中国空间站太阳翼被太空碎片击中——被多次撞击了,神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林将首次进行维修。
不过,在该问题出现之后,有网友就在说了,中国空间站不是有机械臂吗?那么强大,为何还要航天员亲自出舱进行维修。
并且在太空出舱的过程之中,还是非常危险的事情,面对各种问题非常复杂,如果能够用机械臂维修,什么事情都解决了,真的吗?下面就详细来看看情况。
中国空间站被太空碎片击中,神舟十七号航天员将维修没错,关于神舟十七号载人飞船任务之中,中国空间站维修计划是最受热议的,我国航天办公室在神舟十七号载人飞船任务执行的时候,就公开说明了该问题,要进行空间站维修,并且是我国空间站建设以来——首次进行空间站舱外试验性维修作业。
这也是很多人从航天员配置之中看出的一些疑问,为什么汤洪波、唐胜杰、江新林都是为航天驾驶员,原来可能是因为执行维修任务。
的确,这两者可能存在关系,然而,对于本次任务来说,的确也是必不可少。
虽然我国也公开说明了,在中国空间站长期的运行过程之中,由于太空碎片(空间微小颗粒)较多,遭遇撞击是在所难免的事情,而且在前期检查之中也发现了,空间站太阳翼也多次受到空间微小颗粒的撞击,造成轻微的损伤。
虽然没有影响空间站各项功能、性能指标,被撞击了依然是满足要求,但是从长期的情况来说,中国空间站是一个长期运行的航天器,需要进行技术验证,通过出舱活动进行舱外试验性维修,将舱外活动的能力和水平提升到一个新的高度,所以,是有必要执行该任务的。
而且,未来中国空间站还将升级,更多的国家项目都要加入。
我国已经在神舟十七号载人飞船任务的时候,向世界宣布,邀请国外航天员加入,其次此前关于瑞士、德国、意大利、法国、西班牙、荷兰、印度,日本等17国项目入选合作,我国也是公开说明了。
那未来在空间站的不断利用之下,任务艰巨之下,维修任务的工作就可能会更多。
所以,这一次神舟十七号航天员将进行维修,也只是一个“起步阶段”,未来的确可能更多,特别是在我国未来空间站扩展之后,面对6舱位运行的时候,出现问题进行维修的概率会更高。
那机械臂那么强,为何还要航天员出舱维修?没错,中国空间站机械臂的实力不少人应该也见识过了,在舱外有大小两个机械臂:
大机械臂——展开后长约10米,最大负载能力25吨,可以在舱外爬行,也可以抓取像问天实验舱和梦天实验舱这样的大型舱段。
小机械臂——臂长约5米,最大负载3吨,小机械臂操作精度更高,可以单独使用,也可以和大机械臂连接、形成约15米长的组合臂,从而扩大航天员在舱外搭乘机械臂可以到达的范围。
也就是说,中国空间站机械臂是可以单独工作,也可以联合组建工作。
而从机械臂的构造来看,其肩部设置了三个关节、肘部设置了一个关节,腕部设置了三个关节,一共七关节,每个关节对应一个自由度,算是可以与人的手一样,能够自由的改变,能够在多个角度执行任务,的确是相当强悍。
为什么不直接用它修改中国空间站太阳翼,而要航天员出舱完成呢?
的确,太空出舱是相当危险的任务,这个是没有争议的,例如:航天员在太空出舱的时候,要面临太空微粒、高能粒子和太阳辐射等影响,所以,期待直接用机械臂完成修复。
然而,这里需要说的是,想法非常好,但机械臂并非也是万能的。
比如说,为了保障中国空间站的用电需求,问天实验舱上配置了柔性太阳翼,其单翼长度为27米、面积达138平方米,但它却只有打印纸这么软,任何的轻微振动都能让它晃晃悠悠摆动。
如果利用机械臂操作,稍微出现误差,都可能带来太阳翼更强烈的变化。
而且,最为关键是——这还跟太阳翼损坏的区域有关,机械臂能不能操作,就算是有大约5米,10米的机械臂,单个机械臂也无法完成自己的任务。
配合倒还是可以完成一部分,如果单以机械臂的5米到10米的区间来讲,这一部分就没有办法修复,那就需要机械臂配合航天员一切来执行这个区间的修复。
所以,机械臂的确具有维修的能力,但是也不太可能做到100%所有问题的解决,就如太阳翼是位于空间站的狭小区间,那机械臂也无法伸进去是吧。
而且,这事情还不是中国空间站面对的问题,国际空间站也有机械臂是吧?
同样也是需要航天员配合完成,虽然不能保证所有任务都是航天员来完成的,但是机械臂与航天员配合完成任务,那也更加的好一点,也能够更加快速地完成。
那综合一点就是——机械臂的确是强大,但太空执行任务的确也危险,但并不是说机械臂的强大就能够完全解决空间站所有的问题,航天员太空出舱维修空间站,这是长期执行的必要任务,是无法避免的。
可能大多数时候,空间站机械臂都是采取“辅助性”为主,至少在我个人观点上来讲,人进行修复的完美程度也要高很多。
无论是舱外,中国空间站舱内也有机械臂准备来说,舱内的机械臂又叫“灵巧机械手”,它的实力更加地强大,我国航天中心此前也说明过,它存在梦天实验舱在线维修装调操作柜里。
在“灵巧机械手”展开后大约是七八十厘米长,操作精度可达0.1毫米以内,可以帮助航天员进行维修装调操作。
而且,它拥有十分灵活的7自由度关节,可以轻松地旋转到各种姿态,实现在狭小的空间内做复杂的轨迹规划,操作精度可以达到0.1毫米以内,且响应速度快,能够帮助航天员在轨完成大量复杂维修工作。
所以,如果这种“灵巧机械手”能够在未来发展到空间站之外,并且具有灵活性的收缩功能,自由变换角度的话,那未来中国空间站外部维修,内部维修就可以全部不用航天员执行了。
这也算是解决了现有机械臂的“硬度化”,但这种材料还没有出现过,需要看未来能不能开发出现,只是“理想中”的材料。