讓機器看懂環境
從月面避障到機械臂採樣，感測、影像分析與自主控制必須一起工作。這些工程方法，也可啟發地面機械人的研究。
視覺導航 × 自主決策
國家科技成就 · 中國探月工程
中國探月向月背出發
嫦娥六號 · 中國實現人類首次月背採樣返回
從長征五號升空，到嫦娥六號攜月壤歸來。
沿著中國探月工程的足跡，親手探索跨越三十八萬公里背後的科學。
CHINA LUNAR EXPLORATION / CHANG’E 6
CHANG’E06月背採樣返回
AI 藝術示意 · 非任務實拍及真實比例01 / 中國探月工程 · 嫦娥六號
一場 53 天的月背往返。
中國嫦娥六號：2024 年 5 月 3 日出發，6 月 25 日歸來。
往下滾動，跟著任務自動前進；也可點選日期，回看中國探月的每一步。
點選探索各個階段01 / 07
第一步，把地球留在身後。
長征五號遙八運載火箭從海南文昌升空，將嫦娥六號送入地月轉移軌道。火箭逐級分離，讓後續飛行不必再攜帶已用完的結構。
火箭負責送行，探測器接力奔月。
在地月軌跡圖中探索 國家航天局 · 任務全程繞
進入軌道
觀測與測繪
落
抵達月面
探測與採樣
回
重返地球
研究與發現
從嫦娥一號的繞月探測，到嫦娥三號的軟著陸、嫦娥五號的正面採樣，再到六號前往月背，每一步都建立在前一步的經驗之上。
點選探索各個階段01 / 04
出發之前，
先讓每一步可靠。
中國探月工程的突破，始於地面上的系統設計。先理解一般航天器的驗證方法，再看看嫦娥六號如何選擇任務方案。
先決定，去解答甚麼問題。
月背與正面為何不同？為回答科學問題，先選擇樣本區域，再倒推儀器、能源、通訊、軌道與返回方式。設計不是只畫外形，而是令每個系統協同工作。
嫦娥六號採用逆行環月軌道，配合南半球著陸後的太陽照射方向，兼顧能源和熱控需求。
中國空間技術研究院 · 軌道設計02 / 中國運載火箭 · 長征五號
解構長征五號，
看懂奔月的第一步。
長征五號LONG MARCH 5
中國長征五號用四個助推器、兩個芯級，接力托舉嫦娥六號。
往下滾動，自動由頂部探索各個部件；也可點選標記、放大查看。
點選探索各個階段01 / 05
火箭結構圖解向下探索 01 — 05
整流罩
AI 藝術分解圖 · 比例、內部細節及分離距離為教學示意
PAYLOAD FAIRING
航天科技集團 · 長征五號為精密儀器擋風
位於火箭頂部，保護探測器免受上升初段的氣流、氣動加熱和聲振環境影響。飛出稠密大氣後，整流罩分離，減少後續負擔。
保護結構
為甚麼要一邊飛，一邊分離？
丟下完成任務的結構，讓後續加速更有效率。點選各階段，讀懂這場接力。
點火起飛芯一級與四個助推器共同工作。噴出的高速燃氣產生反作用力，推動火箭向上加速。
概念化順序展示，不按真實時間播放。嫦娥六號由長征五號發射；載人的神舟飛船使用長征二號 F。
03中國探月的軌跡，
中國探月的軌跡，
是精密計算的相遇。
發射、轉移、制動、環繞與返回。
往下滾動，讓探測器沿中國嫦娥六號的任務節點前進。
點選探索各個階段01 / 05
嫦娥六號 / 地月往返地月轉移
5 月 3 日
發射與地月轉移
火箭給探測器所需的速度，將它送入通向月球附近的轉移軌道。飛行途中修正軌跡，瞄準不斷移動的月球。
中國探月背後的物理 / FLIGHT NOTES
飛得遠，更要懂得回來。
長征五號的推進、嫦娥六號的入軌與返回，看似不同的難題，都在回答同一個問題：怎樣在對的時候，改變速度？
01 / MOMENTUM & MASS太空沒有空氣，
太空沒有空氣，
