理大參與設計採樣裝置:研發過程艱辛

2020-12-17 14:32
來源:香港商報網

 國家航天局表示,探月工程「嫦娥五號」返回器攜帶月球土壤的樣本,於今日(17日)凌晨成功降落內蒙古四子王旗預定區域的着陸場,完成為期23日中國首次月球採樣返回任務。香港理工大學有份參與今次國家探月工程,負責設計搭載在「嫦娥五號」着陸器上的「表取採樣執行裝置」,理大講座教授容啓亮憶述,研發過程要保持低調,外人不知實驗室位置,因而才在去年社會事件中沒有受到破壞。

 在香港,負責研發「表取採樣執行裝置」的理大團隊今早會見傳媒指,受疫情影響,他不能親身到內地的測控中心監察,只能在實驗室透過實時數據,檢視每個採樣步驟。

 團隊形容,嫦娥五號採集月球土壤過程順利,但由於是近乎首次以遙控全自動採樣,在月球的陌生環境下,各個環節本身具有風險。容啟亮舉例指,第三次採集的樣本較預期多,採樣器不能關閉,需要取走額外的樣本;又指如果採集到的樣本是黏性,整個採樣器可能就不能使用。

 團隊解釋,裝置的原理是當採樣器採集足夠的樣本後,機械臂會透過近攝相機的視象導航,將盛載樣本的容器提起,並放入上升器,之後離開月球表面進入月球軌道,與軌道器交合對接,將樣本容器轉移至返回器。

 裝置表面特別處理助散熱

 容啟亮指,裝置需要在面向太陽的高温環境下運作,裝置表面需要特別處理,令所吸收的熱能少於反射的熱能,即使被太陽照射,裝置亦不會變得熾熱;採樣器及近攝相機,設計上都能抵禦比起月球真實環境更高的温度。

 團隊利用模擬器進行逾千次測試,並進行光照實驗,以助臨場判斷樣本罐內的樣本數量及確認何時封罐等,亦要測試近攝視象導航效率。

 團隊指,設計會繼續應用在嫦娥六號,將利用今次所收集的數據加以改良,他亦希望理大日後能參與更多太空研究,並能獲取所採集的月壤作進一步研究,例如月球上是否有生命跡象。

 嫦娥五號採樣裝置2011年起研發

 容啟亮指,團隊由2011年起研發裝置,理大負責製作裝置上的兩個採樣器、近攝相機及封裝系統,內地則負責製作機械臂,直至2017年正式交付,其後仍要反覆驗證,升空後會否影響運作。

 他認為,理大對月球環境的基礎研究較深厚,能照顧在月面所有情況,具有較高可靠性,是在眾多內地研究機構中獲勝的關鍵因素。

[責任編輯:靜文]
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