香港新聞網10月8日電 2026年9月30日,香港科技大學發布由“天韻相機”拍攝的首批香港遙感影像,清晰呈現香港及周邊地區的地貌特徵。這台儀器已在距離地面約400公里的中國“天宮”空間站執行科學任務超過三個月。它既不是普通相機,也不是商業衛星,它到底是什麼?為什麼要把它送上太空?
它不是相機,是“太空之眼”
“天韻相機”(英文簡稱MUSICO)的全稱是“多光譜成像碳探測儀”,由香港科技大學牽頭研製,是全球首款輕小型、高分辨率、高精度的二氧化碳與甲烷點源協同探測儀。
它的主要科學目標,是從太空精準測量二氧化碳和甲烷的濃度分布,並鎖定具體排放源。儀器配備的四個光譜儀,可同步探測二氧化碳、甲烷、氧氣及氣溶膠。
一直以來,傳統的碳排放數據主要依賴各國自行申報,國際社會缺乏獨立、可驗證的監測手段來核實這些數據的準確性。天韻相機的出現,正是為了填補這個缺口。
正如項目負責人、港科大土木及環境工程學系講座教授蘇慧所言:“氣候變化的相關災害日趨嚴峻……然而,時至今日,我們仍然缺乏一套可靠的碳排放監測、報告及核查系統。”而天韻相機提供的精準且高頻的數據,“將有助於驗證碳信用額,最終加快推動國際碳交易”。
天韻相機的觀測範圍覆蓋地球大部分中低緯度地區,能夠同時監測二氧化碳和甲烷這兩種最主要的溫室氣體。據悉,它可涵蓋國內逾99.6%燃煤發電廠的二氧化碳排放及99.9%煤礦的甲烷排放。憑藉這一覆蓋能力,天韻相機每天持續回傳數據,目標是為國家乃至全球的碳核查提供獨立、可驗證的科學依據。
體積比洗衣機小,精度卻達“原子級”
天韻相機最令人驚訝的地方,在於它的“小”與“準”。
它的長、寬、高分別為60厘米、50厘米、60厘米,重量不足80公斤,體積比一台家用洗衣機還要小。但就是這樣一台輕巧的儀器,卻達到了約0.2納米的光譜解析度和100米的空間分辨率,整體表現領先國際水準。
0.2納米是什麼概念?相當於原子大小的尺度。天韻相機正是以這樣極高的光譜精度,分析太陽光穿過大氣層、經地表反射後的光譜變化,識別出二氧化碳和甲烷獨特的“吸收特徵”,從而計算出它們的濃度分布。
100米的空間分辨率則意味著,它能夠聚焦到單個發電廠、煤礦或堆填區,精准鎖定具體的排放源頭,而非只提供大範圍區域的平均數據。
為了在太空站每秒約7.7公里(比地面高鐵快近百倍)的高速運動中保持穩定成像,團隊還與中國科學院長春光機所合作,開發了一套高精準的可轉向穩定平台。
893天,從零到“天宮”
天韻相機從概念到升空,只用了893天。
2023年11月30日,國家載人航天工程代表團訪問港科大,港科大團隊提出將溫室氣體監測儀器送上空間站的想法,這一想法也成為項目的起點。整個研發由港科大主導,團隊成員來自多個學系及學部,香港浸會大學及嶺南大學也有專家參與其中。
具體而言,港科大負責提出技術指標與總體設計,並與中國科學院長春光機所合作研製載荷,項目獲中國科學院空間應用工程與技術中心正式委託立項,該中心作為中國載人航天工程空間應用系統總體單位,統籌在軌運行與科學應用。
蘇慧形容這個過程“從無到有,從零起步完成整機研發,簡直是一個奇蹟”。
2026年5月11日,天韻相機隨天舟十號貨運飛船升空,成功運抵中國“天宮”空間站。這是香港首項登上國家空間站的科研載荷,標誌著香港在高端航天儀器研發領域實現歷史性突破。
香港航天員親手操作,首批影像回望家園
2026年5月24日,首位來自香港的航天員黎家盈隨神舟二十三號奔赴“天宮”空間站。她親手操作由香港牽頭研製的天韻相機,並將其送出艙外安裝。黎家盈表示,身為香港人,能夠親手將空間站的第一台香港載荷送出艙外,感到特別榮幸和開心。
天韻相機配備了四個先進光譜儀,能夠同時探測二氧化碳、甲烷、氧氣及氣溶膠。截至2026年9月底,它已獲取全球超過450個目標地區的影像,數據總量達4.3TB。
2026年9月30日,港科大發布了首批由天韻相機拍攝的香港遙感影像。由於香港及華南地區夏季多雲多雨,捕捉高質量影像並不容易。適逢國慶前夕天氣條件理想,團隊得以從太空俯瞰香港。
港科大土木及環境工程學系系主任張利民表示:“能夠從太空俯瞰香港的面貌並測量溫室氣體濃度,我們深感榮幸,也更加體會到科研工作服務國家發展和社會需要的重要意義。”
為什麼香港做這件事,意義重大?
天韻相機的意義,遠超一台儀器本身。
第一,它服務國家“雙碳”戰略。中國提出2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。天韻相機提供的監測數據,直接為這一目標提供科學支撐。港科大校長葉玉如表示,天韻相機將“為國家提供自主、可控、高可信度的二氧化碳與甲烷排放監測數據,直接服務國家碳達峰、碳中和戰略目標”。
第二,它證明香港有能力參與國家最高層級的航天任務。香港創新科技及工業局局長孫東指出,天韻相機成功在“天宮”開展任務,“充分證明香港科學家在航天科技與綠色低碳前沿領域具備頂尖科研實力與成果轉化能力”。
第三,它為全球氣候治理提供數據。天韻相機的觀測範圍覆蓋全球大部分中低緯度地區,項目成果將與政府部門和科研機構共享,並為“一帶一路”沿線地區的氣候研究與減排行動提供科學依據,助力國際社會應對氣候變化。
從太空監測地球,香港做到了什麼?
從2023年底的項目啟動,到2026年5月升空,再到2026年9月首批香港影像發布,天韻相機用不到三年的時間,完成了一條從“零”到“太空”的路徑。
它證明了:香港的科研團隊有能力設計出世界領先的航天載荷;香港的航天員有能力在國家空間站上親手操作這些儀器;香港的數據,正在為國家的“雙碳”目標和全球氣候治理提供實質貢獻。
正如蘇慧所說:“天韻相機作為香港自主研發的科研載荷,正如‘太空之眼’,守護著我們的家園,為國家乃至全球的氣候治理貢獻香港力量。”(完)






