容啟亮:嫦娥五號“月表采樣”背后的香港科學(xué)家
【香港故事】容啟亮:嫦娥五號“月表采樣”背后的香港科學(xué)家
【解說】12月1日23時11分,探月工程嫦娥五號探測器成功著陸月球。12月2日22時,經(jīng)過約19個小時的月面工作,嫦娥五號順利完成月球表面自動采樣,踏出了中國首次實施無人月面取樣返回的關(guān)鍵一步。而在這當(dāng)中發(fā)揮重要作用的月表“采樣裝置”,是由一位香港科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的團隊研發(fā)的。
【同期】香港工程科學(xué)院院士、香港理工大學(xué)教授 容啟亮
特別是著陸之后,開始工作的時候,我們是全程在看著它里面發(fā)回(的信息),不只是那個視頻,也監(jiān)控它的傳回來的數(shù)據(jù),比如說電流、電壓、溫度,所以我們這幾天都沒有睡覺,等到它將樣品罐放到上升器里面,我們才松了一口氣。
【解說】談及過去一周的經(jīng)歷,香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系精密工程講座教授容啟亮仍難掩激動。從2011年開始,他就帶領(lǐng)團隊投身“表取采樣執(zhí)行裝置”的研發(fā)當(dāng)中。作為四十多年來人類首個在月球表面采集樣本的探測器,嫦娥五號此次的核心任務(wù)就是在月表進行全自動采樣,并將兩公斤的月球樣本帶回地球。
【解說】談及研發(fā)過程所遇到的挑戰(zhàn),容啟亮說,其中一個重要問題就是探測器載荷重量有限,如何將裝置的重量控制在最低水平,又能保證各部件正常運轉(zhuǎn),順利完成樣本采集工作,容啟亮和團隊不斷嘗試,精益求精。
【同期】香港工程科學(xué)院院士、香港理工大學(xué)教授 容啟亮
(初級封裝系統(tǒng))初步大概是2.5公斤左右,當(dāng)時我們已經(jīng)想,這個(應(yīng)該是)最輕的設(shè)計了。但是之后我們就想可不可以再輕一點呢?不只是要輕一點,就是將所有的運動,還有設(shè)計將它簡單(化)。你可以看到,為什么這樣子有齒輪呢?我們的想法就是整體的設(shè)計,就是樣品罐不是一個獨立體,它也是整個系統(tǒng)中間一個部件,所以它就融合在整個機械的結(jié)構(gòu)里面,所以這樣子才可以再將重量減低。
【解說】經(jīng)過一次次的實驗,最終,初級封裝系統(tǒng)的重量被縮減至1.5公斤。雖重量大大降低,但其中卻不乏精巧的創(chuàng)新設(shè)計與匠心。
【同期】香港工程科學(xué)院院士、香港理工大學(xué)教授 容啟亮
在起飛的時候,它就將樣品罐鎖緊在下面,著陸之后,它就將它這個罐蓋打開移走,然后將這個漏斗放到上面。放樣之后,就會刮樣,將多余的樣品刮走,然后封罐,將樣品罐同下面這個主體分離。你看到這個(儀器)是很多升降、轉(zhuǎn)動,但是整個儀器只有兩個馬達,所以你看到,這樣復(fù)雜的運動都是需要在1.5公斤以內(nèi)完成。
【解說】除封裝系統(tǒng)外,采樣裝置還包含兩臺配有近攝像機的采樣器。整體裝置由超過400件工件組成,以鈦合金、鋁合金及不銹鋼等材料制造,減低重量的同時,堅硬耐磨,能抵受嚴(yán)峻復(fù)雜的太空環(huán)境。
【解說】多年來,容啟亮數(shù)次參與航天任務(wù)。作為中國航天的“老將”,容啟亮也見證了中國航天事業(yè)的發(fā)展。
【同期】香港工程科學(xué)院院士、香港理工大學(xué)教授 容啟亮
中國的航天事業(yè)基本上是很穩(wěn)健地一步一步向前。中國的航天事業(yè)不是同哪一個國家去競爭,它的穩(wěn)步成長,其中有一個很重要的義務(wù),就是它拉動很多我國的(科研)產(chǎn)品的創(chuàng)新,還有就是(航天)技術(shù)的發(fā)展,也能夠拉動我們產(chǎn)品的品質(zhì)的提升,使得我們的產(chǎn)品,在國際上更進一步(發(fā)展)。
【解說】容啟亮說,在不久的將來,這套采樣裝置還將應(yīng)用于嫦娥六號探月任務(wù),他和團隊也將再接再厲,不斷完善提高,繼續(xù)為中國的“探月之路”添磚加瓦。
記者 范思憶 香港報道