中国空间站机械臂有多牛?抓住飞船大挪移,拆太阳帆板指日可待!

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目前,中国空间站的机械臂完成了一项重大试验,机械臂自动抓住天舟二号货运飞船,成功进行了转位试验。那么,这项任务的意义有多重大?我国空间站的机械臂又有多强大?“机械臂剪断人造卫星的太阳能帆板”这一科幻桥段能否实现呢?

在神舟十二号航天员执行我国空间站的首次载人飞行任务之前,天舟二号货运飞船先带着大量的物资飞往太空,自动与天和核心舱前向端口完成对接。完成“送货”任务的天舟二号并没有被撤离,而是被用于非常重要的试验。

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在这次试验中,天和核心舱机械臂的一端对接到天舟二号上的目标适配器,完成了捕获。之后,天舟二号与空间站分离。机械臂开始转动,拖动数吨重的天舟二号进行平面转位,转动了一定角度。接着,机械臂又把天舟二号转回来,重新与空间站完成对接。

在机械臂自动完成舱段转位试验之后,航天员还会手动操控机械臂,进行舱段转位试验。这与此前飞船的交会对接一样,既要有自动对接技术,又要有手动对接任务,这样可以更好地应对未知状况。

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此次机械臂成功自动转位天舟二号,完成了一系列的精准操控,为之后的空间站建造奠定了坚实的基础。那么,为什么我国的空间站建造要用到舱段转位技术呢?

我国的空间站尚未建造完成,目前只有天和核心舱在太空中运行。在2022年,我国还将陆续发射问天、梦天两段实验舱,与核心舱进行对接,组成T字型结构,建成中国空间站的基本构型。

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问天实验舱进入太空后,将会进入与核心舱相同的轨道,并追赶上核心舱,然后与核心舱的前向对接口进行对接。由于前向对接口只有一个,在梦天实验舱到来之前,空出前向对接口,并且为了组成T字型结构,需要对问天实验舱进行转移。

到时,核心舱的机械臂会捕获问天实验舱,然后将其进行平面转移,与侧面的径向对接口进行对接。核心舱的前向对接口就能空出来,随后到来的梦天实验舱能与之进行对接。同样地,梦天实验舱也会被机械臂转移到径向对接口。通过强大的机械臂,就能在轨完成空间站的建造。

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我国空间站的机械臂可谓是集成一系列高精尖技术的高端航天装备,它自身的重量约0.74吨,但它的“臂力”高达25吨。即便问天、梦天每段实验舱都是重达20吨,机械臂也能轻松完成空间大挪移。

除了转移舱段之外,机械臂也能用于转移航天员。机械臂拥有7个自由度,可以完成一系列复杂而又精准的转移任务。在出舱时,如果航天员要到比较远的地方开展任务,可以让航天员固定在机械臂的一端,由机械臂把航天员转移过去。

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虽然机械臂的长度有限,但它不是被完全固定住的。机械臂的两端都经过了特别设计,可以实现头尾互换,在空间站的外表面前后爬行,这样机械臂就能移动到空间站的各个地方开展作业。

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有了这样强大的机械臂,以后太空飞船与空间站伴飞的时候,机械臂就能将其捕获过来,然后再进行对接。未来,我国将会发射巡天空间望远镜(CSST),它将与我国空间站共轨飞行。在需要的时候,空间站的机械臂可以捕获这架望远镜,航天员出舱进行维修和升级,例如,拆掉旧的太阳能帆板,换上新的,这都不是没有可能。

关于作者: 火星科普

地球没有新奇科学,全部都在火星科普。

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