<menu id="mwsy4"><tt id="mwsy4"></tt></menu>
  • <menu id="mwsy4"></menu>
  • “港”創科25人??丨獨家專訪香港工程科學院院士、深空探測中心負責人容啟亮:航天是最終極的工程挑戰

    2023-07-18 19:44:54 21世紀經濟報道 21財經APP 何柳穎

    21世紀經濟報道記者何柳穎報道

    宇宙無垠,人類對未知太空的探索走過了漫長歲月。

    1961年,蘇聯宇航員尤里·加加林乘坐東方1號宇宙飛船進入太空,載人航天征程自此開啟。 

    2019年,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,實現人類探測器首次月背軟著陸。 

    在嫦娥四號著陸器頂端,安裝著一個“相機指向系統”,起到云臺作用,可垂直移動120度,左右旋轉350度,在月球引力下可正常運作,幫助拍攝月球圖像。該系統由香港工程科學院院士容啟亮帶領的香港理工大學(下稱“港理工”)團隊攜手中國空間技術研究院共同研發。

    多年以后,容啟亮仍記得那個早晨。10時26分,嫦娥四號探測器成功著陸;11時40分,著陸器監視C相機獲取了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。他終于松了一口氣,知道團隊再一次完成了國家交付的科研使命。 

    鉆研航天事業三十余載,這是容啟亮難得的放松時刻?!耙l展一件航天儀器,不是直接把一個航天儀器給你做,就能一直做到它能上天。這是一個程序,每一個節點都需要評審,很多時候都會有并行研發,會有其它儀器和你競爭。那就導致了每一次評審、每一個節點都是一個挑戰。所以每一次都很擔心,希望真的能過了這關,過了這關又下一關,再接著下一關,等到發射的時候就更加(擔心),睡也睡不著?!痹诮邮?1世紀經濟報道記者采訪時,容啟亮如此說道。

    這些年間,容啟亮多次參與我國重大航天任務,從“嫦娥”系列到“天問一號”,從相機指向系統到表取采樣執行裝置、落火狀態監視相機,容啟亮經歷了多個“睡也睡不著”的發射時刻。

    即便年過古稀,容啟亮仍在探索未知深空。他稱,仍有很多問題沒有答案。而答案的尋找,有賴一代代科研人員攀爬天梯的堅毅、手可摘星的勇氣。在容啟亮看來,航天事業“不只要一代一代地傳承,還要一直有創新,要有帶著興趣去探索的能力”。

    一路追星辰

    年幼時,容啟亮沉醉于攝影,床底是他沖洗照片的臨時“暗房”。那時候的他還不知道,多年后他親手制作的儀器將幫助拍攝出世界首張近距離月背影像圖。

    對于容啟亮而言,進入航天科技領域頗有些意外。1976年,容啟亮獲得倫敦帝國理工學院的自動控制科學碩士學位,其后就職于英國多家工程企業。1989年,他與朋友合作研發“太空持崁鉗”,這個工具被用于和平號太空站。自此,一個絢爛而神秘的深空圖景在他眼前徐徐展開。

    在工程領域,嚴謹、精密是關鍵詞,航天工程則要求更高程度的嚴謹性與精密度?!昂教鞂こ痰囊蠛芨?,甚至可以說,航天對于工程來說是最終極的挑戰?!比輪⒘帘硎?。 

    面對這個最終極的挑戰,容啟亮甘之如飴。這些年間,他參與了多個重磅航天項目。在太空持崁鉗被帶上太空站后,他接到了歐洲太空總署的“火星快車”任務,負責開發“巖芯取樣器”,這成為了他進入深空探測的第一個切入點;其后,他參與了2011年中俄聯合探索火星任務,研發“行星表土準備系統”;2013年,其團隊花費兩年時間研發的“相機指向系統”隨嫦娥三號升空,六年后,該系統繼續幫助嫦娥四號執行月球探測任務……

    親手研發的儀器第一次升空時是什么心情?容啟亮告訴記者,可以用“患得患失”來形容,“因為你知道,去火星是十分不容易的,當年也不是有很多任務都成功,其實多數任務都失敗了”。

    放眼人類的宇宙征途,道路并非筆直,但這遠不能阻擋人類的星辰夢想。容啟亮稱,研究航天科技的每一天都很有挑戰感,但同時,于他而言也是一種享受。

    滿腔熱忱之下,容啟亮及其團隊并沒有止步于“相機指向系統”。在嫦娥五號探月任務中,他們繼續研發出表取采樣執行裝置,協助完成月壤的采集與封裝;落火狀態監視相機則被用于我國首次火星探測任務天問一號。

