“我們設計的這款機器人，不僅可以通過通用操作手臂靈活作業，還具備以往月球探測任務中從未有過的無線充電功能。”提起“月面多功能操作機器人暨移動充電站”項目，香港太空機械人與能源中心聯合主任于宏宇教授眼中滿是對科研突破的熾熱期待。

2025年4月24日，國家航天局正式發布探月工程四期嫦娥八號任務合作項目遴選結果，其中包括香港科研團隊牽頭開展的“月面多功能操作機器人暨移動充電站”項目。

“那一刻整個團隊非常振奮。”談及當時的情景，于宏宇說，“香港科研力量能夠深度參與國家探月工程，是激勵我們不斷突破技術邊界的強大動力。”

挑戰月球極端環境

這個重約100公斤的多功能操作機器人，幾乎占了嫦娥八號合作載荷總重量的一半。作為項目負責人，于宏宇直言：“在地球上造百公斤機器人并非難事，但要讓它在月球‘上崗’，每一步都像在闖關。”

第一個挑戰就是月球南極的極端溫差。月夜最長持續21天，溫度可低至零下230攝氏度。由于缺乏大氣層保溫，晝夜溫差超過200攝氏度。

“零下230攝氏度是什么概念？液氮才零下196攝氏度。”于宏宇說，這意味著機器人的所有材料和零件都得能在這“超低溫冰箱”里存活。為此，團隊設計出“休眠+保溫”策略，采用耐超低溫材料并集成智能熱控系統：月夜時讓機器人“睡覺”，用加熱裝置維持在零下50攝氏度左右；月晝時再“自主喚醒”工作。

光照問題同樣棘手。因缺少大氣折射，太陽光線分布不均，亮處刺眼、暗處漆黑。團隊給機器人裝上“智能眼睛”——視覺增強系統，讓機器人在明暗交錯中也能“看”清路況。

“輕量化是設計的核心約束。”于宏宇說，受限于火箭運載能力及空間資源，每克重量都需精打細算。為此，團隊將機器人設計為可展開的多任務平臺，既滿足結構強度要求，又能由嫦娥八號著陸器攜運并在月面自主展開。

縱使挑戰重重，于宏宇仍信心滿滿。“我們基本上看不到不可逾越的障礙。”他說，國家20多年來嫦娥探月積累的豐富經驗，就是團隊不可或缺的資源。“從零件選材到熱控設計，內地專家都給予我們大力支持。”

當高校科研遇上航天工程

回憶項目起步階段，于宏宇坦率地講，香港高校科研思維與航天工程思維相遇時也曾“水土不服”。

香港參與國家航天任務由來已久，但此次項目是香港首次作為總體責任單位，主導深空探測系統級載荷研制。項目由香港科技大學牽頭，聯合香港理工大學、香港大學、香港中文大學及香港城市大學，攜手上海航天技術研究院、大連理工大學及深圳大學等內地機構，以及南非國家航天局，構建起跨區域、跨學科的科研協作網絡。

“高校教授習慣說‘這個理論可行’，也就是習慣先驗證技術概念，再逐步完善細節。”于宏宇說，但航天系統要求從設計階段就鎖定每一個零件的溯源。

于是，團隊引入了國家航天項目質量管理體系。橫向設立方案設計、初樣驗證、正樣產品等時間線的嚴格階段劃分和任務清單，縱向按機器人9大分系統拆解任務，從而建立從零件到整機的全流程質量追溯體系。

“盡管在技術和管理層面常有激烈討論，但大家都以任務成功為導向，這種碰撞反而推動了創新與共識的達成。”于宏宇說。

南非科研機構在太陽光譜測量技術上擁有獨特優勢，于宏宇說，香港作為“超級聯系人”的優勢顯現出來：既深度融合內地的技術積淀、產業實力與人才儲備，又依托國際化城市的開放特質，具備暢通的跨文化協作能力。

走進實驗室，記者看到工程師們在反復探討機器人柔性夾爪的設計和優化。項目總體設計師方惠廷看來，這正是航天精神在科研一線的生動寫照：“航空航天任務必須把問題在發射前全部解決，不允許有遺留問題。”

在國家平臺上逐夢的香港青年科研力量

在實驗室里，“月面多功能操作機器人”的模擬動畫循環閃爍。畫面中，機器人揚起如帆的太陽能電池翼，在形似帆船的平臺作業。“這個設計不僅為適應月球南極光照，更寓意‘背靠祖國、揚帆起航’。”于宏宇說。

這支團隊里，70%的骨干力量是青年科研人員。他們將系統工程、可靠性分析等專業知識融入實踐，在導航控制、熱管理等關鍵環節勇挑重擔。“兒時仰望星空的憧憬，如今成了參與國家探月工程的實踐，這種成就感無可替代。”方惠廷道出了大家的心聲。

跨學科協作的氛圍，讓年輕科研人員迅速蛻變。方惠廷說，航天項目涉及熱管理、電子學、材料學等多領域協作，團隊規模大，所有人都專注攻克技術難題，不計個人得失。

成長的背后，也有香港特區政府的托舉。特區政府通過“InnoHK創新香港研發平臺”，成立了香港太空機械人與能源中心，推動嫦娥八號合作項目落地。

嫦娥八號計劃于2029年前后發射，香港實驗室里的工作節奏愈發緊湊。夜幕降臨，實驗室的燈光依然明亮，圖紙上的修改標記與電腦屏幕的代碼熒光交相輝映。

“我們滿懷期待，也深感責任重大，必將全力以赴，不負使命。”于宏宇說。

（據新華社香港電  黃茜恬）