理大航天科研全景：從嫦娥到天問的十五年

香港理工大學(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)綜合信息數據庫 · 04 科研模塊 本檔案把理大十餘年來的航天貢獻串成一條完整的時間線，並補上單項儀器檔案未及展開的「大圖景」——跨學系協同的組織邏輯、未來任務佈局、以及理大在國家航天工程中的獨特競爭優勢。單項深檔見 lunar-sampling-system.md（月球採樣）、deep-space-exploration-research-centre.md（RCDSE 與火星相機）、aerospace-and-space.md（招牌儀器總覽）；本篇提供全景式的脈絡與意義。 資料以理大新聞稿、理大刊物、權威媒體為主，均註明來源；具體年份與數字以原文為準。

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# 一、全景時間線

這條時間線顯示：理大的航天貢獻從「相機」到「採樣」、從「月球正面」到「月球背面」再到「火星」，逐級提升、覆蓋國家深空探測的多個關鍵節點；2021 年後，貢獻形態又進一步從「單項儀器」延展為「常設研究機構」與「自主衞星工程」兩條新支線（詳見下文第六、七節）。

來源強度：各項任務與理大貢獻見理大曆年新聞稿（下文逐項標註）。

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# 二、起點：2010 年起的航天資格積累

據理大資料，理大自 2010 年起即參與國家航天項目，是香港唯一擁有國際航天資格經驗的高校。航天資格(space qualification)不是一蹴而就的——它要求機構掌握在發射振動、真空、極端温度、輻射等條件下讓儀器可靠工作的全套工程能力。理大正是在持續參與中，逐步積累起這一稀缺能力。

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# 三、第一階段：相機指向系統（嫦娥三號、四號）

理大航天貢獻的第一個標誌性成果，是為嫦娥探測器研製的相機指向系統(Camera Pointing System):

• 嫦娥三號(2013)：中國首次月球軟着陸與巡視探測任務，理大相機指向系統參與其中；
• 嫦娥四號(2019)：實現人類首次月球背面軟着陸，理大相機指向系統再度參與。

相機指向系統的作用，是精確控制相機的指向，以獲取月面影像。這一階段使理大在月球探測中確立了「相機/光學指向」方面的貢獻角色，也為後續更複雜的採樣系統積累了經驗。

來源強度：相機指向系統用於嫦娥三號(2013)、四號（2019 月揹着陸）見理大航天科研資料（見 aerospace-and-space.md）。

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# 四、第二階段：表土採樣封裝系統（嫦娥五號、六號）

理大航天貢獻的高峯，是表土採樣封裝系統(Surface Sampling and Packing System)——它把理大的角色從「成像」提升到「採樣」這一更核心、更高難度的任務。

# 4.1 嫦娥五號(2020)：首次月球採樣返回

據理大新聞稿^※，嫦娥五號於 2020 年 11 月 24 日發射、12 月 1 日着陸後，理大系統自動完成月面取樣與封裝。系統含兩個耐 200°C 採樣器、兩台耐熱近場相機、封裝密封系統，在高温、真空、自主條件下完成取樣—成像—封裝全流程。

# 4.2 嫦娥六號(2024)：人類首次月背採樣

據理大新聞稿^※，理大系統協助國家完成世界首次月球背面採樣；任務採集月揹物質共 1,935.3 克（鏟取表層 + 鑽取深層）。理大並獲取嫦娥五號月壤樣本，開展月球水分等研究（見 lunar-sampling-system.md）。

來源強度：嫦娥五號(2020)、六號（2024、1,935.3 克）均見理大新聞稿。

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# 五、第三階段：火星相機（天問一號）

理大的航天貢獻不止於月球。據理大新聞稿^※，理大研發的火星落火狀態監視相機(Mars Camera)隨國家首次火星任務天問一號(2021)升空，負責在火星表面拍攝着陸器周邊環境、監視祝融號(Zhurong)火星車狀態。團隊在不到三年內完成相機研製與空間資格驗證。

