香港创科|香港载荷首登“天宫” 天韵相机有何厉害之处?

撰文︰黄皓颐
导读
香港正全力推动创新科技,不同技术在教育医疗、建筑交通、航天航空、工业生产等领域迅速崛起,带动社会进步,改善生活质素。究竟香港的创科发展进度如何?有什么新突破?

  香港愈来愈多参与国家航天工程,从国家航天局公布火星采样返回任务“天问三号”上的两件港产仪器,到2026年5月随天舟十号升空的“天韵相机”,再到飞天的首位港产太空人,都显示本港科研力量正积极融入国家航天发展大局。

  当中,香港科技大学牵头研制的温室气体探测仪“天韵相机”,更成为首个登上中国空间站的香港科研载荷,究竟它有什么独特之处?

科大牵头研制温室气体探测仪 精准监测碳排放

2026年5月11日,“天韵相机”跟随天舟十号货运飞船在中国海南文昌航天发射场顺利升空。
2026年5月11日8时14分,“天韵相机”跟随天舟十号货运飞船在中国海南文昌航天发射场顺利升空。(图片来源:视觉中国)

  “天韵相机”是全球首款轻小型、高分辨率、高精度二氧化碳(CO₂)与甲烷(CH₄)点源协同探测仪,由科大牵头、与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(长光所)合作研制。

  它最特别之处,是可以从太空中精准识别和监测二氧化碳、甲烷等温室气体的排放源头,例如发电厂、工业设施、堆填区、油田、煤矿及天然气厂等重点碳排放设施,量度它们的温室气体排放情况。

  换句话说,被誉为“太空之眼”的天韵相机,就好像一部设置在太空的环保相机,不单能记录温室气体的排放浓度,还能同时监测潜在的天然气等甲烷泄漏地点,从而减少资源浪费。

  这部探测仪的体积比一部家用洗衣机还要细,它长60厘米、阔50厘米、高60厘米,重量不超过80公斤;设有4个镜头,能同步侦测二氧化碳、甲烷、氧气及气熔胶(大气中的灰尘、烟雾及霾等微小颗粒)。镜头光谱分辨率细至0.2纳米,相当于原子的大小。

科大牵头研制的“天韵相机”,四个探测镜头可同步探测二氧化碳、甲烷、氧气及气溶胶。
科大牵头研制的“天韵相机”,仪器总重量不超过80公斤。仪器上的四个探测镜头可以同步探测二氧化碳、甲烷、氧气及气溶胶。(图像由AI生成)

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探测仪日绕地球16次 每圈拍照1,200张 助达“双碳”目标

  探测仪具备百米级空间分辨率,可以精准锁定及监测重点碳排放设施的碳排放。在天宫太空站期间,探测仪会以每秒约7至8公里的速度围绕地球飞行,其配备可以左右及前后摆动的转台组件,用于稳定锁定目标作点源测量。仪器每日能围绕地球约16次,每圈可集中观测一个特定区域,累计覆盖中低纬度地区,拍摄约1,200张相片。

(左起)科大张利民教授、苏慧教授、翟成兴教授与“天韵相机”模型合照。
科大牵头研制的“天韵相机”,在2026年5月11日随天舟十号运抵“天宫”太空站。图为5月13日科大记者会上,(左起)土木及环境工程学系系主任张利民、土木及环境工程学系讲座教授苏慧、新兴跨学科领域学部副教授翟成兴与“天韵相机”模型合照。(图片来源:视觉中国)

  探测仪还有一个重要用途,是配合国家“双碳”战略,即2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,香港亦正争取2050年实现碳中和。透过发射探测仪上太空,能够重点监察发电厂、堆填区等排放设施,并且收集数据。不单可以检测甲烷泄漏,亦可协助政府未来制定碳排放政策。

  预计探测仪在太空站逗留两年。约一个月后,由航天员完成舱外安装,届时探测仪会正式“出仓”投入服务,将所得数据分享给国家生态环境部、联合国环境规划署,以及香港天文台、环保署等本港部门共享数据。

  未来“天韵相机”在“天宫”太空站的两年观测任务,不仅是香港科研实力的体现,更是香港参与和贡献国家发展的例证。

科大校长叶玉如教授指,“天韵相机”证明香港科研有能力在中国航天作出实质贡献。
“天韵相机”又称为天空之眼,负责监测全球温室气体排放。图左科大校长叶玉如教授表示,是次科研项目证明香港科研有能力在中国航天上作出实质贡献。(图片来源:香港科技大学网站)

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  (封面图像由AI生成)

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