香港中通社10月11日電（記者 張明臻）當神舟二十號返回艙的舷窗被一枚毫米級太空碎片擊中，航天員不得不在太空滯留數日，最終由神舟二十一號接返地球——這事件讓一個長期在業界被關注的威脅再次浮出水面：真正致命的，往往不是能被追蹤的大塊太空垃圾，而是小到無法觀測、卻以子彈十倍速度飛行的毫米級碎片。

　　如何讓航天器“感知”到這些看不見的撞擊？如何讓結構本身像人的皮膚一樣，知道被撞得重不重、還能不能繼續飛？這是香港理工大學機械工程學系系主任蘇眾慶教授團隊過去數年一直在思考並著手解決的問題。他的團隊提出“全增層製造傳感器網絡”的技術概念，試圖為航天器賦予一套仿生“神經系統”。

　　採訪伊始，蘇眾慶用通俗的比喻解釋“智能皮膚”概念，“簡單說，就是做一種有自我感知能力、知道痛的太空皮膚。”將這種皮膚佈置在航天器外部結構上，當太空碎片撞擊時，能迅速將資訊傳到中央處理器，以做出快速的在軌決策和判斷。

　　這套系統的核心，是一層能感知外界刺激的傳感器網絡，靈感來自人體本身。“它就像航天器的神經系統，實際上是在模擬人的末端神經元。”

　　要理解這項技術的緊迫性，必須先理解太空垃圾的真實威脅。

　　蘇眾慶給出幾個數字，第一宇宙速度是7.9公里每秒，在不同對撞角度下最高達10公里以上每秒，大於子彈發射速度的10倍。根據歐洲航天局數據，地球軌道上大於10釐米的碎片約54000多片，1釐米到10釐米大小的約有120萬個，小於1毫米的無法精確統計，模型估算約有1.3億個。

　　碎片不可避免，所以有各種各樣的手段保護航天器安全，包括地基光學觀測手段、空基監測手段等，但都只對較大碎片有觀測能力。“實際上在絕大多數情況下，最主要的威脅是毫米級別碎片，因為沒辦法追蹤，也沒辦法及時收到它要來對撞你的資訊。”

　　“我們團隊的技術相對較新穎的原因是，提出‘全增層製造傳感器網絡’概念。”他解釋，傳統做法是航天器結構做好後，機械地把傳感器粘貼在結構上。而全增層製造技術是在製造航天器結構的同時，把傳感器直接嵌入當中。這些傳感器也是毫米大小，連出精細線路，構成傳感器網絡。基本上是沒有重量的，抓一把上去可能都不到一克重。”

　　除了感知碎片撞擊，這些傳感器還能收集其他資訊：極其稀薄的原子氧情況、等離子體運行情況、溫度感知等。蘇眾慶介紹，把這些資訊拿回來後，大概就可以知道在軌道上運行的某個窗口期，毫米級別碎片的密度是怎樣的，為將來飛船的改進、設計、防護，還有太空碎片模型，進行有利的數據補充。

　　他透露，目前實驗室階段大部分完成，並與哈工大（深圳）科研團隊、中國空間技術研究院（航天五院）科研團隊緊密配合，開展大量地面測試，模擬外太空環境，例如溫度±150℃的變化、原子氧對傳感器的腐蝕、等離子體影響等，用以驗證設備可在極端環境下工作。

　　現階段，團隊正與航天企業對接，預計2027年有合適機會，能夠在外太空做測試。“最終目標是把它放在在軌運行的航天器上，當然這中間一定還有很長的一段路要走。”

　　有趣的是，這項技術最初的應用場景並非航天，而是航空。蘇眾慶大約從2019年就開始做這種原位打印的納米複合材料傳感器，之前主要想把它放在新一代飛機複合材料結構上，做即時感應系統。2024年，特區政府推出“創新及科技支援計劃特別徵集（航天科技）”，成為該技術從航空向航天拓展的重要轉折。

　　展望未來，他提出這項技術成熟後有三大目標：全域覆蓋、全周期覆蓋、具備完全閉環的自主決策能力。有一天，若航天器在太空被毫米級碎片擊中，它能像人一樣“知道痛”，像大腦一樣給出正確指令，並迅速作出判斷：能否繼續飛行、是否需要修補、要不要回家。（完）