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鄧淑明:地理資訊助選取火星着陸點


全球多國不約而同啟動火星之旅,而中國在探測火星方面雖然是後起之秀,卻令人刮目相看。最近,「天問一號」成功登陸火星所見,更為中國的航天科技歷史上寫下光輝的一頁。

事實上,登陸火星的任務非常艱巨,中國空間技術研究院(CAST)指出,目前火星探測任務成功率僅約五成,主要的挑戰是「進入/下降/着陸」(Entry/Descent/Landing,簡稱EDL)這階段。原因是火星大氣稀薄且受季節、晝夜、沙塵暴等影響而非常不穩定,加上表面遍布岩石、溝壑等障礙物,地形複雜,所以在EDL前,天問一號需要就火星停泊軌道和着陸區預先作詳細探測,以獲取大量地形地貌數據,並評估火星發生沙塵暴的概率。

 

曾多次帶領團隊參與內地航天探測任務的理工大學土地測量及地理資訊學系教授吳波表示,預選的着陸區面積比香港大11倍,可是內地在這些方面沒有相關數據,故此難以評估着陸火星任務的風險。這個情況下,擅長彙集、整理和分析數據的地理資訊系統(GIS)便大派用場。

 

理工團隊為了分析火星地形與地貌,首先搜集歐洲和英國過往資料,再建構「三維集成測量模型」,並以人工智能的深度學習,成功在一個半月內,為整個着陸區分析了67多萬個隕石坑、逾200萬塊岩石和數百個火山錐,識別出可能影響着陸安全的大型斜坡、海拔低的地點,結果選取了火星北半球「烏托邦平原」南部的着陸點。

 

理大團隊曾參與「嫦娥三號」到「嫦娥五號」探月工程,更在「嫦娥四號着陸區──地形及地貌特徵分析」的研究中,蒐集大量月球遙距傳感數據,並透過GIS為嫦娥四號在月球的可能着陸區,創建一個高精確度及解像度的地形模型。這些分析有助團隊就選取着陸點提出可靠的建議。

 

今次理工團隊有份參與「天問一號」的火星探測,不但進一步強化航天探測的實力,還證明地理資訊可協助人類發掘宇宙萬物奧秘的重要性。

 

撰文: 鄧淑明

香港專業及資深行政人員協會創會會員

香港大學工程學院計算機科學系、社會科學學院地理系及建築學院客席教授

 

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