有一步看起来挺有趣味性的影视剧《太空部队》,由美国出品。在剧中虚拟了故事情节,说中国航天无所不能非常强大,中国空间站上的机械臂路过美国所属的卫星,接下来发生非常有趣的一幕,机械臂一顿高光操作,卫星的太阳能板就被剪掉了。
卫星在太空中飞行,自身是需要能量的,都需要能量的支持,因此说太阳能板就是一颗卫星的动力来源,太行能板坏掉了,那就意味着卫星失去了作用。它们采用各种鼓吹捧杀的手段,这一点上大家心知肚明。然而没想到影视剧中的情节在现实中发生了,,美国只管去设想,剩下的我们来实现。
这个太空机械臂非常强大,在天和核心舱上配备一条,而未来发射“问天”和“梦天”两。这两条机械臂完全可以组合使用,可以大大增加它的工作范围。
类似的机械臂技术在中国卫星上就有应用实验,例如2016年我国发射的“实践-17号”实验卫星,就装备了灵活的机械臂,实际上这个项目是为了验证机械臂抓取太空垃圾的可行性,但是却被美国碰瓷。
它的作用具有实验意义,科学家用它验证太空垃圾的处理技术,希望可以通过这样抓取的方式,来处理掉外太空遗留的大量垃圾。这些太空垃圾随着越来越多的国家加入航天探测,那么它们的存在是十分危险的,很可能会影响到执行任务的在轨航天器。但正是这样的技术,让美国再一次的产生了受害妄想症。
美国太空司令部司令詹姆斯·迪金森不久前向其国会报告,称
中国的这个机械臂可能会抓取美国的卫星,破坏美国在航天领域的发展,因此提出了抗议。其实我们清晰的知道这完全是无稽之谈,这个机械臂根本不会抓取其它国家的卫星,当然它也实现不了。太空中的航天器看似平静实则高速运动在很多资料中可以看到地球周围的航天器一直在“漂浮”,但从科学的角度来讲它们并不是在漂浮,而是万有引力提供了向心力,它们正在高速绕着地球运动。根据牛顿的万有引力定律我们知道,地球上发射航天器,必须要让它的速度超过第一宇宙速度,这样它才可以逃脱掉地球的吸引力进入太空,此后它将高速一直绕地球运动。
因此说处在不同轨道内的卫星或者太空垃圾,它们存在着速度上的差异,如果掌控不好非常容易发生大碰撞。因为机械臂要想抓取或者破坏卫星,由于距离上的限制,在太空中必须距离非常近才行,,那就不亚于你站在站台上去抓取高速驶过列车上的物体。
除此之外不同国家卫星都有自己的运行轨道相距很远,如果真的像美国那位将军所说,那么势必需要消耗大量的能量进行“捕获”和“销毁”动作,要知道进入太空中大部分卫星探测器的退役都是因为燃料不足,现在有没有航天飞机,没有办法加注燃料了。当然很多人都了解他的这种做派,无非是宣扬我国的“卫星威胁论”,可以更好的去申请资金。
中国空间站上的机械臂到底有多强?
今年随着“天和”核心舱的发射成功以及后续天舟二号货运飞船的发射以及成功对接,中国空间站的发射搭建正式开始,不久前神舟十二号载人飞船成功升空,携带三名航天员成功入驻中国自己的空间站举世瞩目。“天和”核心舱的一个关键性技术就是“机械臂”,当然它并不是普通的机械臂,它可以在空间站外自由移动,国际空间站上也有机械臂,但那都是固定的。
“天和”核心舱上携带的机械臂是我国首个具有7自由度的机械臂,有效果工作距离是18米,载荷25吨,在空间站组建阶段可以辅助承载大型航天器舱段,让自主对接更加精确可靠。
这个特殊的机械臂采用“三肩一肘加三腕”的结构,因此会拥有7个自由度,包括肩偏航、肩回转、肩仰俯、肘仰俯、腕仰俯、腕回转和腕偏航,因此说灵活度非常的高,可以满足大部分工作任务,它们在空间站上移动的方式就像是蠕虫一般,这也是科学家根据蠕虫仿生而来的结果。
未来我国还会发射实验舱进行空间站组建,“问天”实验舱上也配备了类似功能的机械臂,只不过规格略小一些,有效工作长度大约是5米左右,它还可以与“天和”核心舱上的机械臂进行搭接,构成功能性更加强大的机械臂。
未来我国空间站上的任务很多都要依靠这个功能强大的机械臂,无论是舱段对接、分离、仪器安装维修以及航天员出舱活动等等,都必须要有机械臂的保驾护航。
文/科学黑洞,。