从月球到火星,看中国航天里的香港力量,星空里的狮子山精神

南方都市报APP • 南都大数据研究院
原创2021-06-23 20:29

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香港精神,也叫狮子山精神,是一种刻苦耐劳、勤奋拼搏、开拓进取、灵活应变、自强不息的精神。在中国的航天事业中,同样流淌着令人敬佩的狮子山精神。

站在建党百年的历史节点,“时代精神耀香江”活动正式拉开序幕,一批由中国工程院院士、国家各航天项目总指挥和总设计师组成的“宇宙级天团”走进香港校园,与青年学子们分享中国航天工程的丰硕成果与宝贵精神。下面就与南都大数据研究院一起来感受下,中国航天事业里中的香港力量吧。

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香港理工大学设“深空探测研究中心”

中国的航天事业中,可少不了香港科学家的身影。比如近年来,香港理工大学就积极参与中国的航天事业。

2021年5月,香港理工大学正式成立“深空探测研究中心”,汇聚了地质学、土木工程、物理学等不同学科、不同领域的专家,进行航天技术的研发,以科研力量贡献国家。据香港工程科学院院士、香港理工大学教授容启亮介绍,该中心的工作主要包括深空探测仪器制造及深空探测理论研究。

此外,港理工的容启亮教授、吴波教授团队也是我国深空探测重大科学工程的香港“老朋友”,更是香港唯一参与国家深空探测的科学家团队。嫦娥三、四、五国家探月工程和“天问一号”火星探测任务里都有他们所贡献的力量。

容启亮团队

研发“火星相机”,参与月球取样

其中,容启亮教授的团队所研发出精密的太空仪器“落火状态监视相机”(“火星相机”)搭载于着陆器外层平台上,用以监视着陆情况、火星的周遭环境,以及降落火星后火星车祝融号的操作,包括太阳翼的打开及天线的状况。相关数据对掌握巡视器能否在火星表面成功巡视至关重要。

容教授的团队还参与了嫦娥三号、四号和五号国家探月工程,所研发的相机指向系统帮助控制中心指挥月球车的活动。表层取样器和封存月壤样品的初级封装系统更帮助嫦娥五号成功取得月球样本,并进行初步封存。

在月球采样有多难?容启亮此前接受南方都市报采访时透露,使用全自动机械臂采集如此大量的月球样本史无前例“嫦五”带有两个月表采样器以应对不同质地的月壤,着陆月球后,用于月表的采样装置共采样12次,其中第三次一度取样过多,采样器顺利地自动凿去了一部分。

机械臂又是如何进行采样的?容启亮向南都记者还原了当时的过程:“首先,接到指令后,初级封装系统将样本罐打开,机械臂将采样器下放采样。铲子形状的采样器(甲)是为采集松散的月球样本设计的,它闭合时能震动,甩走多余碎片,也能够凿开大块的月壤。采样器(乙)则能够钻进月壤,通过打开齿状金属瓣抓取黏性样本。两个采样器各配有一台近摄像机。采样一开始进行得比较慢,后面工作人员用得顺手了,就加快了速度。整个过程原来预计要持续30多个小时,结果提早完成,用了不到20小时。第三次采样采多了,我们的采样器顺利凿去了多出的部分。”

吴波团队

分析火星地貌,选着陆地点

2017至2020年期间,香港理工大学的另一位教授吴波应中国空间技术研究院的邀请,率领团队进行火星全球的分析和评估,筛选出三个分别位于亚马逊平原、克里斯平原和乌托邦平原的候选着陆点,并通过详细的地形及地貌特征分析,选定了火星北半球最大的撞击盆地乌托邦平原南部区域为“天问一号”的目标着陆区。

为了帮助“天问一号”在火星上安全着陆和巡视,吴波及其团队也研发出“基于人工智能的撞击坑、石块提取方法”,在一个半月内,分析了分布在目标着陆区内的67万个陨石坑、逾200多万块岩石,和数百个火山锥,准确率达到了85%。

吴波教授在接受采访时透露了整个过程:“天问一号”进入火星环绕轨道以后,对已选择的目标着陆区进行了高分辨率图像的拍摄。团队自3月获得有关图像之后,就紧锣密鼓地进行处理,最后成功搜索到几个着陆椭圆,供“天问一号”的任务团队进行最后的选择。

他坦言,完成任务的过程,有压力、有困难。尤其是在过去两个月,从3月中旬到5月初,团队需要处理大量数据的高分辨率图像,还要通过三维建模分析目标着陆区里数以百万计的石块、数以十万计的撞击坑,以及其他有可能影响着陆安全的地貌特征。“压力无处不在,但我欣慰的是,我们团队中的每一个成员,都能够全力以赴,大家都有一种荣誉感、使命感,积极贡献自己的力量。”吴波教授说。

值得一提的是,香港青少年也越来越多地参与到祖国的航天事业之中。2016年,神舟十一号载人航天飞船发射成功。航天员在太空实验室天宫二号进行了3个由香港中学生设计的实验项目——“水膜反应”“太空养蚕”和“双摆实验”,均取得了成功。

6月23日上午,“航天科学家团队进校园”暨当代杰出华人科学家公开讲座活动首场讲座在香港理工大学开讲。中国工程院院士、神舟飞船首任总设计师戚发轫院士特别提到:“我们热情地、真情实意地,欢迎香港青年人参与祖国的航天事业中去!”


出品:南都大数据研究院

总策划:戎明昌

总统筹:王海军

统筹:邹莹

数据采集分析:陈泽然

制图:李蓓

数据来源:中国国家航天局、香港理工大学、媒体公开报道等

数据统计截止:2021年6月23日

编辑:凌慧珊,邹莹,张雨亭

更多报道请看专题:时代精神耀香江

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