理大航天科研總覽：嫦娥、天問與深空儀器

香港理工大學(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)綜合信息數據庫 · 04 科研模塊 本文聚焦理大最具辨識度的一張科研名片：為國家深空探測任務研製可上天的精密儀器。理大是香港唯一參與多項國家太空任務^※的大學（據理大新聞稿），其儀器先後隨嫦娥三號、四號、五號、六號探月任務與天問一號火星任務上天並完成關鍵工序。 資料以理大新聞稿、深空探測研究中心(RCDSE)官網、國家航天局公告、新華社/中國日報報道與相關學術頁為準；凡數字、年份、規格均就地標註出處。人物為校內教授/團隊負責人，其航天成就屬中性正面事實，據實記名。 全景時間線、跨學系協同與未來任務見 aerospace-program-overview.md；表土採樣系統深度檔案見 lunar-sampling-system.md;RCDSE 機構檔案見 deep-space-exploration-research-centre.md。

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# 一、兩支團隊、兩條主線

理大對國家航天任務的貢獻，可粗分為兩條互補的主線：

據理大公開資料，容啓亮教授全銜為「鍾士元爵士精密工程教授、精密工程講座教授、工業及系統工程學系副系主任、深空探測研究中心總監」^※(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)，為理大太空儀器研製的核心人物。

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# 二、相機指向系統(Camera Pointing System, CPS)——嫦娥三號、四號

# 2.1 它是什麼、做什麼

相機指向系統(Camera Pointing System,CPS)安裝在着陸器頂部，是探測器的「可轉動的眼睛」：它托起相機，在月面低重力環境中大範圍轉動，拍攝着陸與巡視區的全景影像，並觀測月球車的移動^※，同時為安全巡視建立高精度的三維地形模型^※（據 RCDSE）。

注：坊間另有「可垂直轉動 120 度、橫向旋轉 350 度」「尺寸約 85 cm × 27 cm × 16 cm」的細化數據流傳於綜合報道，但理大 Milestones 與 RCDSE 官方頁只確認 2.8 公斤與温度區間；為穩妥，本文以官方頁確認者為準，細化尺寸數據存而不引為定論。

# 2.2 任務履歷

據理大資料，第一代 CPS 在 2013 年隨嫦娥三號首次亮相併在月面任務中正常運作^※；其後用於人類首次月球背面軟着陸的嫦娥四號任務——嫦娥四號於 2018 年 12 月 8 日成功發射^※，2019 年初實現月揹着陸（據理大 Milestones）。CPS 由中國空間技術研究院(CAST)與容啓亮教授領銜的團隊聯合研製^※。

該系統其後獲國際肯定：據 RCDSE，相機指向系統在 2022 年日內瓦國際發明展獲頒「評審團嘉許金獎」(Gold Medal with Congratulations of the Jury)^※。

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# 三、表土採樣及封裝系統(Surface Sampling and Packing System, SSPS)——嫦娥五號、六號

# 3.1 嫦娥五號：九年磨一器

國家探月三期的核心是「採樣返回」——把月壤帶回地球。理大團隊承擔了其中月面採樣、封裝、密封這一關鍵鏈條的儀器研製。據理大新聞稿，容啓亮團隊 自 2011 年起受命研製該系統，歷時約 9 年^※，與中國空間技術研究院(CAST)合作；嫦娥五號於 2020 年 12 月 1 日成功軟着陸月面^※，隨後由該系統完成自動採樣與封裝（據理大新聞稿）。

表土採樣及封裝系統(SSPS)的構成與規格（據理大新聞稿）：

# 3.2 嫦娥六號：人類首次月背採樣

四年後，該系統再上征程，且難度升級——目標是月球背面。據理大新聞稿，理大為嫦娥六號任務設計並製造了升級版表土採樣及封裝系統，嫦娥六號於 2024 年 6 月 2 日（任務文件作 6 月 3 日完成軟着陸）實現月背軟着陸^※，完成全自動錶土採樣與封裝，實現人類歷史上首次月球背面採樣（據理大新聞稿）。理大強調，該系統採用全自動多點月面採樣加封裝機制，有別於他國此前採用的鑽取或人工挖掘方式；升級要點在於讓採樣在月背更受限的時間窗內及時完成（據理大新聞稿）。理大是香港唯一有自研關鍵載荷登上嫦娥六號的大學^※（據理大新聞稿）。

