理大航天科研总览：嫦娥、天问与深空仪器

香港理工大学(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)综合信息数据库 · 04 科研模块 本文聚焦理大最具辨识度的一张科研名片：为国家深空探测任务研制可上天的精密仪器。理大是香港唯一参与多项国家太空任务^※的大学（据理大新闻稿），其仪器先后随嫦娥三号、四号、五号、六号探月任务与天问一号火星任务上天并完成关键工序。 资料以理大新闻稿、深空探测研究中心(RCDSE)官网、国家航天局公告、新华社/中国日报报道与相关学术页为准；凡数字、年份、规格均就地标注出处。人物为校内教授/团队负责人，其航天成就属中性正面事实，据实记名。 全景时间线、跨学系协同与未来任务见 aerospace-program-overview.md；表土采样系统深度档案见 lunar-sampling-system.md;RCDSE 机构档案见 deep-space-exploration-research-centre.md。

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# 一、两支团队、两条主线

理大对国家航天任务的贡献，可粗分为两条互补的主线：

据理大公开资料，容启亮教授全衔为「钟士元爵士精密工程教授、精密工程讲座教授、工业及系统工程学系副系主任、深空探测研究中心总监」^※(Sir Sze-yuen Chung Professor in Precision Engineering, Chair Professor of Precision Engineering, Associate Head of the Department of Industrial and Systems Engineering, and Director of the Research Centre for Deep Space Explorations)，为理大太空仪器研制的核心人物。

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# 二、相机指向系统(Camera Pointing System, CPS)——嫦娥三号、四号

# 2.1 它是什么、做什么

相机指向系统(Camera Pointing System,CPS)安装在着陆器顶部，是探测器的「可转动的眼睛」：它托起相机，在月面低重力环境中大范围转动，拍摄着陆与巡视区的全景影像，并观测月球车的移动^※，同时为安全巡视建立高精度的三维地形模型^※（据 RCDSE）。

注：坊间另有「可垂直转动 120 度、横向旋转 350 度」「尺寸约 85 cm × 27 cm × 16 cm」的细化数据流传于综合报道，但理大 Milestones 与 RCDSE 官方页只确认 2.8 公斤与温度区间；为稳妥，本文以官方页确认者为准，细化尺寸数据存而不引为定论。

# 2.2 任务履历

据理大资料，第一代 CPS 在 2013 年随嫦娥三号首次亮相并在月面任务中正常运作^※；其后用于人类首次月球背面软着陆的嫦娥四号任务——嫦娥四号于 2018 年 12 月 8 日成功发射^※，2019 年初实现月背着陆（据理大 Milestones）。CPS 由中国空间技术研究院(CAST)与容启亮教授领衔的团队联合研制^※。

该系统其后获国际肯定：据 RCDSE，相机指向系统在 2022 年日内瓦国际发明展获颁「评审团嘉许金奖」(Gold Medal with Congratulations of the Jury)^※。

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# 三、表土采样及封装系统(Surface Sampling and Packing System, SSPS)——嫦娥五号、六号

# 3.1 嫦娥五号：九年磨一器

国家探月三期的核心是「采样返回」——把月壤带回地球。理大团队承担了其中月面采样、封装、密封这一关键链条的仪器研制。据理大新闻稿，容启亮团队 自 2011 年起受命研制该系统，历时约 9 年^※，与中国空间技术研究院(CAST)合作；嫦娥五号于 2020 年 12 月 1 日成功软着陆月面^※，随后由该系统完成自动采样与封装（据理大新闻稿）。

表土采样及封装系统(SSPS)的构成与规格（据理大新闻稿）：

# 3.2 嫦娥六号：人类首次月背采样

四年后，该系统再上征程，且难度升级——目标是月球背面。据理大新闻稿，理大为嫦娥六号任务设计并制造了升级版表土采样及封装系统，嫦娥六号于 2024 年 6 月 2 日（任务文件作 6 月 3 日完成软着陆）实现月背软着陆^※，完成全自动表土采样与封装，实现人类历史上首次月球背面采样（据理大新闻稿）。理大强调，该系统采用全自动多点月面采样加封装机制，有别于他国此前采用的钻取或人工挖掘方式；升级要点在于让采样在月背更受限的时间窗内及时完成（据理大新闻稿）。理大是香港唯一有自研关键载荷登上嫦娥六号的大学^※（据理大新闻稿）。

