2026年5月

在火星探尋生命跡象

港大天體生物學家參與國家天問三號火星探測任務
Prof Yiliang Li
由香港大學地球與行星科學系天體生物學家李一良教授率領的研究團隊,將參與中國行星探測工程天問三號任務。

中國行星探測工程天問三號任務,即將展開一趟探索生命起源的旅程。天問三號旨在探尋火星潛在的生命痕跡及解答重大基礎科學問題;登陸器將降落火星並鑽取樣本,這些樣本有望揭示水資源存在的證據或其他生命跡象,隨後將被帶回地球進行深入研究。由香港大學地球與行星科學系天體生物學家李一良教授率領的研究團隊,將參與這項國家級的火星探測任務。

李教授一直擔任天問三號著陸區遴選團隊和科學任務團隊的核心成員,目前正研製一個重要的載荷——「火星地物高光譜成像儀」,該儀器將搭載於天問三號任務的服務器上,負責預測火星沙塵暴對著陸的影響,探尋火星生命痕跡、含水礦物及資源普查等任務。

此項由李教授領導、與浙江大學和中國科學院長春光學精密機械與物理研究所等機構合作進行的項目,是從國際、香港及澳門提交的方案中,獲選為任務搭載的五個載荷之一。另一方面,港大太空研究實驗室總監柏坤霆教授則與深圳大學參與由法國的空間研究委員會牽頭研製的火星PEX光譜儀項目。

李教授表示:「任務的首席科學家曾指出,我們的載荷是軌道器上最重要的載荷之一。」

這台重量僅4.98公斤的高光譜成像儀,肩負三項關鍵任務,旨在精準鎖定火星上氣候條件最理想、科學探索價值最高的著陸點。

第一項任務是監測可能干擾天問三號著陸的沙塵暴發展狀況。任務要在距離火星表面1,000公里內展開,涉及拍攝和分析不同地點的圖像。

其次,成像儀將為可能著陸的地區繪製詳盡且高空間分辨率的礦物分布圖,以尋找火星表面的水活動跡象或深達兩米地下的生物印記。這些關鍵科學數據將有助決定天問三號的最終著陸選址,確保著陸器上的鑽探設備,能採集到具研究價值的樣本。

第三項任務是對火星低緯度地區進行持續研究。為此,成像儀將在火星樣本送回地球後,繼續在軌道上停留至少五年。

天問三號預計於2028年發射升空,歷時至少七個月飛抵火星,之後將在軌道上運行約九個月,並於2030年登陸火星進行樣本採集。所採集的樣本預計在2031年送回地球。為防範地球與火星之間發生生物製劑或物質的交叉污染,任務全面實施嚴格的預防措施。

香港大學校長張翔教授對於港大能參與這項任務深感榮幸。他表示:「此次港大研究項目獲選載荷,不僅是對港大在行星科學與深空探測領域卓越科研實力的高度肯定,更是港大為國家加快建設『航天強國』貢獻力量的重要體現。」

李教授對任務將取得成果持樂觀態度,這源於他對青藏高原柴達木盆地的長期研究。該地環境極度乾旱,蒸發強烈,地表遍佈蒸發岩礦物,與火星條件頗為相似。此外,近期研究證實,高鹽度的水體在極低溫環境下仍能保持液態,這項發現令他感到振奮。他表示:「倘若火星地下確實存在液態水,且能進行垂直循環,那麼細菌群落與生物礦物便有可能被帶至地表。」

李教授始終對宇宙生命起源充滿濃厚的熱情與好奇。他在2007年加入港大時,是亞洲唯一一位天體生物學家;近年來,他親眼見證了此領域如雨後春筍般蓬勃發展。原地球科學系亦於去年夏天更名為「地球與行星科學系」,並延攬了多位行星科學家,目前正積極準備於2027年開辦行星科學本科課程。

李教授亦樂見香港社會對太空經濟的關注與日俱增。他表示:「香港特別行政區政府積極推動航天產業發展,這對業界與學術界而言,皆是莫大的鼓舞。同時,香港許多市民也對太空及太陽系科學懷有濃厚興趣。我們學系將竭盡所能,致力成為行星科學研究領域的領導者。」

Tianwen-3 Mission
港大研究團隊研製的「火星地物高光譜成像儀」獲選搭載於天問三號任務的服務器上。
Short-Wavelength Infrared Spectrometer
火星地物高光譜成像儀
Qaidam Basin
李教授長期都在青藏高原北部的柴達木盆地採集樣本,該盆地的環境與火星相似,可作為類比研究的參考。

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