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“东方红一号”至今还在轨道上,到底可不可以用机械臂带它回家?

 kslztqs 2022-08-11 发布于山东

原创2022-05-20 07:00·全面剖析

在上个世纪,随着苏联发射第一个航天器,曾经寂静一片的宇宙就热闹起来了。随着科学技术的发展和航天技术的成熟,人类不仅成功登上了月球,实现了“嫦娥奔月”,而且还有望去火星上走一圈。

然而,随着太空探索事业的蒸蒸日上,一个新的问题摆在了人们面前,或者说被制造出来,那就是太空垃圾——航天器的废弃物或者废弃的航天器。

太空垃圾

许多国家都选择在航天器使用寿命终结或者无法维修时,将其坠落大气层,化作灿烂却有短暂的流星,但我国却对一颗废弃航天器采取了不一样的态度,这个航天器就是东方红一号。

上个世纪,我国紧随苏联和美国等国家之后,发射了我国航天史上的第一颗卫星——东方红一号,而几十年前,东方红一号就已经不再工作了,而是成为了漫漫太空中的太空垃圾的成员。

东方红一号对于中国人具有不一样的意义,因此便有人提议,希望能将东方红一号带回来,这件事到底能不能做到呢?我们从以下几个方面进行解答。

东方红一号

东方红一号仍在太空中运行

太空垃圾其实是指宇宙中存在的一些人造废弃物,比如说运载火箭过程中产生的一些碎片残渣,或者是那些已经不能再工作的航天器等。这些废弃物类型多样,来源不一,但是无一例外,这些物体对太空中航天器的运行产生了极大的威胁,对地面发射火箭或卫星等产生了不利影响,增加了难度。

太空垃圾

这些人造废弃物环绕着地球飞行,具有很高的速度,假如某个航天器或者卫星躲避不及,直接撞上去,那么宇宙中可能会再多出来一份垃圾,就算航天器等没有报废,也会被严重损坏。而以人类现在的技术而言,在太空中维修这些航天器无疑是件极度困难的事情。

维修航天器

另外,在太空中的可不单单只有冷冰冰的航天器,一些火箭上还载着宇航员,一不小心,这些太空垃圾就会对宇航员的安全造成严重威胁。比如在影片《地心引力》中,就曾出现过这样的情节,女主和同伴出舱维修哈勃望远镜时,遇到了这些高速运动的太空垃圾,最后两个同伴当场死亡,并且宇航器也发生了严重的故障。

高速运动的太空垃圾

因此对于科学家来说,越少的太空垃圾越能保障太空中宇航员的安全,也正是由于这一点,他们常常将那些已经废弃的航天器通过地面操纵,将其坠毁大气层。

东方红一号已经停止工作几十年了,我国却依旧没有选择将其坠毁,难道是因为我们不知道危害吗?其实并不是,东方红一号对于我国人民来说,它具有太大的情感意义了。东方红一号于1970年发射,是中国人第一次在宇宙中留下的印记,承载着无数中国人的航天梦想。

东方红一号

另一方面,我国从连汽车飞机都造不出来到东方红一号成功升天,在太空中成功播放出那一首《东方红》,意味着我国可以骄傲的屹立于世界民族之林,它凝聚着太多人的泪水和汗水,因此我国人民对于东方红一号具有非同一般的感情。

目前,根据《长征火箭与中国航天》文件我们可以得知,东方红一号在近地点441千米、远地点2368千米处运行,现在倾角为68.44度,尚未被人为坠毁,那么我们可以带东方红一号回家吗?

东方红一号

机械臂

事实上,现在我国具有将东方红一号带回地球上的能力,甚至有能力通过改造让它重新回到太空中工作,但有个问题,那就是无法在太空中捕获东方红一号,要知道,东方红一号可是在高速运动,想要抓住它可谓是异想天开。

在根据真实事件改编的影片《太空救援》中,男主为了能与高速运转的航天器实现对接,差点和队友一起待在宇宙中回不来,由此可见困难。

太空救援

想要将其带回来,首先要抓取,使用的工具自然不可能是人工,只能是空间机械臂了。空间机械臂其实是一个智能机器人,只不过跟人一般想象的机器人样貌不太一样,其可以自主分析问题并采取解决措施,也可以在宇航员对其控制下进行维修对接工作,是目前宇宙航行领域出现的一个新方向。

机械臂最早是美国提出来的一个设想,主要是用来解决捕捉宇宙中运动的废弃卫星等废弃物。

机械臂

其在20世纪八十年代就已经展开相关的研究和制造。

那么现在这项技术到底发展到什么地步了呢?我国天和一号空间站核心舱可以给出答案——核心舱里装置的自由度机械臂,可以进行很多高难度操作,并且十分稳固方便。与此同时机械臂也有个缺点,那就是它不能够任意抓取物体。

中国空间站上就拥有机械臂

可以想象一下,一个人只有手臂没有手是怎么样的,机械臂也是差不多的情形,它缺少一只“手”,现在的机械臂只能对特定的飞船进行操作,无法直接抓取物体,自然不可能抓取东方红一号并将其带回来了。

那么带回东方红一号真的就只是痴人说梦吗?其实也不尽然,有生之年还是可以期望一下的,因为目前人类已经研制出了机械手——加拿大手,而我国也正在紧锣密鼓的研制相关机械手。

机械臂

加拿大手

说加拿大手之前需要先解释一下加拿大臂。加拿大臂也是一种空间机械臂,在20世纪80年代由加拿大的一家公司主持设计的。第一次制造出来的机械臂有六个控制关节,可以在宇航员的操控下,进行维修和回收工作,例如加拿大臂就曾经帮助宇航员维修哈勃望远镜,展现了自己在宇宙中的能力,现在已经研制出来更为先进的加拿大臂2。

加拿大臂

另外加拿大臂2也有自己的局限性,那就是它只能与特定接口的航天器进行对接,也就是说不是随便哪个航天器,加拿大臂2都能进行捕获。

加拿大臂2比我国机械臂先进的一个点就是其可以进行组合,这也是为了解决它自身的局限性。加拿大臂2可以和其它的机械臂组合起来,形成一个像“手”一样的物体,在抓取物体方面取得了重大成就,并且不再受到特定接口的限制,可以抓捕任何物体。

机械臂对接航天器

这也正是我国不能带东方红一号回来的关键原因所在,只要这项技术难题不攻破,东方红一号就只能在太空中绕着地球飞行。

虽然目前我国还没有完全掌握机械臂组合技术,但也在发展相关技术。根据央视曝光的一个中科院3D演示视频中,我们可以了解到中国已经掌握了部分相关技术,正在加快研发“机械手”。

机械手

或许我们可以将这只“手”命名为太空蜘蛛,因为从演示视频中来看,它长得太像一只蜘蛛了。根据相关人员透露的消息,太空蜘蛛可以跟机械臂组合使用,不仅可以从航天器里取出小型物件,也能与机械臂分离,单独工作,处理一些精细的工作。

虽然目前太空蜘蛛还在研发阶段,但是我们有理由相信我国科学家的智慧,他们一定能研制成功,让我国的机械臂技术再上一层楼,成功带东方红一号回家,可能在科学家的修复下,我们还能听过过去岁月中响彻宇宙的那首《东方红》。

东方红一号

目前,我国的机械臂和机械手等研究比不上加拿大等国家,但我们也不应该感觉沮丧,这是因为我国的发展时间和技术基础的确无法跟美俄等国家相比,甚至还面临着技术垄断的困境。我们应该相信,只要我们足够努力,一定能达到领先世界的技术水平,成功将东方红一号带回家。

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