【科創獻港力】科大研港首項天宮航天載荷 服務國家雙碳目標 天韻登天宮 銳眼測碳排

國家航天事業一日千里，已成為新時代中國的亮麗名片，在仰望星辰大海的征程中，香港科研力量正作出愈見重要的貢獻。香港科技大學牽頭研製的碳排放探測儀「天韻相機」本周初成功抵達中國空間站，成為本港首項登上「天宮」的航天科研載荷。研發團隊昨日首次公開展示「天韻相機」模型並解構當中技術細節：它具備百米級的空間分辨率，能精準鎖定地面上發電廠、煤礦及堆填區等排放源；並以0.2納米的光學解析度識別光譜，藉四組鏡頭同步探測包括二氧化碳、甲烷等溫室氣體排放濃度。港科大指，透過參與「天宮」的長期科學任務，可讓香港科研在應對全球氣候變化、服務國家「碳達峰、碳中和」戰略目標方面發揮關鍵作用。

●香港文匯報記者 陸雅楠

中國載人航天工程辦公室前晚發布了神舟二十三號載人飛行任務標識，首次以紫荊花圖案作點綴，突出顯現香港元素。

事實上，早前獲選現正接受訓練的香港載荷專家，最早亦會在今年執行升空任務，加上「天韻相機」本周初隨天舟十號登上「天宮」，讓國家航天歷程即將添上由港產航天員親手操作港產科研載荷的「香江佳話」。

四鏡頭同步觀測 提供高質量數據

昨日於港科大發布會上，由土木及環境工程學系講座教授兼「傑出創科學人」蘇慧、土木及環境工程學系系主任兼講座教授張利民，及新興跨學科領域學部副教授翟成興等組成的跨學科團隊，仔細解構全球首款兼具輕小型、高分辨率與高精度的二氧化碳及甲烷點源協同探測儀「天韻相機」的細節。

特區政府創新科技及工業局局長孫東透過科大表示，國家「十五五」規劃已把加快綠色低碳轉型、建設航天強國、推進碳達峰等列為核心方向，「天韻相機」作為香港首項進駐國家「天宮」並開展任務的科研載荷，充分證明香港科學家在航天前沿領域具備頂尖科研實力與成果轉化能力，能為國家提供高質量、可驗證的科學數據。

港科大校長葉玉如則指，項目證明香港科研有力於國家最高層級的航天平台上作出實質貢獻，希望能藉此為「美麗中國」建設及全球氣候治理提供科學支撐。

體積小於洗衣機 適應極端環境

「天韻相機」具百米級的空間分辨率，能精準鎖定地面的排放源。蘇慧介紹說，儀器一大特色是「體積小、重量輕」，其每邊尺寸不多於60厘米，較小型的家用洗衣機更小。

由於要兼顧先進功能並嚴控體積與重量，團隊於光學設計、精密加工與系統整合等進行大量測試與優化，務求儀器於高速運行及極端太空環境下仍能長期穩定工作，提供可靠、精準的溫室氣體數據。

談及運作原理，蘇慧解釋，「天韻相機」能透過測量並分析太陽光穿越大氣層、經地表反射後的光訊號，以相當於原子大小的0.2納米極高光譜解析度分解成光譜，以識別不同氣體的吸收特徵與波段變化，從而實現對排放點源的精準觀測。

現場展示的「天韻相機」模型可見四個圓形開孔，對應四組探測鏡頭。其中左右兩側分別用於探測二氧化碳與甲烷濃度；中間則為氧氣鏡頭，作為參照比對背景氣體濃度的變化幅度；加上一個氣溶膠探測鏡頭，測量大氣中懸浮的灰塵、煙霧、霾等微小顆粒，透過將其散射效應數據納入校正，以進一步提升精準度。

由於「天宮」以每秒約7公里至8公里高速繞地飛行，速度約為地面高鐵的一兩百倍，要在如此高速條件下實現精準成像，「天韻相機」配備可左右及前後擺動的轉台組件，用於目標指向與追蹤，確保能穩定鎖定目標作點源測量。蘇慧透露，儀器目前仍在太空艙內，估計約於一個月後由「天宮」航天員操作機械臂，把儀器安裝至艙外預定位置，再一個多月後開始回傳數據，於未來兩年持續運作收集數據。

張利民補充指，「天韻相機」的觀測涵蓋地球大部分低至中緯度地區，可為不同區域提供一致、可比的溫室氣體監測數據。項目成果將與政府部門及科研機構共享，有望支援大灣區以至全國的科研需求，並為「一帶一路」沿線的跨地域氣候研究與減排行動提供科學依據，助力國際社會共同應對氣候變化。