    個中艱辛不足與人道。容啟亮表示,當博士生鉆研深入到獨有的領域,是沒有人懂你做的東西的,而在一個只有你自己懂的東西里,就會變得很孤獨。支撐走下去的,依然是簡單的科研熱情,“最重要的就是,你自己覺得感興趣”。

    沉醉航天事業三十余年,容啟亮一路追星辰,不僅取得碩果累累,也成為了我國航天科技發展的重要見證者。如今,他被冠以“香江探月問天第一人”的美譽,實為當之無愧。

    從浪漫到實用 

    “我們小時候,就老是看著天空想,天空怎么會這么大呢?上面到底有什么東西?我們在這個宇宙里究竟是什么角色呢?我們是怎樣來的?從哪里來,到哪里去的?”容啟亮向記者回憶。他稱,這些問題實在是引人入勝。

    長大之后,他對宇宙的探索角度發生了變化。占據他心頭的問題變成了航天中這么多星球究竟對我們有什么好處?我們能否利用航天發現不同星球的特性來造福人類?

    這與港理工在航天科技的研究路徑不謀而合?!伴_物成務,勵學利民”,這既是港理工的校訓,也是該校的科研側重點。容啟亮稱,“港理工一向都是以實用為主,我們也做很多基礎的研究。不過基礎研究你做得差不多了,就要看看到底那些研究對我們人類有什么用處、好處?!?/p>

    值得指出的是,目前為止,港理工仍是香港唯一擁有航天實戰經驗的高等院校。2021年,港理工成立“深空探測研究中心”,容啟亮擔任主任一職。

    深空探測研究中心的設立目標十分明確,就是要為解決能源短缺(如開采月球氦-3能源)、減緩氣候變化以及發現新的礦物和材料以改善生活提供重要的聯系。

    容啟亮介紹,中心的成立可以幫助團隊更加深入地研究月壤,“對港理工來說,我們不只是想看看月壤里有什么新物質、對天文的影響怎么樣、月球的地質怎么樣,我們還是想看看到底月壤里有哪些東西對地球有用?!?/p>

    其實,科學家們大多相似,既希望在基礎研究中尋找宇宙奧秘,也希望通過研究為人類謀求福祉。

    近日,香港航天科研傳來喜訊——中國嫦娥五號取回的月球樣品,即將首次作為科研樣品抵達香港,用于香港大學地球科學系博士后錢煜奇及團隊的“嫦娥五號玄武巖揮發分火山學”研究。

    據錢煜奇介紹,該項研究屬于基礎研究,不過與地球上人類的生活也有密切關系。他稱,通過這項研究,可以幫助人們了解地球早期火山噴發的狀態,了解到幾十億年前地球環境,還可以進一步認識火山成因的月球樣品,幫助未來利用月球資源。

    在采訪中,容啟亮多次向記者強調,“現在非常希望在這個(深空)空間,尤其是月壤以及國家將會帶回來的很多來自不同星球的樣品,我們能在里面找到一些真的對人類有幫助的東西?!?nbsp;

    漫漫征途,始于腳下。為了尋找真正對人類有幫助的東西,容啟亮和無數個科學家仍在努力。

    欲上青天攬明月

    什么是航天科技?

    容啟亮向記者強調,航天科技并非單一領域,而是不同領域的結合?!昂芏嗳艘詾楹教炀椭皇翘煳?,其實航天包括天文地理,以及很多不同的工程領域,甚至是管理、品質控制的領域?!?/p>

    而在以上領域,香港有其優劣勢。優勢而言,高校人才是其一?!昂芏嗫萍及l展得好的灣區,都是由很多所大學支撐,而在粵港澳大灣區里,香港的大學占有一個很重要的地位,可以幫助大灣區發展更多有能力的人才?!比輪⒘帘硎?。

    除此,容啟亮認為香港還具備科技實力,對待科技比較開放,容易和國際接軌。在他看來,香港除了作為傳統的貿易、金融和對外窗口角色之外,在科研方面,香港也適合扮演一個在中國門口聯絡世界的中心角色。

    去年,國家宣布正式展開第四批預備航天員選拔工作,并首次在香港特別行政區選拔載荷專家,引起社會廣泛關注。香港特區行政長官李家超表示,這讓香港市民有機會參與國家載人航天工程,體現了國家對香港科技界的高度重視和肯定,以及對香港作為國際創新科技中心的認同。