# 3.3 世界级肯定：IAF 世界航天奖

据理大新闻稿，嫦娥六号团队（由国家航天局牵头）凭月背采样这一成就，获国际宇航联合会(IAF)颁授 2025 年「世界航天奖」(World Space Award)，于 2025 年 10 月 3 日在悉尼第 76 届国际宇航大会上颁出^※；理大研制的表土采样及封装系统是其中的香港贡献（据理大新闻稿）。同次，理大还成为首间获 IAF「3G+ 多元卓越奖」(Excellence in 3G+ Diversity Award)的中国及东亚高等院校^※（据理大新闻稿）。

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# 四、火星着陆监视相机(Mars Landing Surveillance Camera)——天问一号

# 4.1 火星相机

国家首次自主火星探测任务天问一号于 2020 年 7 月 23 日自文昌发射、2021 年 5 月 15 日着陆器与「祝融号」火星车在火星乌托邦平原南部着陆^※，这是中国首次在地球以外的行星着陆（据理大新闻稿、新华社）。

据理大新闻稿，容启亮团队应中国空间技术研究院(CAST)邀请，研制了 「火星着陆监视相机」（Mars Landing Surveillance Camera，简称火星相机），安装于着陆平台外顶部^※，用于监测着陆状态、周边环境，以及「祝融号」火星车相对太阳能板与天线展开状态的活动（据理大新闻稿）。

火星相机规格（据理大新闻稿）：

# 4.2 吴波团队：火星着陆区选址

天问一号的另一条理大主线是着陆区选址。据理大新闻稿，土地测量及地理资讯学系吴波教授团队 自 2017 至 2020 年进行全球尺度的火星地形分析与评估，圈定三个候选着陆区，最终选定乌托邦平原南部一处作为目标^※；团队以人工智能技术 分析了逾 67 万个撞击坑、逾 200 万块岩石、数以百计的火山锥，正确率约 85%^※（据理大新闻稿）。

吴波团队的方法早在嫦娥四号已显身手：据公开学术与机构资料，其团队为嫦娥四号着陆区（冯·卡门撞击坑一带）制作高精度地形模型——通过整合嫦娥二号影像与美国月球勘测轨道飞行器(LRO)激光高度计(LOLA)数据，制作了冯·卡门撞击坑约 30 米空间分辨率的数字地形模型^※（据《Science China Information Sciences》论文），为月背着陆提供地形支撑。

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# 五、容启亮团队的太空仪器谱系（更广的背景）

容启亮团队的航天履历并非始于嫦娥。据理大学者/深空探测研究中心资料，其团队此前已为多项国内外深空任务研制仪器：

据理大学者页，容启亮教授为 香港工程科学院院士(Fellow of the Hong Kong Academy of Engineering)、香港工程师学会会士，并担任国家探月工程三期、火星采样返回任务的专家组成员^※，获颁铜紫荆星章(BBS)（据理大学者页）。

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# 六、深空探测研究中心(RCDSE)与近年延伸

上述仪器研制如今统合于深空探测研究中心(Research Centre for Deep Space Explorations, RCDSE)之下，由容启亮教授任总监；该中心隶属理大跨学科研究院(PAIR)体系（机构沿革详见 institutes-and-labs.md）。

理大的航天科研近年仍在扩展：据理大/媒体报道，理大已开展近地轨道(LEO)在轨材料实验——其首个在轨材料实验平台完成了催化材料的低地轨道实验^※（据 EurekAlert）；并将能力延伸至行星遥感、航天器灭火、先进太空衣设计、AI 卫星影像定位等方向（据理大新闻稿）。至于北斗卫星导航系统等卫星定位领域，理大相关学系有定位/导航的学术研究产出（如 BDS 码观测特性研究，见理大机构典藏），属常规学术研究范畴，与上述「随任务上天的招牌仪器」性质不同，本文不并列夸大。

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