火星相機使理大的貢獻從月球延伸到火星、從地月空間延伸到行星際探測（詳見 deep-space-exploration-research-centre.md）。

來源強度：火星相機用於天問一號(2021)、監視祝融號見理大新聞稿。

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# 六、第四階段：從「造工具」到「建機構」——深空探測研究中心的成立與國際化

前三個階段（相機指向系統、表土採樣封裝系統、火星相機）都是以單項儀器交付一次性任務；2021 年後，理大的航天貢獻進入一個新形態——把分散的儀器團隊機構化為常設研究平台。

據Excel x Impact@PolyU 報道^※，理大深空探測研究中心(Research Centre for Deep Space Explorations, RCDSE)於 2021 年 5 月^※通過理大跨學科研究學院(PAIR)正式成立，由容啓亮任主任、吳波與土木及環境工程學系教授餘濤任副主任——這是理大首次為航天科研設立有正式領導架構、四大研究主題（行星表面建造與岩土力學；行星資源與微生物；行星遙感與測繪；空間環境與載荷研究）與專屬實驗室的常設機構，而非依附於單次任務的臨時團隊。RCDSE 的完整機構檔案、三大實驗室平台與國際顧問委員會詳見 deep-space-exploration-research-centre.md。

機構化帶來的最直接變化，是理大從「儀器供應方」延伸為「樣本科學研究方」。2024 年 7 月，理大以自身研製的表土採樣封裝系統採集的樣本為基礎，獲取嫦娥五號月壤 442.6 毫克^※（400 毫克表面鏟取樣品 + 42.6 毫克深層鑽取樣品），入藏校園「太空資源實驗室」，圍繞「月壤中找水」展開熔結碎屑微結構與太陽風注入分析——這批月壤從採集端到分析端都打有理大印記，標誌着「造工具的人」也開始「做科學」。

機構化的第二重效應，是學術網絡的國際化。2025 年 9 月，理大聯合組織在安徽合肥舉行的「天都論壇」（第三屆深空探測國際會議），並藉此獲納入國際深空探測協會(International Deep Space Exploration Association, IDSEA)^※，吳波以副主任身份代表理大接受會員證書。RCDSE 官網人員名錄亦顯示，中心設有由歐洲多國深空探測機構學者組成的國際顧問委員會，覆蓋瑞典空間物理研究所、瑞士伯爾尼大學、俄羅斯科學院空間研究所、德國航天中心(DLR)等——一座 2021 年才成立的年輕中心，四年內即嵌入國際深空探測學術圈。

2026 年 1 月，RCDSE 聯同中國銀行（香港）及香港教育局推出「築夢未來：國際月球科研站機器人」太空主題教育計劃^※，面向本港及大灣區中學生舉辦月面機器人設計比賽，把高校深空研究向基礎教育延伸。

來源強度:RCDSE 成立年份、三位主任姓名見理大官方刊物與 RCDSE 官網；月壤重量、IDSEA 會員資格、BOCHK 教育計劃均見理大新聞稿/RIO 新聞，一手來源。

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# 七、第五階段：衞星工程新支線——航空及航天工程學系與 LEO CNAV(2026)

理大的航天佈局並非只有精密工程一條線。與容啓亮團隊（工業及系統工程學系 ISE）平行的另一條學科支柱，是2016 年 7 月成立^※的航空及航天工程學系(Department of Aeronautical and Aviation Engineering, AAE)——香港同類中規模最大的學系，學系檔案詳見 aviation-engineering.md。

AAE 長期專注航空工程與衞星通導等六大研究領域，2026 年迎來其自主研製的首個衞星級成果：據理大新聞稿^※，AAE 團隊研製的LEO CNAV（低軌通導一體衞星載荷）於2026 年 3 月 16 日從甘肅酒泉衞星發射中心升空，是香港高校首個自主研製併成功入軌的低軌通信—導航一體化衞星載荷，同年榮獲第 51 屆日內瓦國際發明展金獎。項目負責人温志勇教授同時身兼COMAC-理大大飛機研究院(RILA)總監與無人自主系統研究中心(RCUAS)總監——三個平台分別對應大飛機制造、無人系統、衞星通導，是理大近兩年在航空航天領域快速集聚跨方向科研資源的又一路徑。LEO CNAV 從概念設計到在軌運營的完整過程、技術參數與核心團隊，詳見 leo-comm-nav-satellite-payload-2026.md。

