香港科技大學獲國家航天局委任,牽頭「嫦娥八號」國際合作項目,研製名為「香港操作機械人」月面多功能操作機械人暨流動充電站。項目匯聚海內外航天領域學者與專家,目標為國家月球探索任務作出重要貢獻,並推動香港航天科技發展。
政府支援成立航天科研中心
特區政府已在 InnoHK 科研平台成立「香港太空機械人與能源中心」,由科大主導,負責推動跨院校與跨地域合作。中心預計培訓約 20 名博士生及聘用超過 70 名研究人員,為香港構建航天技術發展基礎能力。中心匯聚逾 100 名來自中外院校跨學科科研人員,成員包括科大、多間本地及內地大學、上海航天技術研究院及南非國家航天局等機構。
嫦娥八號任務挑戰極端月球環境
作為國家探月工程第 4 期任務一部分,「嫦娥八號」探測器計劃於 2,029 年前後發射,著陸於月球南極附近萊布尼茨-貝塔高原。任務將與「嫦娥七號」共同開展科學探測和資源開發利用驗證試驗,為未來建設國際月球科研站奠定基礎。
科大副校長(研究及發展)鄭光廷(Cheng Kwong-Ting)教授表示,香港憑藉「背靠祖國、聯通世界」獨特優勢,結合雄厚科研實力,正積極融入國家航天發展大局。科大充分發揮 AI、機械人、材料科學及熱控工程等領域科研優勢,全力推動航天科技成果轉化與應用,提升香港在航天科技領域國際競爭力。
雙機械臂設計全球首創
該款機械人配備雙機械臂,是全球深空探測領域首次應用此類機械人,能部署和安裝儀器、採集月面樣品。項目由國際知名太空機械人專家、香港太空機械人與能源中心主任、科大機械及航空航天工程學系高揚(Gao Yang)教授領導,負責設計核心「操作大腦」。
月球南極地形地貌異常複雜,布滿隕石撞擊坑,部分深坑終年冰封於億萬年陰影中,而山脊則沐浴於永恆陽光。機械人須具備實時感知月球地形地貌、規劃及改良流動路徑能力,並要應付月球表面極端溫度(從日照下逾 120°C 驟降至陰影中零下 180°C)及缺乏衛星導航系統等狀況。
跨學科團隊研製智能系統
科大科研團隊為機械人創建 AI 驅動作業系統,確保其在任務期間安全運作。這套由軟件驅動架構無縫整合機器學習、地面站與機械人本體,能根據實時環境動態調整自主操作等級,實現月球機械人前所未有環境感知與自我調整能力。
機械人操控專家、科大機械及航空航天工程學系助理教授段默龍(Duan Molong)教授負責研發雙機械臂作業系統,系統能實現樣品精準抓取和載荷部署,更使機械人成為可流動操控服務平台。科大電子及計算機工程學系兼化學及生物工程學系施凌(Shi Ling)教授團隊則負責確保機械人流動和操控系統實現無縫整合,層級規劃系統能改良工作優次排定與路徑效率。
科大土木及環境工程學系副教授王者(Wang Zhe)教授帶領團隊通過應用特殊材料與受控流體回路組成複合式主被動熱管理系統,保障機械人在月晝月夜極端溫差中核心部件始終處於安全溫度區間。科大機械及航空航天工程學系講座教授孫慶平(Sun Qingping)教授則搭載創新實驗載荷,期望能在太空環境中驗證新一代熱管理技術。
高揚(Gao Yang)教授表示能參與這一重大國家任務,並帶領來自香港、內地和海外多支優秀科研團隊,共同為人類實現探月夢想貢獻力量,感到無比光榮。這印證科大在科研實力和國際項目統籌方面獲得國家航天局和特區政府充分認可,也體現科大貢獻國家航天事業堅定承諾。
資料來源:香港科技大學