香港中通社10月11日电（记者 张明臻）当神舟二十号返回舱的舷窗被一枚毫米级太空碎片击中，航天员不得不在太空滞留数日，最终由神舟二十一号接返地球——这事件让一个长期在业界被关注的威胁再次浮出水面：真正致命的，往往不是能被追踪的大块太空垃圾，而是小到无法观测、却以子弹十倍速度飞行的毫米级碎片。

　　如何让航天器“感知”到这些看不见的撞击？如何让结构本身像人的皮肤一样，知道被撞得重不重、还能不能继续飞？这是香港理工大学机械工程学系系主任苏众庆教授团队过去数年一直在思考并著手解决的问题。他的团队提出“全增层制造传感器网络”的技术概念，试图为航天器赋予一套仿生“神经系统”。

　　采访伊始，苏众庆用通俗的比喻解释“智能皮肤”概念，“简单说，就是做一种有自我感知能力、知道痛的太空皮肤。”将这种皮肤布置在航天器外部结构上，当太空碎片撞击时，能迅速将资讯传到中央处理器，以做出快速的在轨决策和判断。

　　这套系统的核心，是一层能感知外界刺激的传感器网络，灵感来自人体本身。“它就像航天器的神经系统，实际上是在模拟人的末端神经元。”

　　要理解这项技术的紧迫性，必须先理解太空垃圾的真实威胁。

　　苏众庆给出几个数字，第一宇宙速度是7.9公里每秒，在不同对撞角度下最高达10公里以上每秒，大于子弹发射速度的10倍。根据欧洲航天局数据，地球轨道上大于10厘米的碎片约54000多片，1厘米到10厘米大小的约有120万个，小于1毫米的无法精确统计，模型估算约有1.3亿个。

　　碎片不可避免，所以有各种各样的手段保护航天器安全，包括地基光学观测手段、空基监测手段等，但都只对较大碎片有观测能力。“实际上在绝大多数情况下，最主要的威胁是毫米级别碎片，因为没办法追踪，也没办法及时收到它要来对撞你的资讯。”

　　“我们团队的技术相对较新颖的原因是，提出‘全增层制造传感器网络’概念。”他解释，传统做法是航天器结构做好后，机械地把传感器粘贴在结构上。而全增层制造技术是在制造航天器结构的同时，把传感器直接嵌入当中。这些传感器也是毫米大小，连出精细线路，构成传感器网络。基本上是没有重量的，抓一把上去可能都不到一克重。”

　　除了感知碎片撞击，这些传感器还能收集其他资讯：极其稀薄的原子氧情况、等离子体运行情况、温度感知等。苏众庆介绍，把这些资讯拿回来后，大概就可以知道在轨道上运行的某个窗口期，毫米级别碎片的密度是怎样的，为将来飞船的改进、设计、防护，还有太空碎片模型，进行有利的数据补充。

　　他透露，目前实验室阶段大部分完成，并与哈工大（深圳）科研团队、中国空间技术研究院（航天五院）科研团队紧密配合，开展大量地面测试，模拟外太空环境，例如温度±150℃的变化、原子氧对传感器的腐蚀、等离子体影响等，用以验证设备可在极端环境下工作。

　　现阶段，团队正与航天企业对接，预计2027年有合适机会，能够在外太空做测试。“最终目标是把它放在在轨运行的航天器上，当然这中间一定还有很长的一段路要走。”

　　有趣的是，这项技术最初的应用场景并非航天，而是航空。苏众庆大约从2019年就开始做这种原位打印的纳米复合材料传感器，之前主要想把它放在新一代飞机复合材料结构上，做即时感应系统。2024年，特区政府推出“创新及科技支援计划特别征集（航天科技）”，成为该技术从航空向航天拓展的重要转折。

　　展望未来，他提出这项技术成熟后有三大目标：全域覆盖、全周期覆盖、具备完全闭环的自主决策能力。有一天，若航天器在太空被毫米级碎片击中，它能像人一样“知道痛”，像大脑一样给出正确指令，并迅速作出判断：能否继续飞行、是否需要修补、要不要回家。（完）