把港大送上太空——空間研究實驗室(LSR)與香港的衞星與天體物理學

香港大學(The University of Hong Kong, HKU)綜合信息數據庫 · 04 科研模塊 本文檔案港大空間研究實驗室(Laboratory for Space Research, LSR)的創立背景、四大研究方向、已發射衞星、在軌及未來任務,以及與內地大學的合作生態。所有數字與來源均就地標註。

港大空間研究實驗室(LSR)是港大唯一專注太空科學的跨學科平台,自 2016 年創立以來已主導發射香港史上首顆科學衞星、牽頭研發嫦娥七號國際載荷,並憑藉晚期恆星演化研究組躋身 SciVal 全球第八^※(口徑:SciVal 學科影響力指標,2025 年度數據)。

# LSR 是哪一年、怎樣建起來的?

香港大學空間研究實驗室(Laboratory for Space Research, LSR)於 2016 年由天體物理學家、時任空間科學講座教授孫國(Sun Kwok)創立,掛靠理學院,定位為「自主且跨學科的研究實體」(據 LSR「Who We Are」頁^※)。孫國教授此前曾擔任港大理學院院長(2006–2016),於卸任院長後轉任首屆 LSR 主任(2016–2018)。2018 年起, 昆廷·帕克(Quentin A. Parker)教授^※接任 LSR 主任;Parker 於 2015 年從澳大利亞天文台(AAO)及麥覺理大學調入港大,專攻行星狀星雲與晚期恆星演化。LSR 的現任成員分佈於理學院物理、地球科學及物理與天文學等部門,約 25 名研究人員(據 HKU 新聞稿 2019^※)。

同年(2018 年 10 月 15 日),LSR 在香港大學浙江研究院創新研究院(HKU-ZIRI,位於杭州臨安)設立姊妹實驗室,戰略投入 港幣 1,000 萬元^※,專注太空衞星任務研發,並與浙江大學微衞星研究組——內地最頂尖的微衞星研究團隊——正式簽署合作備忘錄(MoU 簽署日期：2018 年 12 月 1 日,據 HKU 新聞稿^※)。Parker 教授同步被聘為浙江大學客座教授。

# LSR 研究什麼?四大方向各有側重

LSR 的研究版圖涵蓋四個相互交叉的方向,與本站其他檔案中偏重傳染病的科研敍事形成明顯互補。

表內來源據 LSR 研究總覽頁^※與各子頁。

行星科學組的獨特之處在於實地樣本研究:研究人員赴柴達木盆地——被稱為「地球上最像火星的地方」——取樣,用紫外、可見光與紅外光譜儀分析礦物,以模擬火星宜居性評估(據 LSR 行星科學頁^※);還涉及金星雷達遙感,探討金星是否曾有板塊運動,反推地球早期構造史。

# 晚期恆星演化組為何能全球排第八?

LSR 的晚期恆星演化(Evolved Stars)研究組聚焦低到中等質量恆星(約 8 倍太陽質量以下)的最終演化階段——行星狀星雲階段:恆星核心收縮,驅動噴出物質被電離,形成壯觀的彩色星雲結構。據 LSR 晚期恆星演化頁^※,該組在 SciVal 學科影響力指標中全球排名第八。

該排名的核心支柱是 HASH 數據庫(Hong Kong/AAO/Strasbourg Hα Planetary Nebulae Research Platform,託管於 hashpn.space):這是全球覆蓋最全的銀河系行星狀星雲綜合數據庫,功能涵蓋篩選、瀏覽、可視化與下載。據 同頁數據^※,數據庫現有 超過 1,140 名註冊用户,來自 超過 250 所大學與研究機構,覆蓋 68 個國家。

Parker 教授在行星狀星雲發現數量上超越歷史上任何一位天文學家,發表逾 571 篇論著(其中 278 篇經同行評審),累計引用 23,475+ 次,h 指數 71(據 2022 Gemini 獎報道^※)。2022 年,Parker 與法國業餘天文學家團隊合作,憑藉十年間通過光譜確認的 209 顆銀河系行星狀星雲(佔 HASH 數據庫收錄的 3,831 顆總量約 5%),榮獲法國天文學會 Le Prix Gemini 2022 獎^※。

# 高能天體物理:從費米氣泡到多信使天文學

LSR 高能天體物理方向由副主任蘇萌(Meng Su)主導。蘇萌是費米氣泡(Fermi Bubbles)的共同發現者之一——這對從銀河系中心向南北各延伸約 10 千秒差距(kpc)的巨型γ射線泡狀結構,於 2010 年通過費米γ射線太空望遠鏡數據首次發現;蘇萌等三人因此榮獲天文學界高能天體物理領域頂獎之一——2014 年 Rossi 獎。

