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理大成立航天研究中心 贡献国家\大公报记者 锺 怡

2021-05-22 04:23:42大公报
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  图:创新及科技局局长薛永恒(左五)表示,今次理大在国家首项火星探测任务中作出贡献,不单印证理大团队强大的科研实力,更说明香港科研实力雄厚。

  中国首个火星探测器“天问一号”於上周六成功着陆火星,香港理工大学两个团队分别协助选取着陆点及设计火星相机。当中选取着陆点的负责人透露,最大的挑战在於需要在一个半月之内分析67万个陨石坑、200多万块岩石,所幸最终完成任务,準确率达85%。理大校长滕锦光教授表示,将继续加大对航天领域的投资力度,又透露近日成立了由容启亮教授领导的深空探测研究中心,聚集了不同领域的专家,包括地质学、土木工程、物理学等,目的是在航天科技的不同方向展开深入研究。

  早在前几年,理大土地测量及地理资讯学系吴波教授已经率领团队对火星全球範围候选着陆区进行分析评估,选出三个日照充足、低海拔及地势平坦的候选着陆区,分别位於亚马逊平原、克里斯平原和乌托邦平原。这些候选着陆区均处於火星纬度5°-30°N範围,太阳日照充足,有助太阳能电池板供电,温度适中;且位处低海拔,可以延长探测器降落时减速的时间;地形平坦,有利探测器安全着陆。

  分析逾200万岩石及陨石坑

  理大又进一步对候选着陆区进行详细的地形地貌分析,最终将位於火星北半球的乌托邦平原定为目标着陆区。吴波说,乌托邦平原上广泛存在的沉积物显示此区域地下可能存在水冰,因此其对於找出火星是否曾有生命线索存在重大的科学意义。

  “天问一号”自2021年2月10日进入环火轨道后,已收集并传回大量覆盖目标着陆区的亚米级高解像度图像回地球。是次任务的目标着陆区面积达70公里×180公里,即比整个香港的面积大11倍。吴波教授及其团队利用自行研发的“三维集成测量模型”,将“天问一号”传回的高解像度图像,製成高精确度、高解像度的三维数码地形模型,以详细分析地形特征,识别可能影响着陆安全的大型斜坡,从而进一步缩小了目标着陆点的着陆範围。

  吴波表示,在此之前中国未有有关火星表面的资料,而在这次研究中,最大的难度在於需要在一个半月之内分析67万个陨石坑、200多万块岩石,但是经团队协作努力,最终完成任务,準确率达85%。此外,吴波表示,十多人的团队中目前只有一位香港学生,希望此项目的成果可以吸引更多的香港学生参与科技研究,壮大科研队伍。

  火星相机传相需七个小时

  理大工业及系统工程学系锺士元爵士精密工程教授容启亮率领团队研发的落火状态监视相机搭载於着陆器的外层平台上,用以监视火星车的巡视情况以及火星的周遭环境。火星相机重量轻巧,约390g,但是外壳坚固,能承担6200G的地心引力衝击,并且耐高温、低内耗以及能自我调整内部气压变化。

  容启亮表示,此次火星探测任务面临几方面的挑战,一是环绕、着陆和巡视三大任务必须一次完成。二是早前没有具体的火星数据支持,只能参考欧美的粗略数据。三是天问一号的环绕工作消耗了三个月的时间,此时地球离火星的距离远大於与太阳的距离,着陆难度增大。针对火星相机需要改进的地方,容启亮表示,目前传一张相要七个小时,所以要加快相片的传输时间,并在强大的地心引力衝击下保证图像的质量。

  香港理工大学校董会主席林大辉博士表示,对於理大能在火星探测任务中起到关键的作用感到十分骄傲,理大将继续为国家航天科技的发展做贡献。理大校长滕锦光教授表示,基於理大在航天科技领域取得的成绩,将加大对航天领域的投资力度。最近,理大成立了由容启亮教授领导的深空探测研究中心,聚集了不同领域的专家,包括地质学、土木工程、物理学等,目的是在航天科技的不同方向展开深入研究。

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