“天韵相机”登上“天宫”中国科学报

5月11日，由香港科技大学牵头研制的全球首款轻小型、高分辨率、高精度二氧化碳与甲烷点源协同探测仪“天韵相机”，随天舟十号货运飞船顺利升空，并成功运抵中国“天宫”空间站。这不仅是香港首个登上国家空间站的科研载荷，更标志着香港在高端航天仪器研发领域实现历史性突破。

据悉，该项目由香港科技大学研究团队领衔，汇聚跨学科领域专家学者，成员来自该校土木及环境工程学系、新兴跨学科领域学部、环境及可持续发展学部、计算机科学及工程学系及公共政策学部。项目于2024年底获中国载人航天工程空间应用系统总体单位——中国科学院空间应用工程与技术中心（空间应用中心）正式委托立项，并联合中国科学院长春光学精密机械与物理研究所合作研制，可精准监测全球中低纬度重点排放源的二氧化碳与甲烷浓度。

“天韵相机”模型亮相。研究团队供图

“天韵相机”是一套轻小型、高分辨率、高精度的温室气体点源探测载荷，能从太空精准测量二氧化碳与甲烷两大主要温室气体。仪器体积小于家用洗衣机，却能维持极高的光谱分辨率及百米级空间分辨率。其原理是通过分析太阳光穿过大气层并经地表反射后的光谱变化，识别不同气体的吸收特征，从而计算浓度分布并锁定具体排放来源，可有效监测发电厂、堆填区等重点排放设施。

香港特区政府创新科技及工业局局长孙东指出，香港科研团队自主研发的载荷成功在“天宫”开展任务，充分证明香港科学家在航天科技与绿色低碳前沿领域具备顶尖科研实力与成果转化能力，能够为国家提供高质量、可验证的科学数据，有力支撑国家加速实现双碳目标。

“学校研究团队能够参与国家空间站航天科研任务，我们深感荣幸。”中国科学院院士、香港科技大学校长叶玉如表示，该项目不仅充分彰显学校在航天与航空工程、卫星遥感及环境工程领域多年积累的科研优势，更证明香港科研力量有能力在国家最高层级的航天平台上作出实质贡献。

据介绍，近年来，香港科技大学持续深耕深空探测及低轨卫星技术——继2023年成功发射香港高等教育界首枚卫星后，亦积极参与国家“嫦娥八号”探月任务。未来，该校将继续发挥人工智能、机器人、材料科学等前沿领域的科研优势，加速推动科研成果转化与高端人才培育，为国家加快建设航天强国、实现绿色低碳高质量发展贡献科大力量。

项目负责人、香港科技大学土木及环境工程学系讲座教授苏慧表示，“天韵相机”在研发中面临多项关键技术挑战，包括如何在严格的体积与重量限制下，同时兼顾高光谱分辨率、高空间分辨率及多种温室气体的协同监测。团队在光学设计、精密加工及系统整合等方面进行了大量测试与优化，确保仪器在高速运行及极端太空环境下仍能长期提供可靠、精准的温室气体数据。将这些关键技术成功整合于一套轻小型载荷中，是一项具有代表性的工程与科学成果，标志着相关技术已达国际先进水平。

另一位项目负责人、香港科技大学土木及环境工程学系系主任张利民强调，“天韵相机”的观测覆盖范围将涵盖地球大部分陆地与海洋的低至中纬度地区，为不同区域提供一致、可比的温室气体监测数据。项目成果将与政府部门和科研机构共享，有望支撑粤港澳大湾区乃至国家的科研需求，并为“一带一路”沿线国家和地区的跨地域气候研究与减排行动提供科学依据，助力国际社会共同应对气候变化。