嫦五採樣幕後英雄

 

　　中國探月工程嫦娥五號於12月初登月，博文《賞月》提到它的著陸器與上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝工作，當中我中學時曾兼課的理大所研發的「表取採樣執行裝置」，在同日完成了全自動的表土採樣及封裝任務，樣本多達兩公斤。正所謂「台上一分鐘，台下十年功」，負責研發相關裝置的容啟亮教授在記者會上表示，該套裝置已研發七年，需要克服耐熱、無潤滑劑情況下的運作等高難度要求，今次的成功離不開之前的努力。據悉，載有月壤樣本的飛行器目前正返回地球，預計下周在內蒙古地區降落。這次是繼「火星相機」後，容啟亮再次帶領團隊參與國家太空任務。

　　機械臂採樣、放樣、封罐轉移……嫦娥五號的「表取採樣執行裝置」上周順利採集月球土壤回家，理大工業及系統工程學系鍾士元爵士精密工程教授、精密工程講座教授及副系主任容啟亮教授坦言，這幾個看似簡單的動作背後，承載着科學家們的努力和心血。

　　談及研發過程所遇到的挑戰，容教授表示，由於「表取採樣執行裝置」在面向太陽的一方運作，月面溫度可高達攝氏110度，故設計這套創新的系統時必須考慮周詳，以便能夠在極高溫下運作，並須抵受太空穿梭期間及月面的極端環境：包括升空及着陸時的衝擊及震盪、月球的真空環境、太陽風及宇宙射線，並確保在高速穿越地球大氣層時，樣本仍然保持穩定。

　　在採集月壤時，機械臂需要完成一系列的動作，容教授說，月球上本身有好多微塵，所以團隊還要想辦法阻止微塵進入機械內、塞滿機械臂施展動作的一些位置，「否則機械會動不了」。「但這還不能用潤滑劑，因為潤滑劑會污染月壤。」他補充道。

表取採樣執行裝置

　　另外，為達到載荷重量的要求，容教授團隊必須在機械設計方面力求創新，嚴格控制整個裝置的重量。他說，以兩個採樣器為例，它們不僅可用於採集樣本，同時具有將樣品容器鉗起的功能，將其從着陸器移到上升器上。

　　「由於這次任務十分複雜，環環相扣，任何細節只要出現微細錯誤，便會令之前所付出的努力全都白費。」容啟亮說，今次「表取採樣執行裝置」有幾個細節上的設計亮點，例如採樣器（甲）閉合時會產生震動及衝擊，該設計能甩走多餘的碎片、鑿開大塊的月壤；又如採樣器（乙）內設有活塞，有助於將採集的黏性樣本推進樣本罐內。

　　對於獲邀參與這次具開創性意義的太空任務，他與團隊深感榮幸，容啟亮表示：「透過全自動機械臂採集如此大量的月球樣本是史無前例的。」他說，衷心感謝國家、大學以及理大工業中心專家團隊的支持，十分感激國家授予他們這項關鍵的裝置研發任務。

　　創科局局長薛永恆會中致辭時表示，在這次嫦娥五號探月工程中，理大充分展示科研團隊過去多年來在國內外航天項目中所累積的豐富經驗、努力研發的高端技術，以及力求創新的思維；理大在科研方面所作出的努力，與特區政府銳意發展香港成為國際創新科技中心的目標，相輔相成。