香港故事｜背靠祖国 逐梦探月——香港科研团队研制月面机器人

  新华社香港6月29日电 题：背靠祖国 逐梦探月——香港科研团队研制月面机器人

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  黄茜恬

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  “我们设计的这款机器人，不仅可以通过通用操作手臂灵活作业，还具备以往月球探测任务中从未有过的无线充电功能。”香港太空机械人与能源中心联合主任于宏宇教授向记者介绍时，眼中满是对科研突破的炽热期待。

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  2025年4月24日，国家航天局正式发布探月工程四期嫦娥八号任务合作项目遴选结果，其中包括香港科研团队牵头开展的“月面多功能操作机器人暨移动充电站”项目。

  “那一刻整个团队非常振奋。”谈及当时的情景，于宏宇说，“香港科研力量能够深度参与国家探月工程，是激励我们不断突破技术边界的强大动力。”

  挑战月球极端环境

  这个重约100公斤的多功能操作机器人，几乎占了嫦娥八号合作载荷总重量的一半。作为项目负责人，于宏宇直言：“在地球上造百公斤机器人并非难事，但要让它在月球‘上岗’，每一步都像在闯关。”

  第一个挑战就是月球南极的极端温差。月夜最长持续21天，温度可低至零下230摄氏度。由于缺乏大气层保温，昼夜温差超过200摄氏度。

  “零下230摄氏度是什么概念？液氮才零下196摄氏度。”于宏宇说，这意味着机器人的所有材料和零件都得能在这“超低温冰箱”里存活。为此，团队设计出“休眠+保温”策略，采用耐超低温材料并集成智能热控系统：月夜时让机器人“睡觉”，用加热装置维持在零下50摄氏度左右；月昼时再“自主唤醒”工作。

  光照问题同样棘手。因缺少大气折射，太阳光线分布不均，亮处刺眼、暗处漆黑。团队给机器人装上“智能眼睛”——视觉增强系统，让机器人在明暗交错中也能“看”清路况。

  “轻量化是设计的核心约束。”于宏宇说，受限于火箭运载能力及空间资源，每克重量都需精打细算。为此，团队将机器人设计为可展开的多任务平台，既满足结构强度要求，又能由嫦娥八号着陆器携运并在月面自主展开。

  纵使挑战重重，于宏宇仍信心满满。“我们基本上看不到不可逾越的障碍。”他说，国家20多年来嫦娥探月积累的丰富经验，就是团队不可或缺的资源。“从零件选材到热控设计，内地专家都给予我们大力支持。”

  当高校科研遇上航天工程

  回忆项目起步阶段，于宏宇坦率地讲，香港高校科研思维与航天工程思维相遇时也曾“水土不服”。

  香港参与国家航天任务由来已久，但此次项目是香港首次作为总体责任单位，主导深空探测系统级载荷研制。项目由香港科技大学牵头，联合香港理工大学、香港大学、香港中文大学及香港城市大学，携手上海航天技术研究院、大连理工大学及深圳大学等内地机构，以及南非国家航天局，构建起跨区域、跨学科的科研协作网络。

  “高校教授习惯说‘这个理论可行’，也就是习惯先验证技术概念，再逐步完善细节。”于宏宇说，但航天系统要求从设计阶段就锁定每一个零件的溯源。

  于是，团队引入了国家航天项目质量管理体系。横向设立方案设计、初样验证、正样产品等时间线的严格阶段划分和任务清单，纵向按机器人9大分系统拆解任务，从而建立从零件到整机的全流程质量追溯体系。

  “尽管在技术和管理层面常有激烈讨论，但大家都以任务成功为导向，这种碰撞反而推动了创新与共识的达成。”于宏宇说。

  南非科研机构在太阳光谱测量技术上拥有独特优势，于宏宇说，香港作为“超级联系人”的优势显现出来：既深度融合内地的技术积淀、产业实力与人才储备，又依托国际化城市的开放特质，具备畅通的跨文化协作能力。

  走进实验室，记者看到工程师们在反复探讨机器人柔性夹爪的设计和优化。项目总体设计师方惠廷看来，这正是航天精神在科研一线的生动写照：“航空航天任务必须把问题在发射前全部解决，不允许有遗留问题。”

  在国家平台上逐梦的香港青年科研力量

  在实验室里，“月面多功能操作机器人”的模拟动画循环闪烁。画面中，机器人扬起如帆的太阳能电池翼，在形似帆船的平台作业。“这个设计不仅为适应月球南极光照，更寓意‘背靠祖国、扬帆起航’。”于宏宇说。

  这支团队里，70%的骨干力量是青年科研人员。他们将系统工程、可靠性分析等专业知识融入实践，在导航控制、热管理等关键环节勇挑重担。“儿时仰望星空的憧憬，如今成了参与国家探月工程的实践，这种成就感无可替代。”方惠廷道出了大家的心声。

  跨学科协作的氛围，让年轻科研人员迅速蜕变。方惠廷说，航天项目涉及热管理、电子学、材料学等多领域协作，团队规模大，所有人都专注攻克技术难题，不计个人得失。

  成长的背后，也有香港特区政府的托举。特区政府通过“InnoHK创新香港研发平台”，成立了香港太空机械人与能源中心，推动嫦娥八号合作项目落地。

  嫦娥八号计划于2029年前后发射，香港实验室里的工作节奏愈发紧凑。夜幕降临，实验室的灯光依然明亮，图纸上的修改标记与电脑屏幕的代码荧光交相辉映。于宏宇说：“我们满怀期待，也深感责任重大，必将全力以赴，不负使命 。”