2026年5月

在火星探寻生命迹象

港大天体生物学家参与国家天问三号火星探测任务
Prof Yiliang Li
由香港大学地球与行星科学系天体生物学家李一良教授率领的研究团队,将参与中国行星探测工程天问三号任务。

中国行星探测工程天问三号任务,即将展开一趟探索生命起源的旅程。天问三号旨在探寻火星潜在的生命痕迹及解答重大基础科学问题;登陆器将降落火星并钻取样本,这些样本有望揭示水资源存在的证据或其他生命迹象,随后将被带回地球进行深入研究。由香港大学地球与行星科学系天体生物学家李一良教授率领的研究团队,将参与这项国家级的火星探测任务。

李教授一直担任天问三号着陆区遴选团队和科学任务团队的核心成员,目前正研制一个重要的载荷—— ‘火星地物高光谱成像仪’ ,该仪器将搭载于天问三号任务的服务器上,负责预测火星沙尘暴对着陆的影响,探寻火星生命痕迹、含水矿物及资源普查等任务。

此项由李教授领导、与浙江大学和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等机构合作进行的项目,是从国际、香港及澳门提交的方案中,获选为任务搭载的五个载荷之一。另一方面,港大太空研究实验室总监柏坤霆教授则与深圳大学参与由法国的空间研究委员会牵头研制的火星PEX光谱仪项目。

李教授表示: “任务的首席科学家曾指出,我们的载荷是轨道器上最重要的载荷之一。”

这台重量仅4.98公斤的高光谱成像仪,肩负三项关键任务,旨在精准锁定火星上气候条件最理想、科学探索价值最高的着陆点。

第一项任务是监测可能干扰天问三号着陆的沙尘暴发展状况。任务要在距离火星表面1,000公里内展开,涉及拍摄和分析不同地点的图像。

其次,成像仪将为可能着陆的地区绘制详尽且高空间分辨率的矿物分布图,以寻找火星表面的水活动迹象或深达两米地下的生物印记。这些关键科学数据将有助决定天问三号的最终着陆选址,确保着陆器上的钻探设备,能采集到具研究价值的样本。

第三项任务是对火星低纬度地区进行持续研究。为此,成像仪将在火星样本送回地球后,继续在轨道上停留至少五年。

天问三号预计于2028年发射升空,历时至少七个月飞抵火星,之后将在轨道上运行约九个月,并于2030年登陆火星进行样本采集。所采集的样本预计在2031年送回地球。为防范地球与火星之间发生生物制剂或物质的交叉污染,任务全面实施严格的预防措施。

香港大学校长张翔教授对于港大能参与这项任务深感荣幸。他表示: “此次港大研究项目获选载荷,不仅是对港大在行星科学与深空探测领域卓越科研实力的高度肯定,更是港大为国家加快建设 ‘航天强国’ 贡献力量的重要体现。”

李教授对任务将取得成果持乐观态度,这源于他对青藏高原柴达木盆地的长期研究。该地环境极度干旱,蒸发强烈,地表遍布蒸发岩矿物,与火星条件颇为相似。此外,近期研究证实,高盐度的水体在极低温环境下仍能保持液态,这项发现令他感到振奋。他表示: “倘若火星地下确实存在液态水,且能进行垂直循环,那么细菌群落与生物矿物便有可能被带至地表。”

李教授始终对宇宙生命起源充满浓厚的热情与好奇。他在2007年加入港大时,是亚洲唯一一位天体生物学家;近年来,他亲眼见证了此领域如雨后春笋般蓬勃发展。原地球科学系亦于去年夏天更名为 ‘地球与行星科学系’ ,并延揽了多位行星科学家,目前正积极准备于2027年开办行星科学本科课程。

李教授亦乐见香港社会对太空经济的关注与日具增。他表示: “香港特别行政区政府积极推动航天产业发展,这对业界与学术界而言,皆是莫大的鼓舞。同时,香港许多市民也对太空及太阳系科学怀有浓厚兴趣。我们学系将竭尽所能,致力成为行星科学研究领域的领导者。”

Tianwen-3 Mission
港大研究团队研制的 ‘火星地物高光谱成像仪’ 获选搭载于天问三号任务的服务器上。
Short-Wavelength Infrared Spectrometer
火星地物高光谱成像仪
Qaidam Basin
李教授长期都在青藏高原北部的柴达木盆地采集样本,该盆地的环境与火星相似,可作为类比研究的参考。

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