除費米氣泡外,該組亦深度參與多信使天文學:為 LIGO 引力波探測事件 GW170817(雙中子星併合)提供關鍵數據,並協助確認 IceCube 中微子事件(TXS 0506+056)對應的耀變體(blazar)來源(據 LSR 高能天體物理頁^※)。研究人員 Pablo Saz Parkinson 專攻無射電脈衝星(radio-quiet pulsars)搜尋與奇特系統發現。現有主要觀測台包括費米衞星、HAWC(位於墨西哥的高海拔水切倫科夫望遠鏡,目前在役最靈敏寬視場 TeV 級望遠鏡)以及 XMM-Newton 與 Chandra X 射線衞星。

# 港大有自己的衞星嗎?「龍蝦眼」的故事

有。2020 年 7 月 25 日,由南京大學與港大 LSR 聯合主導的「龍蝦眼 X 射線微衞星」(NJU-HKU No.1)搭乘長征四號乙運載火箭從太原衞星發射中心成功發射,初步信號接收確認入軌(據 LSR 官方公告^※)。這是港大史上首顆參與主導的科學衞星,也是全球首顆裝備「龍蝦眼」聚焦式 X 射線成像技術的在軌空間探索衞星。

「龍蝦眼」技術因模仿龍蝦複眼的反射聚焦原理而得名,早在 1970 年代已有理論構想,其「大視場、小體積、輕重量、易組裝」特點使其尤為適合微衞星應用。衞星的主要科學目標包括:驗證超大視場 X 射線成像能力、搜尋近鄰大質量星系團中的暗物質信號(特別是假想中的「惰性中微子」sterile neutrino),以及研究熱星系際氣體、彗星與太陽風-磁層相互作用。

合作機構除南京大學與港大 LSR 外,還包括中國航天科技集團第五研究院五〇八研究所(CASC 508)及上海 ASES 航天技術公司(據 phys.org 報道^※)。

# 接下來:月球、火星還有什麼?

LSR 的下一步已不止衞星驗證,而是正式踏入國家航天任務序列。

數據據 LSR 現行任務規劃頁^※與 LSR 嫦娥七號專報^※。ILO-C 望遠鏡飛行模型測試已於 2025 年底完成,並於 2025 年底完成整合上載荷平台。嫦娥七號登陸地點為月球南極 Shackleton 撞擊坑附近光照充足的坑緣,有望在一個月球日(約地球 14 天)內持續工作。

# LSR 如何打通內地天文資源?

2019 年 3 月,LSR 與中國科學院國家天文台(NAOC)正式簽署合作備忘錄,實現了港大天文學界對內地全部地面台站及中方通過國際協定可訪問台站的開放共享——這是香港天文學家首次獲此資格(據 HKU 新聞稿 2019^※)。該協議惠及港大及香港各大學約 60 名活躍天文研究人員。同次訪問中,港大還獲邀加入國際三十米望遠鏡(TMT)聯盟、正式成為上海空間科學聯合創新中心(JICSS)成員,並與北京空間機電研究所(BISME)達成衞星研發支援協議。

Parker 教授表示:「這對香港科學家和天文學家而言是一項高度重要的積極發展,也體現了我們開放、協作的方式。」(英文原文:「This is a highly significant, positive development for HK scientists and astronomers and demonstrates our open-handed, collaborative approach.」,據 港大新聞稿^※)

# 小結與查無

• 已穩妥配源:LSR 創立年份、兩任主任及背景、晚期恆星演化全球第八(SciVal)、HASH 數據庫用户規模、龍蝦眼衞星發射時間與技術、嫦娥七號/天問三號/月球立方衞星任務資金與時間線、內地天文設施開放協議。
• 謹慎處理:「全球第八」採用 SciVal 口徑,非所有排名系統通用;帕克教授引文數據以 LSR 官網為準,與第三方數據庫可能有出入;龍蝦眼衞星仍處於數據驗證階段,詳細科學成果尚待發表。
• 查無:LSR 年度總研究經費來源明細(無單一官方彙總數字);蘇萌教授在 LSR 的現任職位於本文截稿前官網描述有所調整,僅按 LSR 官網研究頁及 2018 年新聞稿記錄其副主任身份與學術貢獻。