400公里高空的中国天宫空间站,迎来了一台颇具意义的科研设备。由香港科技大学牵头研发的轻小型温室气体协同探测设备——「天韵相机(MUSICO)」,已顺利完成在轨组装、检测与舱外安装,正式开启太空在轨运行工作。本次在轨操作由香港首位载荷专·家黎家盈博士协同航天员团队完成,香港自研设备搭配香港航天科研人员落地天宫观测任务,成为香港参与国家航天科研任务的重要印记。
一、香港科创造物:守护地球气候的太空监测设备
天韵相机(MUSICO)是一款轻量化、高分辨率的二氧化碳与甲烷点源协同探测仪器,适配空间站在轨作业场景,整体设备体积小巧,集成多组专业感应模块,可同步探测二氧化碳、甲烷、氧气及气溶胶相关数据,能够清晰捕捉大气温室气体影像,精准监测各类区域的温室气体排放情况。
天宫空间站以每秒7.7公里的速度环绕地球飞行,运行速度远超地面高铁。在高速运动的太空环境中,稳定捕捉高精度、高清晰度的观测影像,是项目研发过程中的核心技术难点。为适配太空复杂工况,研发团队针对性搭建了完善的温度控制系统,搭配充足的数据缓存功能与空间站实时传输通道,有效应对太空温差变化、空间环境干扰等问题,保障设备长期稳定运行。
目前,天韵相机搭载的各类感应器均可正常拍摄成像,画面质量稳定,设备整体运行状态良好。后续科研团队将持续开展在轨测试与数据精度校准工作,预计两至三个月后启动常态化观测作业,设备可提供长期、稳定、精准的温室气体监测数据,服役周期不少于两年。
二、跨学科协同攻坚,展现香港航天科研实力
本次天韵相机项目由香港科技大学土木及环境工程学系、新兴跨学科领域学部核心团队牵头,由苏慧教授、张利民教授、翟成兴副教授三位科研负责人主导研发。项目核心成员曾远赴北京,全程跟进设备在轨安装关键流程,参与现场核心决策与数据分析评估工作。
项目依托跨学科、跨地域的协作模式,整合多方科研与行业资源,同时获得香港环境保护署、香港天文台、中华电力有限公司等多家机构的支持配合,是产学研协同创新的优质实践成果。
苏慧教授表示,设备成功在轨稳定运行,是科研团队的重要阶段性成果。高速太空环境下的高精度成像技术突破,充分印证香港具备研发高端航天科研载荷的能力,可稳步承接国家空间站长期科学观测任务。
张利民教授提到,香港自研设备与香港载荷专·家协同完成空间站对地观测任务,具备特殊的里程碑意义。天韵相机的观测范围可覆盖地球多数陆地与海洋的低中纬度区域,能够输出统一、可比的温室气体监测数据,为国家双碳建设与全球可持续发展工作,提供扎实的科学数据支撑。
翟成兴副教授介绍,设备在轨各项功能运行顺畅,传回的温室气体监测信号清晰稳定,团队对后续的数据处理、数据分析和场景应用工作,抱有充足信心。
三、数据开放共享,赋能双碳建设与全球气候治理
天韵相机在轨采集的温室气体监测数据,将面向政府部门、科研机构开放共享,填补部分地面监测网络的覆盖短板,丰富全球大气环境监测的数据维度。
在国内应用层面,精准的太空观测数据可辅助区域碳排放核查、温室气体泄漏溯源,为各地优化减排方案、推进能源转型、落实低碳发展工作提供数据支撑,助力双碳目标稳步推进。
在全球层面,标准化、可对比的观测数据,能够为全球气候变化研究、跨国气候合作治理提供客观依据,助力全球生态环境可持续发展。未来,香港相关机构将持续联动科研团队,深挖数据应用场景,将航天科研成果落地城市环境治理、清洁能源评估等民生领域,让航天科技服务低碳城市建设。
四、港星入天宫,见证香港科创融入国家发展大局
从本土团队自主研发航天载荷,到香港载荷专·家在轨实操部署,天韵相机的成功在轨运行,是香港科创力量融入国家航天事业、服务国家发展战略的生动体现。
依托国家空间站的科研平台,香港高校的跨学科科研技术得以走向太空、服务全球;同时,香港国际化的科研视野与创新研发模式,也为国家空间科学研究、全球气候观测体系建设补充了多元力量。
作为深耕创新科研的高校,香港科技大学·长期聚焦交叉学科与可持续发展领域研究,多项学科实力与科研成果表现亮眼,大量科研项目达到国际优良水准,持续产出具备落地价值的科创成果。
结语
翱翔在400公里高空的天韵相机,是属于香港科研的亮眼名片。未来,这台来自香港的太空监测设备将持续在轨值守,精准捕捉地球温室气体数据,以科创力量助力生态保护与气候治理,书写香港科研逐梦星辰、服务全球发展的全新篇章。
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