這條新支線與容啓亮/吳波/餘濤的深空探測儀器路線並非同一批人、也非競爭關係，而是理大航天版圖裏兩條並行支柱：ISE + RCDSE 專注「隨國家任務上天的深空探測儀器」（相機指向系統、採樣封裝系統、火星相機、月壤研究），AAE 專注「香港自主立項的衞星與飛行器工程」（LEO CNAV、大飛機研究、無人系統）。二者共同構成理大在「飛行器與太空」領域的雙重佈局，交匯點在於跨學系協同的組織邏輯（詳見下文第十一節）。

來源強度:AAE 成立年份見 AAE 研究概覽頁；LEO CNAV 發射日期、性質定位見理大新聞稿；温志勇三重身份見 AAE 官網及 RILA/RCUAS 官網。

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# 八、領銜者：容啓亮教授與「鍾士元爵士精密工程教授」

貫穿理大航天貢獻的核心人物，是容啓亮教授(Professor Yung Kai-leung)。據理大資料：

• 他領銜了相機指向系統、表土採樣封裝系統、火星相機等多項研製；
• 他被理大稱為香港首位參與國家航天任務儀器研製的科學家;
• 他的講席頭銜「鍾士元爵士精密工程教授(Sir Sze-yuen Chung Professor in Precision Engineering)」串起理大歷史——鍾士元正是 1972 年理工學院首任校董會主席（見 00 概覽 · 治理）。

來源強度：容啓亮領銜、香港首位參與者、講席命名見理大新聞稿與刊物。

容啓亮並非孤軍作戰。如第六節所述，RCDSE 的領導層已擴展為容啓亮（精密工程）、吳波（測繪遙感）、餘濤（結構工程）三人組——但容啓亮作為最早參與、榮獲國家五部委「優秀個人獎」的領銜者，仍是這條十五年脈絡裏最具辨識度的人物座標，其完整學術生平見 deep-space-exploration-research-centre.md。

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# 九、超出科研的意義：進入國家敍事

理大的航天成果，意義已超出科研本身，進入了香港參與國家科技戰略的公共敍事：

• 據PolyU PAIR 新聞^※，理大研發的火星相機曾在國家安全教育展覽館展出；
• 理大航天成就常被作為「香港科技力量服務國家、融入國家發展大局」的實例；
• 這些成果也成為理大向社會、向內地生源展示其科研實力的重要名片（呼應 16 內地生 中的擇校認知）。

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# 十、放進理大科研版圖：從「點」到「平台」

航天成果曾是理大科研的「旗艦單點」；如第六節所述，這類力量如今已實質平台化：

• 深空探測研究中心(RCDSE)是PAIR 跨學科研究學院旗下的專屬機構，設四大研究主題與三個實驗室平台（太空資源實驗室、行星遙感實驗室、精密機械人實驗室），把航天相關研究納入常設的跨學科平台（見 pair-interdisciplinary-research.md、deep-space-exploration-research-centre.md）；
• 國家重點實驗室（超精密加工）與航天精密工程能力相互支撐（見 state-key-laboratories.md）；
• 航空及航天工程學系(AAE)新增的 RILA、RCUAS 兩大跨學科平台，把「產學合作」觸角伸向國產大飛機產業與無人系統前沿（見 aviation-engineering.md）。

