2020年12月17日嫦娥五號飛船攜帶月球表面土壤返回地球，着陸於內蒙古四子王旗預定區域，成功完成此次探月任務。其中，由香港理工大學科研團隊參與製作的「表取採樣執行裝置」為這次月壤的採集，發揮關鍵作用。
嫦娥五號是人類40多年來首個在月球表面採集樣本的探測器，此次任務主要是在月球表面進行全自動採樣，理大工業及系統工程學系鍾士元爵士精密工程教授、精密工程講座教授及副系主任容啟亮教授早自2011年開始，即率領團隊研發這套精密的「表取採樣執行裝置」。
理大與中國航天事業淵源 嫦娥任務成功奠合作基礎
中國航天事業起步於上世紀50年代，發展至今，中國在衛星、飛船、太空站和深空探測等航天領域已獲得舉世矚目的成績。90年代開始進行月球探測的討論，理工大學與中國航天事業的淵源便由那時開始，當時的校長潘宗光教授與國家航天局來往密切，一些內地的航天企業知道理大曾為美國和蘇聯完成航天任務，認可理大科研團隊的技術，開始與他們聯絡。
理大與中國空間技術研究院第一次合作始於嫦娥三號、四號的相機指向系統，協助拍攝月球圖像，並幫助控制中心指揮月球車的活動。原本預計只能在白天工作的相機指向系統，並沒有因為夜晚溫度過低而死機，在月球上持續工作了三、四年。理大超額完成該次任務，證明了自身的科研實力。
從2010年開始，容啟亮教授及其團隊便產生了此次嫦娥五號、六號「表取採樣執行裝置」的構想，並在與眾多大學、研究院的角逐中脫穎而出，獲得與中國空間技術研究院再次合作的機會。2011年開始製作原理樣機，2013年交付中國空間技術研究院測試，並於2014年通過測試，雙方始正式簽署表取採樣機構聯合研製協議。
月壤獨特採集技術 所有細節落實到位
容教授表示，此次嫦娥五號採集月壤使用的全自動系統是史無前例的，與蘇聯的鑽取和美國的人工取樣都不同。這個採集系統包括：兩個採集器、兩個近攝相機、一個初級封裝系統和機械臂。着陸器降落後，由機械臂將兩個採樣器放置於月球表面，之後進行月壤取樣，再裝進初級封裝系統的樣品罐中完成封裝，隨後機械臂再將樣品罐拎至機器最頂端的返回艙內，整個過程都由機器進行自動路徑規劃。
全自動的路徑規劃對機器的精確度要求極高，例如：着陸器在着陸時有傾斜可能，便會導致機械臂傾斜，因而需要近攝相機自動識別校正；為了防止取樣時月壤灑落污染儀器，因此，在初級封裝系統的設計上，容教授團隊必須考慮周詳，透過漏斗將月壤導入樣本罐內，並在鎖罐前掃走灑出罐口的月壤，確保罐蓋能妥善關好，並將罐內的樣本密封鎖緊。
但要順利完成上述動作，科研團隊必須清楚掌握月球表面環境及月壤特性，兩個採樣器的設計便與月壤特性有關；同時，由於月球濕度極低，易產生靜電，月壤容易黏着在一起，致使部分月壤黏度較高。因此，設計了兩個採樣器，一個採樣器負責採集月球表面較鬆散的月壤，另一個便採用鑽取設計使其可以採集到黏性較高的土壤。
容教授也透露了一個小秘密，就是承載月壤返回地球的罐子是由理大製作的，團隊在罐子上留下了一個小小的理大logo，乘載香港人的登月夢想，隨着嫦娥五號一起進行了一趟月球之旅。
熔岩噴發形成月壤新樣本 研究價值獨特更珍貴
據統計，美、蘇兩國曾數次從月球採集不同樣本返回地球，包括美國從1969至1972年間曾六次從月球表面不同地點，採集岩石及沙塵返回地球；蘇聯則是在三個着陸點採集包括隕石撞擊月球形成的天然晶體等樣本返回地球。從人類首次獲得月壤以來，公開發表的相關研究論文已超過2500篇。
容教授指出，此次嫦娥五號採集的月壤較之前美、蘇兩國採集的樣本年輕十幾億年，乃因這是月球近幾年火山爆發出的熔岩在月面沈積而成，因此受到的風化作用較少，這樣的月壤將更有助科學家研究月球起源，在自然科學方面有獨特的研究價值。
中國國務院在嫦娥五號返回地球當天的任務新聞發布會上，公布未來月壤的三種用途：一是科學研究；二是收藏於國家博物館向公眾展示；三是依據國際工作公約與多邊雙邊合作協議，發布月球樣品與數據管理辦法與國際科學家分享；也有一部分將依國際慣例，作為國禮相贈。
對理大而言，由於建築、地質學、 應用科學、工程學院等許多學系都對月壤抱有極大興趣，因此，希望能向國家申請少許月壤到港，以便展開相關研究。「首先，可以研究月壤中究竟有沒有可以為人類利用的珍貴元素？譬如一般相信，月球表面的風化層（表皮土）富含着大量的氦-3[1]，氦-3作為核聚變（核融合）元素之一，可以作為核能源，對地球來說，無疑擁有巨大研究潛力。另一方面，月球中的微塵遇到高電壓，可以造成一個plasma（等離子體/電漿[2]）的環境，可以幫助製造新的材料，這也是月壤的研究價值之一。」容教授說。
月壤是人類擴展對月球和宇宙認知的重要載體，科學價值不言而喻，對容教授來說，他個人最有興趣的是月壤中水元素的研究，「之前聽過很多說法，譬如月球的水分子日間會在太空中漂浮，夜晚才會凝固在月壤中，對科學家來說，有水就代表很多的可能性，比如生命的起源等等。」充滿無限可能性的宇宙生命，對科學家來說總是有着無窮的吸引力。
理大團隊開展後續研究 感謝國家信任香港科研水平
自新冠疫情爆發以來，容教授帶領的香港研發團隊與內地研究團隊就只能通過網絡、電話與傳真的方式聯絡，容教授表示，溝通上當然有困難。一來，自己的普通話不是很好，擔心內地合作人員不明白；二來，雙方科研人員的成長背景不同，表達方式當然也不同。
不過，無論是內地的航天人員，還是理大團隊，大家的目標都是希望這次任務能夠圓滿成功，因此大家自然都會互相遷就，「我的普通話大家都會很認真地聽。」他靦腆地說。容教授也讚許中國航天專家的勤奮，在項目進行期間，「不論何時需要他們，都能隨時找到人。」
星空浩瀚無比，探索永無止境，「我們做這個項目的時候，就已經開始計劃下一個項目了。」容教授表示，理大團隊現正準備提案和其他機構合作，「雖然嫦娥三號、四號的相機指向系統研發任務成功完成，但其與嫦娥五號、六號的研發任務是完全不同的，嫦娥五號、六號的採樣器需要應對更複雜的狀況。感謝國家信任，讓香港的科研去承擔這項重要任務。」
注釋：
- 氦-3，是氦的同位素之一，元素符號為3He。它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。但地球存量很少，必須要到月球或木星上透過宇宙採礦獲取。
- 電漿是宇宙重子物質最常見的形態，其中大部分存在於稀薄的星系際空間和恆星之中。
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