在美劇《太空部隊(duì)》中,中國空間站通過機(jī)械臂剪斷美國衛(wèi)星太陽能帆板的情節(jié)曾引發(fā)想象,如今,隨著神舟12號(hào)宇航員已入駐國產(chǎn)空間站,這不再是純粹的科幻,因?yàn)橹袊目臻g站真的擁有機(jī)械臂。
一、太空機(jī)器手
不同于以往航天員在空間站或飛船內(nèi)活動(dòng),神舟12號(hào)的宇航員將進(jìn)行長達(dá)六到七小時(shí)的太空出艙活動(dòng)。在這期間,他們將與空間站機(jī)械臂協(xié)同完成各項(xiàng)任務(wù)。這架機(jī)械臂展開長度達(dá)10.2米,承載能力達(dá)25噸,不僅可輔助宇航員活動(dòng),還將在未來負(fù)責(zé)貨物搬運(yùn)和“貨物”抓取任務(wù)。
由于這架機(jī)械臂的“可供開發(fā)空間”巨大,美國軍方甚至擔(dān)心它可能直接干擾衛(wèi)星,類似《太空部隊(duì)》中的情節(jié)。然而,在如今反衛(wèi)星技術(shù)十分成熟的情況下,使用空間站機(jī)械臂抓取敵方衛(wèi)星似乎變得不再必要。
二、兩根機(jī)械臂
中國空間站天和核心倉的機(jī)械臂采用類似手臂的設(shè)計(jì)原理,擁有七個(gè)關(guān)節(jié)。而即將發(fā)射的問天實(shí)驗(yàn)艙上也配備了一架機(jī)械臂,長度雖僅5米,但其可與核心艙上的大機(jī)械臂互相對接,使得這兩架機(jī)械臂能觸及空間站外的任何一個(gè)角落。
值得注意的是,國際空間站雖然也有一根七關(guān)節(jié)機(jī)械臂,但由于國際空間站是多國合作項(xiàng)目,主導(dǎo)權(quán)由美國和俄羅斯占據(jù),因此該機(jī)械臂只能在美國艙段活動(dòng),無法像中國空間站的機(jī)械臂那樣自如操作。隨著2024年國際空間站的退役,中國的空間站可能成為地球軌道上唯一的空間站。
三、唯一的空間站
NASA在20世紀(jì)末進(jìn)行了兩項(xiàng)重大任務(wù),一是哈勃望遠(yuǎn)鏡,二是國際空間站。然而,到了21世紀(jì),這兩個(gè)太空設(shè)備都將迎來退役,而美國和歐洲并未計(jì)劃建造下一代空間站。
到了2024年,中國的空間站可能成為地球軌道上唯一的空間站。其他國家的宇航員將需要接受在中國的培訓(xùn),并學(xué)習(xí)中文,才能有機(jī)會(huì)登上中國的空間站。值得一提的是,盡管中國空間站公布了17個(gè)合作國名單,但美國并未在其中,這是因?yàn)槊绹?011年通過法案,以“擔(dān)心泄露先進(jìn)技術(shù)”為由禁止NASA與中國國家航天局進(jìn)行技術(shù)交流。
四、科技封鎖與自主發(fā)展
正如上個(gè)世紀(jì)的兩彈一星,美國的封鎖反而催生了中國的自主創(chuàng)新。當(dāng)前在地球軌道上運(yùn)行的中國空間站充分證明了這一點(diǎn)。從操作系統(tǒng)到大型機(jī)械臂,都采用了自主研發(fā)的技術(shù)?臻g站上的交互界面也是中文的,這也是其他國家的宇航員必須學(xué)習(xí)中文的原因。
五、空間站的永久性存在嗎
太空站技術(shù)最初由蘇聯(lián)開發(fā),但由于缺乏在登月方面與美國競爭的資金,他們將目光投向了太空站。然而,這些太空站在退役后不能像高軌道衛(wèi)星一樣長時(shí)間停留在太空,而是會(huì)因公轉(zhuǎn)速度減緩而墜入南太平洋。
在科學(xué)家看來,太空站并不是最具性價(jià)比的太空設(shè)施。盡管尚處于科幻階段,太空電梯被認(rèn)為是未來最有前景的項(xiàng)目。一旦材料科學(xué)取得突破,太空電梯將使人類能夠大規(guī)模運(yùn)輸物資到太空,在太空中建設(shè)工業(yè)基地和流水線,發(fā)展小行星采礦和冶煉技術(shù),成為不需要地球支持的新興產(chǎn)業(yè)。這將有望在必要時(shí)為地球經(jīng)濟(jì)提供支持。