圖：通過3D打印建造月球探測(cè)基地是學(xué)界一直在討論的課題
嫦娥五號(hào)探測(cè)器已完成月球采樣等關(guān)鍵任務(wù)，預(yù)計(jì)在12月中旬返回地球，中國(guó)探月“繞、落、回”三步計(jì)劃即將完成。在“連戰(zhàn)連捷”的探月工程中有一位香港“老朋友”，他就是香港理工大學(xué)精密工程講座教授容啟亮。容啟亮在接受《大公報(bào)》專訪時(shí)表示，參與探月工程十年，見證中國(guó)一步步發(fā)展航天事業(yè)，他參與研發(fā)的采樣裝置也將被用在嫦娥六號(hào)上，可望于月球南極采樣工作再次建功。同時(shí)，容啟亮團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備參與嫦娥七號(hào)的工作，支援月球“找水”任務(wù)。
嫦娥五號(hào)已實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次月球采樣，這是人類在逾40年后再次在月球采集土壤。正是容啟亮團(tuán)隊(duì)與內(nèi)地中國(guó)空間技術(shù)研究院通力合作研制的“表取采樣執(zhí)行裝置”，成功捧回月球一抔土。采樣裝置的研制歷時(shí)7年，2011年雙方從國(guó)內(nèi)多間機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，獲國(guó)家授予中國(guó)探月工程三期的表取采樣系統(tǒng)研發(fā)機(jī)會(huì)。容啟亮團(tuán)隊(duì)在2012年完成原理樣機(jī)研發(fā)，于2017年完成研發(fā)及交付。其中，機(jī)械臂由中國(guó)空間技術(shù)研究院制造，采樣器、近攝相機(jī)及初級(jí)封裝系統(tǒng)等關(guān)鍵核心部分由容啟亮團(tuán)隊(duì)完成。
往返京港“突發(fā)靈感” 妙計(jì)封裝
“我們從來沒有做過類似儀器的研發(fā)，外國(guó)也從沒有，我想這是研制初期遇到最大的挑戰(zhàn)”，容啟亮說。此前幾十年，俄羅斯曾經(jīng)無人月球取樣，但采用的是鉆取方式，而美國(guó)則采用人工采樣的方式。嫦娥五號(hào)的采樣裝置是原創(chuàng)的，“全沒有以前的東西可以借鑒，是很特別的”。
容啟亮研制出初級(jí)封裝裝置，這是表取系統(tǒng)中至關(guān)重要的核心設(shè)備，保證珍貴的月壤“一顆不撒”。其中的匠心設(shè)計(jì)，包括透過漏斗將樣本倒入樣本罐內(nèi)又不弄污罐身;鎖罐前掃走溢出罐口的月壤;確保罐蓋妥善關(guān)好，將罐內(nèi)的樣本密封鎖緊等等。容啟亮告訴大公報(bào)，這一設(shè)計(jì)正是來自於他往來京港兩地航班上的“突發(fā)靈感”。
研3D打印 真空環(huán)境大興土木
“我當(dāng)然對(duì)月壤很好奇啦”，談到嫦娥五號(hào)即將取回的月壤時(shí)，容啟亮滿面笑容。他說，香港理工大學(xué)還有很多不同領(lǐng)域的科學(xué)家都有類似想法。對(duì)于后續(xù)對(duì)月壤科學(xué)研究，容啟亮表示，不同領(lǐng)域的科學(xué)家關(guān)注點(diǎn)不同，就他自己而言，希望通過研究月壤探索在月球上進(jìn)行低功耗的3D打印技術(shù)，目前已在做相關(guān)基礎(chǔ)研究。
通過在月球3D打印，建造月球探測(cè)基地是學(xué)界一直在討論的問題。容啟亮表示，其研究并不止于通過3D打印做月球建筑，月球的真空環(huán)境很特別，同時(shí)還有細(xì)小的月塵，所以可以進(jìn)行在地球上從未試驗(yàn)過的東西。
對(duì)于后續(xù)參與中國(guó)探月工程的計(jì)劃，容啟亮表示，嫦娥五號(hào)的采樣裝置同樣將用于嫦娥六號(hào)上。目前，容啟亮團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備參與嫦娥七號(hào)的工作。“因?yàn)殒隙鹌咛?hào)要去一個(gè)特別的地方，探索月球有沒有水的問題”，容啟亮說，他有機(jī)會(huì)參與月球“找水”的任務(wù)，目前已就此開展預(yù)先研究。據(jù)國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華介紹，嫦娥六號(hào)計(jì)劃在月球南極進(jìn)行采樣返回。嫦娥七號(hào)計(jì)劃在月球南極進(jìn)行一次綜合探測(cè)。嫦娥八號(hào)除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測(cè)試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)。
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