大公文匯全媒體報道,100公里有多長?是港島搭乘地鐵往返深圳,2個小時的距離。聽起來很短,不過,如果將100公里形容為天地之間的距離,是否就是另外一種畫面?是的,從地面算起,到地球大氣層便是這個高度。
2023年8月25日12時59分,香港高校首顆衛星「香港科大—雄彬一號」成功發射。隨着「5、4、3、2、1......發射!」的訊號,火箭騰空而上,穿越大氣層,來到黑暗無聲的太空。
就像無法觸碰的謎團,衛星在宇宙中散發着神秘色彩。衛星身上有哪些我們還不知道的秘密?本期節目我們邀請到香港科技大學「傑出創科學人」、土木及環境工程學系教授蘇慧,以「雄彬一號」為例帶我們進入衛星的世界。
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「雄彬一號」成功發射 前後僅用8個月時間
「雄彬一號」是香港高校發射的首顆衛星,從2023年初提出動議到最後發射成功僅用了8個月的時間。蘇慧形容,在籌備過程中,通常可能要一個月才能完成的工作,大家兩天就高效完成。
不過這些努力的前提,離不開背後團隊的支持,首先便是「雄彬」夫婦——葉志雄、葉吳彬彬。「在聽到這個項目時,夫婦二人都表現出很大的熱情,覺得一定要幫助香港發射這顆衛星。」蘇慧說到,夫婦二人都是十分有情懷的人,所以在接到贊助後,團隊便緊鑼密鼓地馬上投入行動。終於,「雄彬一號」在甘肅酒泉的一場細雨中,成功發射升空,進入軌道。
發射當天現場一片歡呼。科大副校長汪揚渾然忘記綿綿細雨,激動地表示此次發射成功將只是一個開始。蘇慧形容副校長汪揚對這件事十分重視,前期積極聯繫各方,為發射爭取資源。此外,本次項目有很多科大學生全程參與,大家擁有同一個目標、同一份熱情,才讓這個奇跡得以發生。
從天氣預測到無人機表演 衛星無處不在
提到衛星,難免會想到高深的技術。不過衛星其實就在身邊——谷歌導航、香港天文台甚至微信的啟動頁面,都和衛星息息相關。
去年9月,颱風「蘇拉」掠過香港,帶來狂風驟雨,香港天文台一度發出「十號風球」;9月3日,「雄彬一號」便「積極響應」,傳回香港遭「蘇拉」吹襲後的遙感圖。「『雄彬一號』衛星具有0.5米超高分辨率,屬於民用衛星的最高級別,」蘇慧說,「所以在面對災害天氣帶來的滑坡、道路塌陷破壞時,衛星能夠清晰地在圖中反映。」
衛星不僅可應用於當下,它的責任還在於預測未來。蘇慧表示,每一次衛星傳回圖像,團隊就可以根據信息,同滑坡、塌陷位置個數作比對,從而修訂模式,對災害風險作出更准確的預測。
此外,衛星還能和人工智能結合,實現更理想的效果。蘇慧舉例解釋,在預測降水或極端天氣時,過去需要6個小時;如果藉助人工智能計算歷史數據構建模型,預測時間就有機會縮短至2小時。同理操作,無人機表演常受電離層影響被迫取消,如果無人機上搭載傳感器,藉助人工智能和衛星協同工作,便可以實現「空天地」一體化的監測,從而便可以更早得到精確數據。
「碳載荷」和綠色金融?探索衛星無限可能
人類對衛星的探索和開發擁有無限可能。蘇慧以「雄彬一號」舉例,指「雄彬一號」需要十幾天才能回到同一個地方,因此數據觀測的密度遠遠不夠。蘇慧表示,只有發射更多衛星,獲取更豐富的觀測資料,屆時再與人工智能模式結合,才能夠將數據的意義最大化,作出更好的預測。
除了衛星數量有待提升,蘇慧提到,目前團隊還在推動「碳載荷」項目的發展,「我們一直在研製監測溫室氣體的載荷,希望能夠將其放在衛星上,從而觀測地球溫室氣體的排放,」蘇慧滿心期待地說,「作為國際金融中心,香港目前正在大力推進綠色金融的發展。如果有這樣一個載荷,將能夠監測地球上二氧化碳、甲烷等氣體的排放點源,從而讓碳交易有實質數據作依據,讓交易更加規範化。」
蘇慧表示,在航天辦和校方的大力支持下,「碳載荷」項目已經在今年4月1日通過專家論證並正式立項,目標在2025年的下半年,或2026年的上半年搭載天舟放在空間站,並將機械臂掛在夢天實驗艙的外面。不過,蘇慧補充,一個衛星的監測始終是有限的,團隊希望能夠構建溫室氣體監測網絡,將衛星量產、發射更多碳衛星,從而監測全球溫室氣體排放。
看不到的軌道和衛星,如今正在地球附近徘徊,為人類生活提供便利。紅外、光學、遙感、通訊......衛星種類數不勝數,揭開科技的面紗,也許有一天衛星也能在宇宙構建家族,正如科大副校長汪揚曾經所說,「雄彬一號」的發射成功,只是一個開始。
(攝製組:大公文匯全媒體記者鹿洺、丁旻、任青、周楎|撰文:孫夢璐|旁白:葉德榮)
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