    劣勢而言,容啟亮認為,“香港以前一向比較注重基礎研究,比較注重天文,但是其它方面就沒有(重視)?!痹谶@個背景下,香港與內地的交流合作、資源互補顯得更加重要。

    其實,香港與內地圍繞航天科技領域的合作早已開啟。在2010年,港理工與中國空間技術研究院簽訂合作協議,共同建造“空間精密機械技術聯合實驗室”;去年,港理工與中國航天科技集團下屬的航天推進技術研究院簽署合作協議,共同成立先進空天推進技術聯合研究中心 。

    在容啟亮看來,香港與內地的航天合作實乃相輔相成。一方面,香港團隊可以為國家航天事業作出莫大貢獻;另一方面,研發成就也反哺了香港的航天科技氛圍,“使香港人對科技產生興趣,拓寬了香港學生對航天的認知”。 

    值得一提的是,在商業航天領域,香港也正在發力。比如,香港航天科技集團已于2021年5月啟動香港衛星制造中心、香港測運控中心、香港衛星應用和數據中心、香港總裝測試中心的總體建設規劃,致力構建以香港為基礎的商業航天產業生態鏈。

    其實,無論是國有航天,還是商業航天,都是人類探索太空的重要階梯。宇宙是如此渺茫,而人類是如此渺小。正如容啟亮所言,還有很多問題沒有答案,在尋找答案的道路上,“最重要的是,我們的研究能吸引很多人的興趣,拉動很多人去研究這個事情,一直保持下去。不只要一代一代地傳承,還要一直有創新,要有帶著興趣去探索的能力?!?/p>

    欲上青天攬明月。一切都還在路上。

    探索“哪些東西對地球有用”

    《21世紀》:請問容教授,你是如何進入到航天科技領域的?很多年前,你參與研發的牙醫鉗被用于太空站,這是否就是你進入這個領域的起點?

    容啟亮:就香港來說,我們小時候是沒機會參加航空事業的。等我從英國回來后,就很想把我所懂得的知識貢獻給社會。同時我也覺得航天事業很有用,因為航天對工程的要求很高,甚至我們(可以)說,航天對于工程來說是最終極的挑戰。

    很幸運的是,我遇到了一個當牙醫的好朋友,他研制了一個牙醫鉗,也很希望能把牙醫鉗帶到太空去。最后改良了的牙醫鉗系統就給了俄羅斯,帶去了那時候的空間站。

    接著,就接到了歐洲太空總署的一個叫做“火星快車”的任務,前往火星,這個就變成了我們第一次深空探測的切入點。我們負責設計著陸器的磨石和采樣,即鉆進石頭里采樣,然后再(把樣本)放到熔爐里進行分析。 

    這個切入點十分不容易,因為設計的東西如果能夠上天,要經過一個非常嚴謹的程序。在這個過程中我們學到了很多東西,因為你能讓一個東西上天的話,那就證明你知道怎么樣去驗證航天儀器,否則沒人敢放心交給你做。

    《21世紀》:你是否還記得當時你的儀器第一次升空的心情?

    容啟亮:患得患失的心情。因為你知道,去火星是十分不容易的,當年也不是所有(航天)任務都成功,其實多數任務都失敗了。 

    《21世紀》:近日有報道稱嫦娥五號取回的月球樣品將會首次作為科研用樣品來到香港,你對這個消息有何感受?

    容啟亮:這當然是一件好事,我們也會作準備。我們成立了深空探測研究中心,會有一個比較特別的儀器,可以更加深入地研究月壤,因為畢竟那些月壤的大部分表取方面工作都是由我們完成的。

    我們比較貼地(務實),對香港理工大學來說,我們不只是想看看月壤里有什么新物質、對天文的影響怎么樣、月球的地質怎么樣,我們還是想看看到底月壤里有哪些東西對地球有用。 

    《21世紀》:這么多年來,你參與了從“嫦娥”到“天問”的多個航天任務,這些年間,有哪些最激動人心或者最驚險的時刻?

    容啟亮:要發展一件航天儀器,不是直接給個航天儀器給你做,就能一直做到它能上天,是一個程序來的。(要)分開很多程序,每一個節點都需要評審,很多時候都會有并行研發,會有其它儀器和你競爭。那就導致了每一次評審、每一個節點都是一個挑戰。所以每一次都很擔心,希望真的能過了這關,過了這關又下一關,再接著下一關,等到發射(的時候)就更加(擔心),睡也睡不著。

    《21世紀》:研究航天科技的每一天都很有挑戰感嗎? 

    容啟亮:是的,這也是一種享受。

    航天科技是不同領域的結合 

    《21世紀》:這么多年來,你可以說見證并親歷香港航天科技的發展,你如何評價香港這個領域里所取得的進步?