一句話：理大的航天科研，既是十五年逐項突破的「時間線」，也是其精密工程能力被國家級工程反覆檢驗、並進一步平台化、機構化、國際化的「能力線」。

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# 十一、跨學系協同：誰依託哪個學系？

理大的深空探測儀器研製橫跨多個學系。容啓亮教授所在的工業及系統工程學系(ISE)是儀器研製的依託學系——精密工程(Precision Engineering)是 ISE 的核心研究方向之一。吳波教授所在的土地測量及地理資訊學系(LSGI)則依託建設及環境學院，專長行星三維地形測繪。土木及環境工程學系的餘濤教授（RCDSE 副主任）帶來纖維增強複合材料結構、混凝土與鋼結構加固的專長，對應 RCDSE「行星表面建造與岩土力學」這一研究主題——未來月球/火星科研站的「怎麼建」，正需要這類結構工程背景。而承載航空航天教研、2026 年研製 LEO CNAV 衞星載荷的航空及航天工程學系(AAE)是另一條學科支柱，其學系檔案詳見 aviation-engineering.md。

理大航天科研的特色正是跨學系/跨學院：精密工程(ISE) + 地形測繪(LSGI) + 結構工程(CEE) + 航空航天工程(AAE) + 材料科學(AP/EEE) + AI 影像(Computing/DSAI)——這種協作模式是理大能持續輸出可上天儀器、並支撐常設研究中心運作的組織邏輯。

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# 十二、未來任務與人才傳導

理大的航天參與已從「規劃中」逐步走向「進行中」。天問二號已於2025 年 5 月 29 日^※從西昌衞星發射中心升空，目標小行星「2016 HO3」及彗星「311P/PANSTARRS」採樣返回；據國家航天局消息^※，探測器已於 2026 年 6 月首次拍攝到目標小行星影像，並於 7 月初抵達小行星附近開展科學探測。吳波團隊多年前已針對這類「沒有現成信息和數據」的不規則小天體開展測繪方法預研，其成果已隨任務實際推進得到印證（測繪脈絡完整梳理見 wu-bo-lunar-mars-topographic-mapping.md）。嫦娥七號（目標月球南極區域）已據國家媒體報道計劃於 2026 年內發射；嫦娥八號（計劃 2028 年前後）是月球科研站先期建設任務——吳波已於 2024 年 10 月出任由香港科技大學牽頭的 InnoHK 月面機器人研究中心副主任^※，該中心將為嫦娥八號研發月面多功能操作機器人及移動充電樁，是理大團隊首次以明確職銜身份提前卡位嫦娥八號任務，而非停留在「候選範圍」的媒體猜測層面。容啓亮團隊亦為月球南極的低温環境與未來火星採樣返回的防污染密封技術提前作概念論證。上述規劃以公開媒體報道與理大官方消息為參考，具體儀器合同以各國家航天局正式公告為準。

人才傳導方面，理大「本科生研究及創新計劃(URIS)」讓本科生參與導師的正式航天課題（無人機、複合材料、精密製造、空間傳感），部分優秀學生畢業後直接進入研究生課程延續儀器研製方向；理大工程學系學生團隊亦參與香港大學生衞星聯盟的立方體衞星(CubeSat)項目，航空及航天工程學系(AAE)已將 CubeSat 技術納入研究生課程，並於2026 年 9 月首度招收理學碩士（衞星工程）——香港首個同類學位課程（見 aviation-engineering.md）。RCDSE 亦自 2022 年起持續舉辦中學生太空實驗比賽與講座，2026 年 1 月更聯同中國銀行（香港）推出面向大灣區中學生的「月面機器人設計比賽」，把人才鏈條進一步向基礎教育前移。這構成從中學、本科、碩士到研究生的完整航天工程人才鏈條。

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# 十三、香港「在地航天生態」的理大節點

理大航天科研的更廣背景是香港作為國家航天任務參與者的定位演變：

• 2017 年前：香港學者參與國家航天任務以學術研究為主（地形分析、軌道計算等軟性貢獻）；
• 2013 年起：理大率先把「製造後上天」的硬件帶入香港高校；
• 2020–2024 年：嫦娥五號/六號、天問一號連續成功，理大的儀器經歷在軌實戰檢驗；
• 展望：內地航天與香港高校的合作框架（「十四五」科技協作機制、「創新科技和工業局」支持的空間科技項目）正式化程度提升，理大的角色預期進一步擴大。