# 3.3 世界級肯定：IAF 世界航天獎

據理大新聞稿，嫦娥六號團隊（由國家航天局牽頭）憑月背採樣這一成就，獲國際宇航聯合會(IAF)頒授 2025 年「世界航天獎」(World Space Award)，於 2025 年 10 月 3 日在悉尼第 76 屆國際宇航大會上頒出^※；理大研製的表土採樣及封裝系統是其中的香港貢獻（據理大新聞稿）。同次，理大還成為首間獲 IAF「3G+ 多元卓越獎」(Excellence in 3G+ Diversity Award)的中國及東亞高等院校^※（據理大新聞稿）。

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# 四、火星着陸監視相機(Mars Landing Surveillance Camera)——天問一號

# 4.1 火星相機

國家首次自主火星探測任務天問一號於 2020 年 7 月 23 日自文昌發射、2021 年 5 月 15 日着陸器與「祝融號」火星車在火星烏托邦平原南部着陸^※，這是中國首次在地球以外的行星着陸（據理大新聞稿、新華社）。

據理大新聞稿，容啓亮團隊應中國空間技術研究院(CAST)邀請，研製了 「火星着陸監視相機」（Mars Landing Surveillance Camera，簡稱火星相機），安裝於着陸平台外頂部^※，用於監測着陸狀態、周邊環境，以及「祝融號」火星車相對太陽能板與天線展開狀態的活動（據理大新聞稿）。

火星相機規格（據理大新聞稿）：

# 4.2 吳波團隊：火星着陸區選址

天問一號的另一條理大主線是着陸區選址。據理大新聞稿，土地測量及地理資訊學系吳波教授團隊 自 2017 至 2020 年進行全球尺度的火星地形分析與評估，圈定三個候選着陸區，最終選定烏托邦平原南部一處作為目標^※；團隊以人工智能技術 分析了逾 67 萬個撞擊坑、逾 200 萬塊岩石、數以百計的火山錐，正確率約 85%^※（據理大新聞稿）。

吳波團隊的方法早在嫦娥四號已顯身手：據公開學術與機構資料，其團隊為嫦娥四號着陸區（馮·卡門撞擊坑一帶）製作高精度地形模型——通過整合嫦娥二號影像與美國月球勘測軌道飛行器(LRO)激光高度計(LOLA)數據，製作了馮·卡門撞擊坑約 30 米空間分辨率的數字地形模型^※（據《Science China Information Sciences》論文），為月揹着陸提供地形支撐。

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# 五、容啓亮團隊的太空儀器譜系（更廣的背景）

容啓亮團隊的航天履歷並非始於嫦娥。據理大學者/深空探測研究中心資料，其團隊此前已為多項國內外深空任務研製儀器：

據理大學者頁，容啓亮教授為 香港工程科學院院士(Fellow of the Hong Kong Academy of Engineering)、香港工程師學會會士，並擔任國家探月工程三期、火星採樣返回任務的專家組成員^※，獲頒銅紫荊星章(BBS)（據理大學者頁）。

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# 六、深空探測研究中心(RCDSE)與近年延伸

上述儀器研製如今統合於深空探測研究中心(Research Centre for Deep Space Explorations, RCDSE)之下，由容啓亮教授任總監；該中心隸屬理大跨學科研究院(PAIR)體系（機構沿革詳見 institutes-and-labs.md）。

理大的航天科研近年仍在擴展：據理大/媒體報道，理大已開展近地軌道(LEO)在軌材料實驗——其首個在軌材料實驗平台完成了催化材料的低地軌道實驗^※（據 EurekAlert）；並將能力延伸至行星遙感、航天器滅火、先進太空衣設計、AI 衞星影像定位等方向（據理大新聞稿）。至於北斗衞星導航系統等衞星定位領域，理大相關學系有定位/導航的學術研究產出（如 BDS 碼觀測特性研究，見理大機構典藏），屬常規學術研究範疇，與上述「隨任務上天的招牌儀器」性質不同，本文不併列誇大。

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