火箭在推甚麼？
發動機把氣體高速向後噴出，氣體也對火箭產生向前的推力。這是作用力與反作用力，不需要靠空氣「墊著推」。
火箭向前↔氣體向後
長征五號把燃料與氧化劑一同帶上太空。芯級使用液氫、液氧，助推器使用煤油、液氧；離開大氣後，化學反應仍可持續。
為甚麼要一路飛、一路「卸重」？
助推器和火箭級完成工作後分離，讓後續的推進不必再加速已無用的結構。每減少一份負擔，剩下的推進劑就能更有效地改變航天器的速度。
認識中國長征五號動手算一算 / 理想火箭
同樣 100 噸起步，
剩得越輕，能改變多少速度？
Δv = ve ln ( m0 / mf )
Δv 表示一次燃燒能提供的速度改變能力，不是抵達某個高度時的實際速度。
推進劑
80 t
80 t
20 t
金色：消耗的推進劑淺色：結構與載荷
初始／剩餘質量比5.00倍
理想 Δv5.15km/s
左右拖動比較：質量比對速度改變的影響是對數關係。
教學假設：初始 100 t、有效排氣速度 3.2 km/s，忽略重力與阻力損失，推進劑全部用盡。滑桿只改變質量分配；不是長征五號性能或多級火箭模擬。 方程式來源 ↗02 / THE JOURNEY HOME嫦娥六號的
嫦娥六號的
太空「打水漂」。
從月球歸來的返回器，比從近地軌道返回更快。中國探月工程採用半彈道跳躍式再入：先進入大氣減速，再抬升，之後第二次進入大氣，沿預定路徑返回。
它不是發動機點火形成的「火球」。高速再入時，迎風面前的氣體受到強烈壓縮、形成激波並升溫，熱防護系統必須承受這段旅程。
閱讀中國航天的返回紀錄
04 / 中國探月的目的地
月背，不是月亮的暗面。
它是大致背向地球的那一面，也有日出與日落。
往下滾動，由正面轉向月背，再抵達中國嫦娥六號的採樣區。
點選探索各個階段01 / 03
自由旋轉月球NASA / LRO 表面影像
正在準備 3D 探索
拖曳轉動 · 按鈕切換視角
表面圖：NASA’s Scientific Visualization Studio · 地形高度經示意化處理
A DIFFERENT PERSPECTIVE
NASA · 月球科學熟悉的正面
從地球望向月亮，能看見大片顏色較深的「月海」。它們不是海水，而是古代熔岩冷卻形成的玄武岩平原。
深色月海較多27.3天
自轉與公轉週期約相同
05 / 中國航天原理實驗室
把原理，變成親手的發現。
從中國鵲橋二號的通訊搭橋，到嫦娥六號的自主避障與採樣。四個小實驗，解開中國探月任務中的關鍵問題。
點選探索各個階段01 / 04
訊號路徑模擬中繼待命
AI 卡通示意 · 位置、大小與距離非等比例
不表示中繼星的真實軌道；動畫速度不代表訊號傳播時間
中國鵲橋二號 / EXPERIMENT 01看不見的月背，
看不見的月背，
如何和地球對話？
月球本體擋住直接通訊。中國的鵲橋二號中繼星在合適的位置接收、轉發訊號，讓嫦娥六號月背探測器和地球交換指令與資料。
試試先直接傳送，再打開中繼衛星。
國家航天局 · 月背著陸中國探月任務遊樂場 / MISSION ARCADE
下一位任務指揮，就是你。
從中國航天的工程挑戰出發，玩懂探月原理。挑戰月面軟著陸、安排四器接力，再用自己的判斷，把衛星送進軌道。
高度32.0m
下降速度1.0m/s
橫向速度→0.4m/s
剩餘燃料100%
AI 遊戲插圖 · 簡化模型按住螢幕按鈕，或在遊戲區使用 ←↑→；也可用 A / W / D。點按可短促點火。
06 / 中國帶回的月背樣本
不到兩公斤，
裝著數十億年的故事。