    容啟亮:航天科技是很寬的領域。有很多人以為航天就只是天文,其實航天包括天文地理,以及很多不同的工程領域,甚至是管理、品質控制的領域。 

    就香港來說,以前一向是比較注重基礎研究,比較注重天文,但是其它方面就沒有(重視)。我很高興,通過國家,我們真的能去探索深空,建成太空站。這樣至少能開闊香港人對航天的眼界。

    《21世紀》:你曾說過宇宙很大,人類很渺小。對于普通人而言,太空真的是一個很遙遠也很神秘的空間。能否請你和我們分享一下,探索深空的魅力是什么?

    容啟亮:我們小時候,就老是看著天空想,天空怎么會這么大呢?上面到底有什么東西?而且也會想,我們在這個宇宙里究竟是什么角色呢?以及我們是怎樣來的?從哪里來到哪里去的?這些實在是很引人入勝的。

    等到我們長大了以后,這樣的想象力,就會慢慢消退,換來的是,航天中這么多星球究竟對我們有什么好處?我們能否利用航天(發現)不同星球里的特性、空間的特性和其他的物料特性,來造福人類呢?

    《21世紀》:你剛才提到,香港理工研究比較務實,這個是否是香港理工大學整體的研究氛圍?你在香港理工大學這么多年,你整體的工作感受如何?

    容啟亮:香港理工大學一向都是以實用為主,我們也做很多基礎的研究。不過基礎研究你做得差不多了,就要看看到底那些研究對我們人類有什么用處?有什么好處?

    我相信最重要的是,你去研究之后所得到的知識,如何融會貫通,以及如何應用到我們的生活之中,這個是最重要的。我們也并不只是想著怎樣用,我們要從源頭做基礎研究,然后一直帶到運用方面。 

    《21世紀》:如果我是你團隊的一員,不知道你對我這個科研人員有些什么要求?

    容啟亮:科研是不能強迫的,最重要的就是,你自己覺得感興趣,因為在做科研的過程中,尤其是我見過很多博士生,基本上你做到一定程度,是很悶的。為什么呢?因為你鉆研到某一個程度,是沒有人懂你做的東西的,這樣你才有新的東西出來。在一個只有你自己懂的東西里,就會變得很孤獨。

    香港適合在科研領域扮演“超級聯系人”

    《21世紀》:據我了解,你們的團隊和內地一直有很多合作。請問你如何看待香港在航天科技領域與內地特別是大灣區的合作機會?

    容啟亮:我們為國家做了很多事情,當然,我們也有收獲,包括使香港人對科技產生興趣,也拓寬了香港學生對航天的認知。

    就大灣區來說,很多大灣區城市(對深空探測)有興趣,也希望我們能夠過去,加強它們基礎研究的實力。你可以看到,(世界上)很多科技發展得好的灣區,它們都是由很多所大學去支撐。而香港的大學在(粵港澳)大灣區來講,實在是占有一個很重要的地位,它可以幫大灣區發展更多有能力的人才。

    《21世紀》:除了大學人才方面,香港在航天科技方面還有哪些特別優勢?

    容啟亮:我們的優勢除了科技(實力)之外,在科技上我們也比較開放,比較容易和外國接軌。無論是在歷史方面,(還是在)我們的想法方面。

    香港是一個很好的(地點),除了我們以前一貫的貿易金融的大門和對外窗口角色,在科研方面,香港也適合扮演一個在中國門口聯絡世界的中心(角色),所以香港的大學,也很有能力占據這個中心的重要地位。 

    《21世紀》:謝謝你的分享,我還有最后一個問題。你曾經說有很多問題都還沒有答案,能否和我們分享一下,你現在還在思考哪些問題,期待著什么答案?

    容啟亮:現在非常希望在這個(深空)空間,尤其是月壤以及國家將會帶回來的很多來自不同星球的樣品,我們可以在里面找到一些真的對人類有幫助的東西。最重要的是,這樣的研究能吸引很多人的興趣,拉動很多人去研究這個事情,一直保持下去。

    《21世紀》:一代一代地傳承?

    容啟亮:不只要一代一代地傳承,還要一直有創新,要有帶著興趣去探索的能力。

    (實習生董紹敏、曹詠儀、鄭軼騰、段能燕對本文亦有貢獻)

    策劃:于曉娜

    記者:何柳穎

    編輯:李艷霞

    監制:朱麗娜

    設計:黃丹虹

    審校:強燕、譚婷

    視頻剪輯:袁思杰

    視頻配音:實習生黃楚戈

    新媒體統籌:丁青云梁俊斌曾靜嬌

    海外運營監制: 黃燕淑

    海外運營編輯: 張然唐雙艷吳婉婕

    出品:南方財經全媒體集團