理大團隊研發系統助嫦娥四號探月
2019-01-15 00:00
中國「嫦娥四號」月球探測器於本月三日成功在月球背面著陸,亦是史上首次有探測器登陸月球背面。理工大學專家團隊自一三年「嫦娥三號」起參與探月計畫,當時負責分析著陸區的地貌,以及開發探測器的「相機指向系統」。今次理大兩個團隊的研究項目再次獲國家採用,為探索月球作出貢獻。
負責分析月球地貌的理大土地測量及地理資訊學系副教授吳波表示,「嫦娥四號」登月任務比「嫦娥三號」更有挑戰性,因為月球背面有不少撞擊造成的深坑,數目遠遠高於月球正面,達五至十倍,造成地面崎嶇不平,當中高度差異可達十六公里。此外,探測器在月球背面上無法透過無線電與地球聯繫,故需使用鵲橋中繼衛星作通訊。吳波指,地勢不平增加探測器降落的難度,「探測器在平地可以緩緩降落,但在背面需以幾乎垂直的方式降落。」為了讓探測器安全降落在合適地方,團隊透過衛星收集的月球遙感數據,包括逾四十萬個撞擊坑及逾二萬塊岩石的資訊,分析出兩個候選著陸區,而其中一個位於月球背面南極艾特肯盆地內的卡門撞擊坑,便是探測器最終著陸的地方。
理大另一團隊則參與研發探測器的「相機指向系統」,負責項目的工業及系統工程學系講座教授兼副系主任容啟亮介紹,相機系統置於探測器的最高點,負責拍攝月球的全景圖像,以及了解前方區域的地勢情況,扮演探測器的眼睛。理大副校長(科研發展)衞炳江補充指,若相機不能正常運作,將無法指揮探測器的移動,屬至關重要的項目之一。
容啟亮團隊設計的「相機指向系統」最早於「嫦娥三號」獲採用,今次使用的系統與上一次相同,但由於登陸地點的緯度與上一次相差約一度,故著陸點的深度增加,且環境溫度更低,對材料及設計的要求變相更高。因此,團隊在相機表面使用吸熱能力及反射輻射能力更高的塗層,亦盡量將部件合併為單一部件,避免接合位置出現腐蝕和生鏽。
回想起「嫦娥四號」成功登月時的情況,吳波仍難掩其激動的心情,「當收到一張張實時數據時,我們非常緊張,直至宣布登陸成功,心中的石頭終於落地。」他表示,現時關於月球早期形成歷史的研究仍相當缺乏,冀藉是次項目揭開月球更多奧秘,如其內部構造與熱演化歷史。記者 余嘉欣
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