的震波(Shock Wave)在遇到逆溫層時發生折射，將音爆的能量集中向上，減少對地面的影響。
⏺︎ 應用: 美國航空新創公司Boom Supersonic正在積極研發採用馬赫截斷技術的超音速客機，目標是讓超音速飛行更加安靜，適合商業用途。馬赫截斷技術也可能應用於軍事領域，例如提升軍事飛行器的隱蔽性，或者降低超音速武器的噪音。
⏺︎ 難度與挑戰：逆溫層的穩定性逆溫層的強度和位置會影響馬赫截斷的效果，飛行高度需要足夠高，才能有效利用逆溫層，但也不能過高，以免影響經濟性。因此需要精密計算確掌握逆溫層的變化，以及控制飛行器的飛行速度和航線，才能達到預期的效果。
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