香港理大揭秘:如何助力嫦娥五号月球“挖土”成功?

  新华社香港12月17日电(记者朱宇轩)17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品安全着陆。中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功,并实现了中国首次月面采样与封装。研发月壤表取采样装置的香港理工大学(以下简称“理大”)科研团队向新华社揭秘,他们如何助力嫦娥五号“挖土”成功。

  “满意、激动、开心!”亲眼见证由自己团队研发的表取采样装置提取的月壤样本被成功运回,项目主导人、理大工业及系统工程学系讲座教授兼副系主任容启亮说,为见证这一刻,他和团队一直看直播至17日凌晨3时。

  从月球“挖土”,并将月壤样本带回,是嫦娥五号的重要任务。理大介绍,嫦娥五号“挖土”方式包括钻具钻取和机械臂表取,理大科研团队承担的是表取采样系统,利用机械臂在月面进行多点采样。

  容启亮介绍,理大研发的表取采样执行装置附着在嫦娥五号的着陆器上,整套装置由超过400件工件组合而成,包括采样器甲、采样器乙、初级封装装置和近摄相机。采样器甲和采样器乙分别用来挖取松散和黏性的月球土壤,初级封装装置是表取样本的暂存器,近摄相机则发挥识别样本和视像导航等作用。

  容启亮说,表取采样装置的研发过程异常艰辛。“深空探测充满不确定性,比如探测器会着陆在什么样的月面地形?采样装置提取样本时的光照是怎样的?如何保证月壤样本密封完好、不被污染……不确定性有很多,所以我们得反复试验,模拟可能出现的情况。”

  容启亮团队的实验室里放着1:1的嫦娥五号着陆器和上升器模型。在这个约400平方米的实验室内,容启亮率领团队20多名科研人员做了逾千次模拟实验。

  由于月球重力只有地球地心引力的六分之一,所以模型的顶部有一个吊着采样机械臂的装置,用来模拟月球重力环境。模型的斜上方有一排照灯,用来模拟太阳照射角度。研发团队在模型前方的地面上摆放了一个长方体盒子,里面装有白色颗粒,用来模拟月壤。记者还看到,实验室内有两台电脑,科研人员用来控制采样机械臂,实验室的墙面上挂着电子屏幕,显示表取采样装置采集月壤的过程。

  虽然未能前往内地协助运作表取采样装置,但容启亮和团队一直实时跟进嫦娥五号探测过程,并与内地科研团队线上沟通。“我很感谢国家把如此重要的项目交给理大,如果没有国家的支持,我们的仪器不可能去月球。”容启亮说,“国家能够给我们这么重要的任务,是对香港的信任。”

  嫦娥五号的任务已顺利完成,但容启亮说自己还不能放松,仍在进行与嫦娥六号相关的科研项目,“我要好好总结研发表取采样装置的经验,向国家提交更多建议书,争取在国家深空探测项目中继续发挥作用”。