太空顯身手
開發和利用太空的前景無限美好,可是惡劣的空間環境給人類在太空的生存活動帶來了巨大的威脅。要使人類在太空停留,需要有龐大而復雜的環境控制系統,生命保障系統,物質補給系統,救生系統等,這些系統的耗資十分巨大。
在未來的空間活動中,將有大量的空間加工,空間生產,空間裝配,空間科學實驗和空間維修等工作要做,這樣大量的工作是不可能僅僅只靠宇航員去完成,還必須充分利用空間機器人。
空間機器人主要從事的工作有:
1,空間建筑與裝配。一些大型的安裝部件,比如無線電天線,太陽能電池,各個艙段的組裝等艙外活動都離不開空間機器人,機器人將承擔各種搬運,各構件之間的連接緊固,有毒或危險品的處理等任務。在不久的將來,人造空間站初期建造一半以上的工作都將由機器人完成。
2,衛星和其他航天器的維護與修理。隨著人類在太空活動的不斷發展,人類在太空的“財產”也越來越多,在這些財產中人造衛星占了絕大多數。如果這些衛星一旦發生故障,丟棄它們再發射新的衛星就很不經濟,必須設法修理后使它們重新發揮作用。但是如果派宇航員去修理,又牽涉到艙外活動的問題,而且由于航天器在太空中,是處于強烈宇宙輻射的環境之下,人根本無法執行任務,所以只能依靠機器人。空間機器人所進行的維護和修理工作有回收失靈衛星,對故障衛星進行就地修理,為空間飛行器補給物資等。
3,空間生產和科學實驗。宇宙空間為人類提供了地面上無法實現的微重力和高真空環境,利用這一環境可以生產出地面上無法或難以生產出的產品。在太空中還可以進行地面上不能做的科學實驗。和空間裝配,空間修理不同,空間生產和科學實驗主要在艙內環境里進行,操作內容多半是重復性動作,在多數情況下,宇航員可以直接檢查和控制。這時候的空間機器人如同工作在地面的工廠里的生產線上一樣。因此,可以采用的機器人多是通用型多功能機器人。
空間環境和地面環境差別很大,空間機器人工作在微重力,高真空,超低溫,強輻射,照明差的環境中,因此,空間機器人與地面機器人的要求也必然不相同,有它自身的特點。首先,空間機器人的體積比較小,重量比較輕,抗干擾能力比較強。其次,空間機器人的智能程度比較高,功能比較全。空間機器人消耗的能量要盡可能小,工作壽命要盡可能長,而且由于是工作在太空這一特殊的環境之下,對它的可靠性要求也比較高。
空間機器人在保證空間活動的安全性,提高生產效率和經濟效益,擴大空間站的作用等方面都將發揮巨大的作用。
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