香港科學(xué)家參與“天問一號”火星探測任務(wù)
為國家航天事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量(香江在線)
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在中國航天事業(yè)發(fā)展歷程中，許多香港科學(xué)家懷揣著平凡而偉大的航天夢，向著深空探索的征程不斷求進(jìn)，為國家航天事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)出力量
日前，“時代精神耀香江”之百年中國科學(xué)家主題展及部分月壤在香港會展中心展出。展覽人流如潮，一票難求。能夠一睹月壤真容，讓來參展的香港市民十分激動；香港科學(xué)家參與國家航天事業(yè)發(fā)展的事跡，更讓大家深感自豪。
“香港科技界有能力在國家太空探索及科研發(fā)展上擔(dān)當(dāng)重要角色�！毕愀劾砉ご髮W(xué)校長滕錦光說，為國家航天項(xiàng)目作出有意義的貢獻(xiàn)，既提升香港民眾對國家發(fā)展成就的自豪感，更是愛國主義的體現(xiàn)。
夢想啟蒙，自制相機(jī)激發(fā)創(chuàng)意
5月15日7時18分，我國首個火星探測器“天問一號”在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸。
這其中有香港科學(xué)家的貢獻(xiàn)。對香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系(精密工程)講座教授容啟亮和他的團(tuán)隊(duì)來說，“天問一號”的成功著陸意義尤其特殊：搭載于火星探測系統(tǒng)上的儀器“落火狀態(tài)監(jiān)視相機(jī)”(又稱“火星相機(jī)”)正是由他的團(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)，用以監(jiān)視火星車著陸后的初始化狀態(tài)及周邊環(huán)境。
“火星相機(jī)相當(dāng)于探測器的‘眼睛’，很高興我們不負(fù)期望�！钡弥疤靻栆惶枴表樌懟鹦�，容啟亮難掩自豪與激動。從自制相機(jī)、到勇闖宇宙，他與攝影的不解緣分，早在年少時就埋下了種子……
上世紀(jì)50年代，容啟亮出生于一個普通的香港家庭。在玩具短缺的童年，容啟亮開動腦筋、大膽嘗試，自制出各類游戲，常常與小伙伴玩得不亦樂乎。
踏入中學(xué)，思維活躍的容啟亮成為老師眼中的調(diào)皮學(xué)生。不多久，興趣廣泛的他就創(chuàng)立了攝影學(xué)會，并成為第一屆會長。然而，“玩相機(jī)”在當(dāng)年實(shí)屬一件奢侈的事，普通中學(xué)生根本難以負(fù)擔(dān)。
沒有相機(jī)怎么辦？容啟亮就去撿別人不要的破舊鏡頭和零件，回家自行組裝，“造一個箱子，找一塊玻璃，再安一盞燈，這就成了一臺相機(jī)。”在黑白照片的年代，睡房床底便是他用來沖曬照片的臨時“暗房”。
“只要是感興趣的事，無論多困難，我都會堅(jiān)持下去�！被仡櫷�，容啟亮感慨，成長過程中的資源匱乏，正是激發(fā)自己創(chuàng)意的“啟蒙老師”；不輕言放棄的性格，更造就了他今日苦心鉆研的科學(xué)精神。
2013年，容啟亮率領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“相機(jī)指向系統(tǒng)”隨嫦娥三號在月球正面軟著陸，這是國家探月工程首次采用香港研發(fā)和制造的精密航天儀器；2019年，這款相機(jī)指向機(jī)構(gòu)再次隨嫦娥四號升空，見證人類探測器首次月球背面軟著陸。
全力以赴，攻克工程學(xué)“終極挑戰(zhàn)”
“一項(xiàng)發(fā)明必須經(jīng)過多重審批和試驗(yàn)才會被國家選中，哪怕是很小的失誤、哪怕只錯一次，你就已經(jīng)輸了�！�2017年，容啟亮獲邀參與國家首個火星探索任務(wù)，他一方面深感榮幸，另一方面則抱著“戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢”的心態(tài)，全力以赴。
雖已成功研制多款精密的航天儀器，但每次開啟新的航天項(xiàng)目，研發(fā)過程都要從頭做起，火星相機(jī)亦不例外。時間短、任務(wù)重，容啟亮直言自己幾乎每天都在協(xié)調(diào)解決各類技術(shù)問題，“試驗(yàn)最緊張的時候，一天只能睡兩三個小時”。
