表土採樣封裝系統 深度檔案:嫦娥五號與六號

模塊:04 科研 · 子文件:航天儀器深度檔案 本檔案聚焦理大研發的「表土採樣封裝系統(Surface Sampling and Packing System)」——它在 2020 年嫦娥五號首次月球採樣返回、2024 年嫦娥六號人類首次月背採樣中執行月面取樣與封裝任務。這是理大航天科研「招牌中的招牌」之一。 航天科研總覽與火星相機見 aerospace-and-space.md;本篇專注採樣封裝系統本身。資料以理大新聞稿、理大刊物、相關學系頁與權威媒體為主,數字均註明來源。

# 一、概況速覽

# 二、系統做什麼:在月面自動取樣與封裝

「表土採樣封裝系統」要在月球表面自動完成一系列高難度動作——這一切都在地月遙遠距離、無法實時人工操控的條件下進行。據理大新聞稿(嫦娥五號)^※,系統包含:

• 兩個採樣器:可耐受約 200°C 高温,分別用於採集鬆散態與黏結態的月壤(月球晝夜温差極大,月壤形態各異);
• 兩台耐熱近場相機:在取樣過程中提供視覺導引(在月面實時「看」着取樣);
• 封裝密封系統:把採集到的樣本密封進容器,確保返回地球途中樣本不受污染、不泄漏。

來源強度:系統組成(雙採樣器、耐 200°C、近場相機、封裝密封)見理大嫦娥五號新聞稿。

# 三、嫦娥五號(2020):首次月球採樣返回

# 3.1 任務經過

據理大新聞稿^※與相關學系頁:

• 嫦娥五號探測器於 2020 年 11 月 24 日發射;
• 2020 年 12 月 1 日軟着陸月球后,理大研發的系統自動完成月面取樣與封裝;
• 這是中國首次月球採樣返回任務,理大系統是其中執行月面取樣的關鍵設備。

# 3.2 團隊與命名講席

系統由容啓亮教授(Professor Yung Kai-leung)領銜。其頭銜「鍾士元爵士精密工程教授(Sir Sze-yuen Chung Professor in Precision Engineering)」本身就串起理大歷史——鍾士元爵士正是 1972 年理工學院首任校董會主席(見 00 概覽 · 治理),以其命名的講席教授如今領銜國家航天工程,可謂理大「應用工程」血脈的當代延續。

來源強度:發射(2020.11.24)、着陸採樣(2020.12.1)、容啓亮領銜與講席命名,均見理大新聞稿。

# 四、嫦娥六號(2024):人類首次月背採樣

# 4.1 歷史性的「月之暗面」採樣

據理大新聞稿(嫦娥六號)^※:

• 理大團隊通過研發製造「表土採樣封裝系統」,協助國家完成世界首次月球背面採樣;
• 任務着陸器採集了月揹物質共 1,935.3 克——包括用鏟(scoop)採集的表層土壤與岩石,以及用鑽(drill)採集的次表層樣本;
• 月球背面長期背對地球、通信需中繼衞星,採樣難度高於正面;嫦娥六號是人類首次從月背取回樣本。

# 4.2 理大獲取樣本開展研究

據Pulse@PolyU 報道^※,理大不僅研發採樣設備,還獲取嫦娥五號月壤樣本,開展月球水分(water presence on the Moon)等科學研究——從「造工具」延伸到「做科學」,完成了從工程貢獻到科學產出的閉環。

來源強度:月背採樣、1,935.3 克總量、鏟/鑽採樣方式見理大嫦娥六號新聞稿;理大獲取樣本研究月球水分見 Pulse@PolyU。

# 五、技術意義與影響

# 5.1 香港唯一深度參與者

據理大資料,理大是香港唯一具備國際航天資格經驗、並深度參與國家月球採樣工程的高校。在嫦娥五號、六號這類「國家級、不容失敗」的工程中承擔關鍵設備研發,體現了理大精密工程能力獲得國家級信任。

# 5.2 與火星相機、太空科研的協同

採樣封裝系統並非孤立成果。理大同一脈絡的航天貢獻還包括:

• 火星相機(Mars Camera):用於天問一號火星任務(見 aerospace-and-space.md);
• 相機指向系統(Camera Pointing System):用於嫦娥三號、四號;
• 以及深空探測相關的多學科研究。

這些共同構成理大「國家航天工程的香港夥伴」角色。