中國空間站太陽翼被撞,有機械臂,為何要神十七航天員出艙維修?

2023-11-22     環球科學貓

原標題:中國空間站太陽翼被撞,有機械臂,為何要神十七航天員出艙維修?

這就讓很多人驚訝了,中國空間站太陽翼遭遇多次太空碎片擊中,也就是撞擊上了,我國要進行修復,明明中國有強大的機械臂,為什麼還要派遣神舟十七號三位航天員出艙維修?

的確,在我討論太陽翼修復的時候,有網友在問這個問題,並且加上在太空出艙本身就非常危險,為何這個機械臂不能夠完全替代?

而是航天員湯洪波、唐勝傑、江新林三人配合完成該任務?下面就詳細來說明一下,先討論下被撞擊的事情。

中國空間站太陽翼被撞擊,神舟十七號航天員將維修

這一件事情倒不是驚訝的事情,是我國在神舟十七號載人飛船任務執行的時候,就公開說明了,由於太空碎片的影響,我國空間站在長期的運行過程之中,遭遇了撞擊,並且不止一次。

按照原話來說就是——在前期檢查之中也發現了,空間站太陽翼多次受到空間微小顆粒(太空碎片,太空垃圾)的撞擊,造成輕微的損傷。

雖然沒有影響我國空間站的整體運行,但是從長期空間的運行,技術驗證等方面來講,我國將執行出艙維修任務。

其實在我國神舟十七號航天員公布的時候,不少網友也看到了一些端倪,此前我國航天員配置都是工程師+專家+駕駛員。

而這一次三位航天員湯洪波、唐勝傑、江新林都是為航天駕駛員,這兩者可能是具有一定的關聯,才出現了這樣的特殊安排,具體的話,我國航天中心沒有說明,這裡只是說有可能是這個因素在裡面。

而且,我國也說明了,還有一個直接性的因素,那就是通過出艙活動進行艙外試驗性維修,將艙外活動的能力和水平提升到一個新的高度。

這關鍵點可能就是建立在未來我國空間站升艙的問題上了,因為我國空間站將會從三艙升級到六艙位,而且更多的國外航天員,國外項目也要加入進來。

我國在神舟十七號載人飛船任務的時候,就向世界宣布了,正式邀請國外航天員加入,而此前關於瑞士、德國、義大利、法國、西班牙、荷蘭、印度,日本等17國項目入選合作,我國也是公開說明了。

那在更多的人使用之下,必然也可能給空間站帶來一定損傷的可能性,用空間站,消耗,磨損等問題,都可能引發維修的問題,所以,維修工作也是未來必不可少的問題。

那也說明了,這一次我國航天員進行空間站維修,也只是一個「起步階段」,這不,問題就來了。

中國空間站有機械臂,那麼強,為何還要航天員出艙維修?

的確,中國空間站有機械臂,並且實力很強,不少人應該也知道,在空間站——艙外是有兩個機械臂,大家又稱之為大小機械臂。

大機械臂——展開後長約10米,最大負載能力25噸,可以在艙外爬行,也可以抓取像問天實驗艙和夢天實驗艙這樣的大型艙段。

小機械臂——臂長約5米,最大負載3噸,小機械臂操作精度更高,可以單獨使用,也可以和大機械臂連接、形成約15米長的組合臂,從而擴大航天員在艙外搭乘機械臂可以到達的範圍。

也就是說,這兩個機械臂可以單獨進行任務執行,也可以相互聯合組建進行任務的執行。

而從兩個機械臂的結構上來看,其實非常的明了,與人類的手臂是幾乎是一樣的狀態。

其肩部設置了三個關節、肘部設置了一個關節,腕部設置了三個關節,一共七關節,每個關節對應一個自由度。

所以,實力是相當的強悍,這樣的機械臂在太空之中存在,那肯定是可以解決很多任務,而且在它的功能之中,就是具有維修的這個實力,這一點是沒有任何爭議性的。

那竟然這麼強,航天員直接就操縱機械臂進行維修就行,還可以避免在太空的危險影響,為什麼還要自己親自出艙維修,增加自己的風險?

的確,此前給大家介紹過,太空出艙並不是那麼簡單,需要做100%的準備,避免任何一個誤差的出現。而且就算是全面準備好了,在出艙的時候也要經受考驗。

例如:航天員要面臨太空微粒、高能粒子和太陽輻射等影響,這些都是具有一定風險的問題,當然,我國的航天裝備較好,這些都不是問題,出去就是靠個人技術的發揮為主。

然而,這裡討論的不用機械臂,其實也不能這麼說,機械臂可能能夠解決一些問題,但也不是萬能的。

比如說,問天實驗艙上配置了柔性太陽翼,其單翼長度為27米、面積達138平方米,但它卻只有列印紙這麼軟,任何的輕微振動都能讓它晃晃悠悠擺動。

如果用機械臂執行任務的話,可能能夠完成一部分。但從太陽翼具體影響到什麼地方來講,也並不是萬能的。

就如中國空間站的機械臂,有大約5米,10米的機械臂,單個機械臂也無法完成自己的任務,需要相互配合。

同時,在一些狹小的太陽翼區間,機械臂也並非完全可以操作的,如此大的機械設備,如何在狹小的空間站修復,這可能比出艙修復更加的困難。

只能說機械臂雖然很強大,但並不是所有問題都可以解決,而且從國際空間站的角度來講,也有機械臂,大家也是時常看到航天員出艙維修是吧,在11月的時候,美國太空人太空行走時,還失手「丟包」了。

所以,機械臂大部分可能都是參與任務,而不是全面解決任務,有這個能力,但不太可能全部都能解決,這個道理大家要明白。

不僅是艙外,中國艙內的機械臂也有

沒錯,綜合性來說,其實中國艙內的機械臂更好一點,大家又稱之為「靈巧機械手」,它可以實現操作精度達0.1毫米以內,幫助航天員進行維修裝調操作。

而且,無論是簡單的環境狀態,還是複雜狹小的空間內,都可以做複雜的軌跡規劃,操作精度可以達到0.1毫米以內,且響應速度快,這就是它的強大地方。

當然,如果未來能夠發展出可變動,收縮等功能的機械臂,那肯定也就解決了艙內,艙外的所有維修的問題了,不需要航天員出艙了。

這就像是一個完美的可變化的機械臂,只是這還是屬於「理想」狀態,還沒看到那種材料,可以根據自己要求伸縮,轉彎等執行任務,如果沒記錯的話,這還是科幻狀態。

文章來源: https://twgreatdaily.com/8615b352283c32fcdfe36b8bde0e5ffb.html