访问容启亮教授 ― 从自制小发明到研发精密仪器
容启亮教授的太空探索之旅
容启亮教授
- 香港工业专门学院(理大前身)机械工程文凭(1970)
- 布莱顿大学电子工程理学士(1975)
- 伦敦大学帝国学院自动控制科学硕士、帝国学院文凭(1976)
- 普利茅斯大学博士学位(制程管制中的微处理器应用)(1985)
- 香港工程师学会资深会员
- 香港工程科学院院士 1986 年加入香港理工大学
我的梦想是以知识协助推动国家的科技发展,并致力创新发明,为人们带来裨益。
2019年1月3日,"嫦娥四号" 探测器成功着陆月球背面。理大工业及系统工程精密工程讲座教授、学系副系主任兼钟士元爵士精密工程教授容启亮获悉这个好消息后,终於可以松一口气,泛起泰然笑意。
"嫦娥四号" 探测器上安装了一套 "相机指向系统",这套系统协助 "嫦娥四号" 把着陆情形和月球车探测活动的全景相片传送至地球。看到这些首次由40万公里外的月球背面传送回来的照片,容教授感到无比的喜悦和兴奋。
本港首位参与研发中国航天仪器的科学家
制造 "相机指向系统" 这类航天仪器,无疑是精密工程师的终极挑战。10年前,中国空间技术研究院(CAST)邀请容教授设计及研发一个可以在太空探测器降落月球时,用於控制相机转动的仪器,容教授欣然接受了这项挑战。
由容教授带领的研究团队研发的第一代 "相机指向系统",在2013年的 "嫦娥三号" 升空时首次亮相。该系统在这次探月旅程中按计划顺利运作,成功拍摄月球影像,并协助 "嫦娥三号" 月球车在月球表面移动。凭着设计 "相机指向系统",容教授荣幸地成为香港第一位参与中国航天仪器研究工作的科学家。由於 "相机指向系统" 在2013年的登月任务中表现出色,国家於后来的 "嫦娥四号" 月球背面探索计划中再次采用该系统。
参与这两次探月任务后,容教授继续积极参加国家首个火星探测任务 "天问一号",负责研发一台搭载於火星探测系统上的仪器:"落火状态监视相机"("火星相机")。搭载 "天问一号" 探测器的火箭已於今年7月成功发射,计划於2021年2月与火星交会及进入火星轨道,并於2021年5月在火星表面着陆。另外,为协助 "嫦娥五号" 从月球上收集样本,容教授亦助其研发 "月面采样及表取封装装置"。该探月任务预计於2020年底展开。
年轻时萌发对科技的兴趣
"相机指向系统"、"火星相机" 和 "月面采样及表取封装装置" 是容教授引以为傲的三项杰作,但少年时代的发明同样令他回味无穷。容教授在中学时期爱上了摄影,摄影成为他最喜欢的课外活动之一。但相机是奢侈品,并非一个普通中学生有能力购买。他回忆道:"我甚至买不起用於冲晒底片和相片的化学药水,更不用说用来冲印及放大相片的器材。"
这位充满梦想的少年科学家,并未因这些困难而放弃科学上的追求。他到公共图书馆搜寻有关冲晒的书本,把制作冲晒底片和相片的化学方程式背熟。他说:"然后,我到化工店买化学材料,并按照方程式规定的比例,混合制成冲晒用药水。" 他又捡回别人丢弃的旧镜头,放进一个自己钉成的木箱,下面再安装一盏灯,就制成一个可以用来冲晒底片及相片的简陋装置。因为对摄影的浓厚兴趣,容教授念中学时更创立摄影学会,在学会成立的首两年出任会长。在学校设立正式黑房前,摄影学会一直使用容教授自制的冲晒用药水,以及冲晒装置。
中学毕业后,容教授在理大的前身—当时的香港工业专门学院修读机械工程,并於1970年取得机械工程文凭。毕业后,他在香港工作两年,积蓄金钱以备远赴英国求学之用。容教授早在少年时已萌发对工程和技术的兴趣,在1970年代赴英攻读大学本科和研究生课程期间,对科技的热情更是源源不断。毕业后,容教授曾在多家英国公司工作,当中包括国际知名的克兰菲尔德精密工程研究所。
在英国读书及工作14年间,容教授对研发精密仪器积累了丰富的知识,练就出精准缜密的思考。他回港加入香港理工大学时,已是一名训练有素的研究员,准备接受从未预想的挑战。
从研发航天仪器到制造医疗设备
容教授在理大展开了他的太空研究之旅,他将牙科抓钳的理念转化,与牙医合作研发出 "太空持崁钳",协助太空人进行精密焊接。后来,他又参与欧洲太空总署2003年的 "火星快车" 计划,其团队又研发出 "行星表土准备系统",於2011年应用於中俄联合探索火星任务。
容教授不但将精密工程方面的知识运用於太空探索的研究,更用来制造医疗用的精密设备。数年前,他与香港大学外科学系的研究团队得到业界的资助,一起开发出革命性的微创手术机械人系统,该系统配备内置马达驱动的机械臂,外科医生可用以为病人进行微创手术。
经年累月的研究工作和杰出的科研成就,为容教授赢得了无数奖项,包括1999年和2014年获大学颁发的校长特设卓越表现/成就奖,以及在2015年获香港特区政府颁授铜紫荆星奖,以表彰他对科学研究,特别是在机械设计、自动化控制系统和航天技术方面的贡献。
一个太空科学家的梦想
容教授醉心研究,也热爱教学。他寄语有心从事科研工作的年青学生:"除了把握好研究的基本功,培养良好的沟通能力同样重要。因为科学家不但要有好的想法,还要懂得把想法清楚告诉别人。而唯有团队充分合作,才能顺利发明创新的产品。"
容教授说:"我的梦想是以知识协助推动国家的科技发展,并致力创新发明,为人们带来裨益。" 为科研奉献一生的容教授,绝对已是梦想成真。