中國嫦娥六號把月背樣本帶回地球，
讓工程突破，成為新的科學研究起點。
1,935.3克 · 首份月背返回樣本國家航天局 · 樣品質量
28億年前
岩屑與礦物 · AI 科普示意採樣區火山活動的年代證據
28 億年前，月背還有火山。
對嫦娥六號玄武岩岩屑的同位素定年，揭示採樣區約 28 億年前的火山活動。部分更古老岩屑的年齡約 42 億年，讓月背漫長的岩漿歷史有了實物證據。
科學家怎樣知道？
同位素像岩石中的時鐘。研究母、子同位素的比例，配合岩石形成條件，科學家可以估算結晶年齡。
中國航天的價值，
從探索走向創新。
中國探月工程的價值，不只在於抵達月球。面對有限能源、極端環境與未知條件，航天團隊把感測、決策、材料與協作推向新的要求。
把精密工程推向極限
高低溫、真空、重量限制，使可靠機構與材料設計更重要。香港理大參與的表取採樣與封裝系統，就是跨團隊協作的例子。
精密機械 × 系統可靠性為下一代留下真問題
岩石為何有不同年齡？機械臂如何避開障礙？真實資料與工程難題，讓課堂上的物理、編程、地理和化學彼此連接。
開放探索 × 科學素養展望 2027 · 香港特別行政區成立 30 週年
與中國航天同行，
讓好奇走得更遠。
從香港的實驗室，到國家航天的探索現場。
以三十週年為新的起點，看見科研的連結，也找到自己能走的第一步。
1997 — 202730週年HONG KONG · CHINA
點選探索各個階段01 / 03
月背的一鏟，
也有香港的智慧。
香港理工大學團隊為嫦娥六號研製「表取採樣執行裝置」，參與月面自動採樣與封裝。香港的科研與製造能力，在國家探月任務中完成具體的一環。
連回科學
取樣不只是夾起岩石：機構要配合定位、收集、轉移及封裝，並在月面環境下可靠工作。
你的第一步
再看四器如何分工香港理工大學 · 採樣系統用紙板製作夾爪，比較三種形狀拾取小物件的成功率，記錄並改良設計。
香港特區於 1997 年 7 月 1 日成立；2027 年為成立 30 週年。本節為科技教育展望。香港年報 · 1997 年特區成立
現在，換你回答。
10 道中國探月小挑戰，把剛才的科學發現帶走。
問題 01 / 100 題答對
太空沒有空氣，化學火箭為甚麼仍能加速？
選擇你的答案，即可查看科學解析。
製作幕後 / HOW IT WAS MADE
AI 協作，
由人把關。
這個作品由人和生成式 AI 一起完成。AI 讓畫圖、寫程式和整理資料變快了；但每一個日期、數字和公式，都要回到可以查證的來源。
先問清楚，再動手
由科學問題出發：為甚麼要去月背？看不見的地方怎樣通訊？月壤怎樣回家？定好要回答的問題，再請 AI 協助整理章節和互動方式。
AI 畫圖，如實標示
主視覺、火箭分解圖、任務插圖和遊戲素材共 21 張，由 AI 圖像工具生成，提示詞留有紀錄。每一張都標明「AI 藝術示意」，不會冒充任務實拍。
對照官方資料
任務日期、樣本質量和飛行過程，逐項對照國家航天局、中國科學院、NASA 和香港理工大學等公開資料。頁內附有 26 個來源連結，隨時可以查核。
用測試檢查計算
著陸和軌道遊戲採用真實公式，例如月球重力 1.62 m/s² 和圓軌道速度 v = √(μ/r)，再以 21 項自動測試檢查計算、計分和內容資料。
- AI 插圖，全部標示
- 21張
- 可查核的來源連結
- 26個
- 物理、計分與內容的自動測試
- 21項
多問一句，
離答案更近。
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