國際上，理大已在太空探測精密儀器這一利基賽道建立起「太空工程可信賴合作伙伴」的品牌——能通過太空合格實驗(space qualification)的香港大學研究團隊至今僅有理大一個（據理大自述，見上文）。

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# 十四、從精密工程看理大的獨特競爭優勢

理大在國家航天任務中的可持續參與，有其獨特的競爭優勢：

1. 精密工程深積累

超精密加工技術國家重點實驗室(SKL-UPMT)與工業及系統工程學系(ISE)過去數十年在微米/納米級精密製造領域的積累，是理大能持續為太空儀器提供「可上天」零件的基礎。一般大學的研究原型往往止步於實驗室，而理大團隊能通過「太空合格實驗(Space Qualification Testing)」，意味着其製造與質控能力已達商業/軍用級別。

2. 香港的政治與地理優勢

香港在「一國兩制」框架下：

• 理大團隊與內地航天機構(CAST、CASC)的合作受香港國家安全法律框架保障；
• 香港的國際化環境使理大團隊能廣泛接觸歐美最新航天工程文獻與標準，同時參與國家任務；
• 香港沒有內地的出口管制限制，部分材料與儀器設備的進口流程更靈活。

3. 跨學系協同

嫦娥/天問系列儀器的研製不是單打獨鬥：精密零件(ISE/SKL-UPMT) + 地形測繪(LSGI) + AI 影像分析(Computing) + 材料測試(AP) + 可靠性工程(ISE)形成協同。這種「小而精、跨學科」的模式使理大能在有限資源下輸出高質量的「關鍵載荷」，而無需建立大型獨立航天研究機構。

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# 十五、常見問答(Q&A)

Q1：深空探測研究中心(RCDSE)和容啓亮團隊是同一回事嗎？

不完全等同，但高度重疊。容啓亮團隊是先有的儀器研製團隊（相機指向系統、表土採樣封裝系統、火星相機等，隸屬工業及系統工程學系 ISE）；RCDSE 是2021 年才成立的常設機構，由容啓亮出任主任，把他的團隊與吳波（測繪）、餘濤（結構工程）的團隊整合進同一個跨學科平台。可以理解為：容啓亮團隊是「人」，RCDSE 是把這些「人」正式組織起來的「機構外殼」。

Q2:LEO CNAV 衞星載荷和嫦娥/天問系列儀器有什麼關係？

沒有直接的項目關係，但同屬理大航天版圖。嫦娥/天問系列儀器是隨國家深空探測任務上天的精密儀器，由 ISE/RCDSE 團隊研製；LEO CNAV 是香港自主立項、自主研製、自主發射的近地軌道衞星載荷，由航空及航天工程學系(AAE)團隊研製。兩條線分屬不同學系、不同項目性質（國家任務 vs 香港自主工程），詳細區分見 aerospace-and-space.md 與 aviation-engineering.md。

Q3：理大是香港唯一參與國家航天任務的高校嗎？

不是。據公開報道，香港城市大學、香港大學等高校學者亦以不同形式參與過國家航天相關的學術合作（如遙感、材料研究）。理大的獨特之處在於：它是目前唯一通過太空合格實驗(space qualification)、把自主研製的實體硬件送上國家探測器的香港高校，這與「參與學術研究」在工程門檻上有本質差異（據理大自述，屬機構定位描述，非排他性認證）。

Q4：理大的航天成果會不會只是「曇花一現」的單次曝光？

從時間線看不像。理大的航天貢獻已連續覆蓋 2013、2019、2020、2021、2024、2026 六個關鍵年份，且 2021 年後從「單項儀器」延伸出 RCDSE（常設機構）與 LEO CNAV（自主衞星工程）兩條新支線，人才培養也已從本科 URIS 延伸至中學生太空教育與碩士學位課程。這種「儀器—機構—人才—教育」的多層次佈局，比單次任務曝光更具可持續性（屬基於公開時間線的定位性觀察）。

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