理大工業及系統工程學系副主任容啟亮教授2005年獲俄羅斯太空總署邀請，為中俄合作展開的探測火星任務設計及製造一個儀器，稱為「行星表土準備系統」。該項名為「火衛一 - 土壤」的任務是要實地分析火星的衛星火衛一的泥土樣本，而理大研製的儀器可將火衛一的土壤磨碎成小於1毫米的樣本。任務於2011 年11月進行，雖然未能成功，但寶貴的研究經驗有助科技的進一步發展。在今期Excel@PolyU，容教授與讀者分享他見證這航太研究歷史時刻的個人體驗。

1/ 任務目的是什麼？

「火衛一 - 土壤」的任務是要實地分析火衛一的泥土樣本，並把火衛一的土壤帶回地球，用以研究太陽系的起源及火星形成的狀況。任務備受矚目，其中原因包括中國首個火星探測器「螢火一號」亦搭載在俄羅斯的太空船上。

「火衛一 - 土壤」著陸器	理大研製的儀器 -「行星表土準備系統」

2/ 可以分享一下你目睹「火衛一 - 土壤」發射的親身經驗嗎？

我獲俄方邀請觀看「火衛一 - 土壤」發射， 2011年11月7日出發前往莫斯科，與歐洲太空總署及俄方隊伍逗留一晚後，翌日早上我們前往伏努科沃機場，與其他人員包括中方代表團部分成員乘搭特別航機前往拜科努爾發射場。
雖然拜科努爾在哈薩克，但整個地方包括機場都由俄國軍方控制。機場只有基本設施，而我們要在攝氏零下14度的戶外地方等待入境及安檢。

拜科努爾機場		拜科努爾機場大樓及入境控制
俄羅斯太空穿梭機		俄羅斯發射台模型
2011年11月8日，「火衛一 - 土壤」安裝在發射台上，準備就緒		午夜過後，我們乘搭旅遊巴士前往發射場3至4公里範圍等待發射。在攝氏零下20度低溫下，我們站在漆黑一片的戶外空地等候重要一刻
當地時間約午夜2時，發射台打開—準備發射火箭		2011年11月9日，當地時間午夜2時16分，火星探測器「火衛一 - 土壤」順利發射升空，我們帶著興奮的心情返回酒店

但數小時後約早上十時，我們趕返機場啟程往莫斯科，獲悉火星探測器導航儀失靈，引致星星感測器指向太陽，無法感測自身的位置，令上節火箭未能在南美洲上空點燃使之進入火星軌道。

3/ 可以講解一下火星探測器發射所遇到的問題嗎？

「火衛一 - 土壤」的情況頗複雜，因為它有兩個導航系統，一新一舊。俄羅斯太空總署原本計劃採用新系統。但由於一些原因，或許他們認為舊系統比較可靠，在最後一刻改變計劃，採用舊系統。這引致上節火箭要在南美洲上空一個俄羅斯太空總署未能跟蹤的位置點燃，在這個通訊盲點，就算有問題都難以發現及修正。後來，「火衛一 - 土壤」停留在低地球軌道並以快速前進。所以，就算「火衛一 - 土壤」再次經過拜科努爾發射場，俄羅斯太空總署亦只得很少時間與它溝通及改變其軟件和控制。最後，火星探測器於2012年1月15日墜落地球。

4/ 什麼是可能導致「火衛一 - 土壤」失敗的原因呢？

根據俄方就「火衛一 - 土壤」失敗進行的調查報告，總括「 電腦故障是任務失敗的原因」，並歸咎電磁輻射的影響，又指出現用的微電子硬件由外國製造、品質差劣，與之前所使用於太空船上節的不同。

5/ 有機會再次發射「火衛一 - 土壤」嗎？

就俄羅斯太空總署而言，最昂貴的投資是研製護衛艦及著陸器，而火箭則是消耗品，費用不是很多。再者，每項任務都有後備，例如，理大科研團隊提交「行星表土準備系統」時，須提交兩個合資格的儀器，一個用於實際任務，另一作後備。所以俄羅斯太空總署總有機會再次發射「火衛一 - 土壤」。現時，俄羅斯太空總署及歐洲太空總署好像正商討合作，在歐洲太空總署探測火星計劃ExoMars program中，採用大部分「火衛一 - 土壤」的儀器。

我相信從事這項研究多年所累積的知識有助於將來的科研發展。我認為，在亞洲，沒有其他大學如理大一樣，擁有參與航太任務的實戰經驗。