太空里的機械臂

深藍

中國的“天宮”空間站熱度持續上升，太空冒險扣人心弦又讓人向往。你知道眼下最熱門的太空裝置是什么嗎？那當然是我國目前智能程度最高、規模與技術難度最大、設計最復雜的空間智能制造系統！這一長串名頭兒是否讓你云里霧里了？沒關系，我們且慢慢往下看。

“長腦子”的機械臂

空間智能制造系統是什么？其實它有一個通俗的名稱——空間機械臂。對！就是那個能夠從空間站伸出去的機械“手臂”，能夠協助航天員完成大量艙外操作任務，也是載人航天器不可或缺的重要輔助裝置。

更讓人意想不到的是，空間機械臂不僅是一個靈活的機械裝置，還是“長腦子”的呢！空間機械臂更像是一個智能機器人，它能夠精確操作各種設備，并具有視覺識別能力，因此不僅可以受航天員遙控，也可以自主分析具體情況并做出相應反應。

后起之秀

人類探索太空已近百年，在如此漫長的時間里，能夠真正發揮空間機械臂作用的國家簡直是鳳毛麟角，截至目前也不過加拿大、德國、日本和中國而已。其中，中國的空間機械臂雖剛剛問世，但很快就吸引了全世界的目光，我們依靠技術進步帶來的“后發優勢”，贏得了贊譽。

隨著20世紀70年代美國航天飛機的研發，空間機械臂開始研制。1981年，加拿大航天飛機成功發射升空，攜帶一套由加拿大研發的六自由度機械臂系統，稱為“加拿大1號”，這臺機械臂總長15.2米，直徑0.38米，能夠抓取、存放332.5千克的物品或設備。不久，“加拿大2號”機械臂問世，各方面性能較上一代大幅提高，成為國際空間站的“頂梁柱”。

加拿大、德國、日本等國家的機械臂都各有特色。那么，初來乍到的“新人”——中國機械臂，又有什么過“臂”之處呢？

媲美“加拿大2號”

中國“天宮”空間站上安裝的機械臂，其技術水平處于世界前列，足以媲美國際空間站的“加拿大2號”。

核心艙的機械臂總長10.2米，有7個活動關節，達到了七自由度，比人的手臂還要靈活，而且力量更為強大，能夠對接、移動25噸重的物體。同樣達到七自由度的還有實驗艙的機械臂，實驗艙機械臂主要用于安裝、回收、更換實驗載荷，也可用來支持航天員進行艙外活動，以及巡視檢查艙外設備。

核心艙和實驗艙的機械臂可以直接對接，形成長度為15米的超長機械臂，這樣一來，這條超長“手臂”就能觸到空間站外表面的任何部位了。

特殊的“手”

空間機械臂能抓取設備，那它的“手”長什么樣？如果我告訴你它沒有手，取而代之的是一個“插頭”，你能想象出它的樣子嗎？

這個“插頭”名叫末端執行器，它如何完成抓取動作呢？原來，在被抓取的空間設備上，裝有一個適配器，這個適配器能和同樣規格的末端執行器緊密對接，完成鎖定之后，空間機械臂就可以牢牢地“抓”住目標物體，進行操作了。

無論是“天宮”空間站的“天河”核心艙、“天舟”貨運飛船、“神舟”載人飛船，還是未來將要上天的“夢天”“問天”實驗艙，它們的表面都安裝有多個適配器，方便空間機械臂“抓取”。

“長腦子”的空間機械臂具有巨大的使用價值和廣闊的應用前景，對空間科學及其發展具有推動作用，堪稱中國航天技術發展史上的又一個里程碑！正是因為這樣一個又一個里程碑，中國人的“太空夢”正在一點點變成現實，未來會更加值得我們期待！