表土采样封装系统 深度档案:嫦娥五号与六号

模块:04 科研 · 子文件:航天仪器深度档案 本档案聚焦理大研发的「表土采样封装系统(Surface Sampling and Packing System)」——它在 2020 年嫦娥五号首次月球采样返回、2024 年嫦娥六号人类首次月背采样中执行月面取样与封装任务。这是理大航天科研「招牌中的招牌」之一。 航天科研总览与火星相机见 aerospace-and-space.md;本篇专注采样封装系统本身。资料以理大新闻稿、理大刊物、相关学系页与权威媒体为主,数字均注明来源。

# 一、概况速览

# 二、系统做什么:在月面自动取样与封装

「表土采样封装系统」要在月球表面自动完成一系列高难度动作——这一切都在地月遥远距离、无法实时人工操控的条件下进行。据理大新闻稿(嫦娥五号)^※,系统包含:

• 两个采样器:可耐受约 200°C 高温,分别用于采集松散态与黏结态的月壤(月球昼夜温差极大,月壤形态各异);
• 两台耐热近场相机:在取样过程中提供视觉导引(在月面实时「看」着取样);
• 封装密封系统:把采集到的样本密封进容器,确保返回地球途中样本不受污染、不泄漏。

来源强度:系统组成(双采样器、耐 200°C、近场相机、封装密封)见理大嫦娥五号新闻稿。

# 三、嫦娥五号(2020):首次月球采样返回

# 3.1 任务经过

据理大新闻稿^※与相关学系页:

• 嫦娥五号探测器于 2020 年 11 月 24 日发射;
• 2020 年 12 月 1 日软着陆月球后,理大研发的系统自动完成月面取样与封装;
• 这是中国首次月球采样返回任务,理大系统是其中执行月面取样的关键设备。

# 3.2 团队与命名讲席

系统由容启亮教授(Professor Yung Kai-leung)领衔。其头衔「钟士元爵士精密工程教授(Sir Sze-yuen Chung Professor in Precision Engineering)」本身就串起理大历史——钟士元爵士正是 1972 年理工学院首任校董会主席(见 00 概览 · 治理),以其命名的讲席教授如今领衔国家航天工程,可谓理大「应用工程」血脉的当代延续。

来源强度:发射(2020.11.24)、着陆采样(2020.12.1)、容启亮领衔与讲席命名,均见理大新闻稿。

# 四、嫦娥六号(2024):人类首次月背采样

# 4.1 历史性的「月之暗面」采样

据理大新闻稿(嫦娥六号)^※:

• 理大团队通过研发制造「表土采样封装系统」,协助国家完成世界首次月球背面采样;
• 任务着陆器采集了月背物质共 1,935.3 克——包括用铲(scoop)采集的表层土壤与岩石,以及用钻(drill)采集的次表层样本;
• 月球背面长期背对地球、通信需中继卫星,采样难度高于正面;嫦娥六号是人类首次从月背取回样本。

# 4.2 理大获取样本开展研究

据Pulse@PolyU 报道^※,理大不仅研发采样设备,还获取嫦娥五号月壤样本,开展月球水分(water presence on the Moon)等科学研究——从「造工具」延伸到「做科学」,完成了从工程贡献到科学产出的闭环。

来源强度:月背采样、1,935.3 克总量、铲/钻采样方式见理大嫦娥六号新闻稿;理大获取样本研究月球水分见 Pulse@PolyU。

# 五、技术意义与影响

# 5.1 香港唯一深度参与者

据理大资料,理大是香港唯一具备国际航天资格经验、并深度参与国家月球采样工程的高校。在嫦娥五号、六号这类「国家级、不容失败」的工程中承担关键设备研发,体现了理大精密工程能力获得国家级信任。

# 5.2 与火星相机、太空科研的协同

采样封装系统并非孤立成果。理大同一脉络的航天贡献还包括:

• 火星相机(Mars Camera):用于天问一号火星任务(见 aerospace-and-space.md);
• 相机指向系统(Camera Pointing System):用于嫦娥三号、四号;
• 以及深空探测相关的多学科研究。

这些共同构成理大「国家航天工程的香港伙伴」角色。