容啟亮手持銀白色的“火星相機(jī)”樣機(jī)，向記者示范它的操作方法和運(yùn)作原理：“我們?yōu)檫@款相機(jī)量身定制了一套全新的‘一體化熱流防護(hù)設(shè)計(jì)、測試及品質(zhì)控制方案’，將民用零部件一步步提升至航天級別，每個步驟都經(jīng)過嚴(yán)格把關(guān)及篩選，這是同類設(shè)計(jì)第一次應(yīng)用在航天科技上�！�
搭載于“天問一號”著陸器外層平臺上的“火星相機(jī)”，體重輕巧，約390克，但外殼堅(jiān)固、穩(wěn)定性高，可在長時間的太空旅程中克服極端溫差、宇宙塵埃、輻射、機(jī)械振動等嚴(yán)峻考驗(yàn)，并在著陸下降過程中承受相等于地球地心引力6200倍的沖擊震蕩。
“看這里，它有超廣角測量視野和影像變形控制功能，能持續(xù)監(jiān)測火星環(huán)境和巡視器的操作狀態(tài)�！比輪⒘链魃鲜痔祝⌒牡卮蜷_相機(jī)前蓋，逐一介紹著。
浩瀚宇宙、星辰點(diǎn)點(diǎn)，人類對太空的探索從未中斷。從神話到現(xiàn)實(shí)，“天問一號”旨在一次性實(shí)現(xiàn)對火星“環(huán)繞”“著陸”及“巡視探測”三大任務(wù)，是世界航天史上的首次嘗試。
多年航天探索路，所取得的成果令容啟亮十分振奮。他說，高效太空工具的設(shè)計(jì)和制造可謂工程學(xué)的“終極挑戰(zhàn)”，說明科學(xué)家既要腳踏實(shí)地，更要仰望星空，“感謝國家對香港科研充滿信心并委以重任！作為香港為數(shù)不多擁有航天任務(wù)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)之一，我們期待進(jìn)一步發(fā)揮所長，為國家其他深空探索項(xiàng)目貢獻(xiàn)力量。”
2020年底，由容啟亮和他的科研團(tuán)隊(duì)最新研發(fā)的“表取采樣執(zhí)行裝置”，成功協(xié)助“嫦娥五號”從月球捧起一抔土，為國家探月工程帶回寶貴的月壤標(biāo)本。這套執(zhí)行裝置由超過400件工件組合而成，除近攝相機(jī)外，容啟亮亦牽頭設(shè)計(jì)了采樣器及封裝裝置等。
不斷求進(jìn)，點(diǎn)亮國家深空探索之路
與火星的成功邂逅，揭開了我國行星探索的序幕。但登陸火星失敗率極高，著實(shí)是一項(xiàng)艱巨任務(wù)。
“火星表面的地形復(fù)雜，大氣層稀薄，且隨時可能出現(xiàn)沙塵暴，加上火星與地球通信有5至20分鐘的延遲，凡此種種均增加了登陸火星的難度�！痹谙愀劾砉ご髮W(xué)土地測量及地理資訊學(xué)系教授吳波看來，選擇一個安全又兼具科學(xué)價值的著陸點(diǎn)至關(guān)重要。
2017年至2020年期間，吳波應(yīng)中國空間技術(shù)研究院邀請，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行火星全球的分析與評估，研發(fā)創(chuàng)新的地形測量及地貌分析方法，協(xié)助選取火星著陸點(diǎn)。
憶及“天問一號”在最佳著陸橢圓中心點(diǎn)附近安全降落時的畫面，吳波深情感慨，“這次火星任務(wù)注定會載入史冊，作為這項(xiàng)龐大工程中的一顆小小‘螺絲釘’，我們不僅見證了歷史，更參與了歷史，這是多么值得高興和驕傲的事呀！”
逐夢太空，不斷求進(jìn)。在香港理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室外的諸多展板上，展示著一系列太空科研的研究成果，一個個復(fù)雜而精密的項(xiàng)目，記錄著香港與內(nèi)地科研工作者們同心協(xié)力，推動中國探測器一步步遠(yuǎn)行，探索深空的奧秘。
“期望未來能有更多香港科學(xué)家參與‘探月’‘探火’等項(xiàng)目，如果有這樣的機(jī)會，我一定積極申請�！毕愀壑形拇髮W(xué)工程學(xué)院副院長黃錦輝對無垠宇宙充滿熱情和期待。
中國科學(xué)院院士、香港科技大學(xué)副校長葉玉如表示，我國在太空探索領(lǐng)域取得的成果來之不易，離不開一代代科學(xué)家的努力和堅(jiān)持。她寄語香港科研工作者勇挑重?fù)?dān)，不負(fù)所托，更加積極和深入地參與國家創(chuàng)新科技發(fā)展。
滕錦光介紹，香港理工大學(xué)已于近日成立“深空探測研究中心”，未來將不遺余力培養(yǎng)更多香港青年科研工作者，鼓勵他們不斷創(chuàng)新、勇敢追夢，成為點(diǎn)亮國家航天事業(yè)道路上的熠熠星光。
本報記者 陳 然
