了不起的未来科技 ——太空机器人

机器人铜头铁身，不怕受到微重力、高真空、超低温、强辐射环境的伤害，无需苛刻的生存保障，是完成太空任务的完美选择。因此，研制和使用太空机器人，已成为人类航天事业的一个发展趋势。目前，太空机器人除了负责环境探测、收发资料数据外，还能执行哪些任务呢?

操作宇宙飞船2019年，俄罗斯制造的一款机器人被送上国际空间站，进行“太空专用拟人系统”测试。与其他智能设备不同，这个代号为F-850的人形机器人是坐在指挥员的位置上，驾乘联盟号宇宙飞船抵达太空的。研制这款机器人的目的，是让它充当人类的万能替身从事特种工作。它的本领很强，从救援工作到驾驶汽车，无所不能。到了太空，它就要帮助人类负责一些设备的操作工作。

在无人航天工程实施之前，科学家曾将聪明的黑猩猩送入太空，代替人类进入航天器，完成一些简单的操作。而今，随着人工智能技术的发展，性能优越的太空机器人，在航天器无人飞行的情况下，能够穿着“控制套装”掌控飞船并报告飞行情况。未来，如果机器人能够完全取代航天员，那么，太空舱内专为航天员设置的生存保障系统就能全部免去，从而有效简化航天器的构造，既经济又实用。

舱外装卸货物美国国家航空航天局送入国际空间站的第一款太空机器人，手指有4个关节，十分灵活，能熟练模拟人的动作。它拿起太空舱外的活动工具，能够快速完成航天员需要戴着手套完成的精细任务；它还是搬运物资的一把好手，能举起44千克重的物品。

当航天飞机把物资从地面运送到空间站时，航天飞机需要与空间站对接。对接工序费时费力，这时我们就可以“短线”控制身处舱外的机器人用缆绳将航天飞机固定住，卸下上面的货物，并完成其他部分的维修工作。这样比航天员穿戴厚重防护装备亲自作业效率要高很多，而且也不用再担心宇宙辐射对人体的伤害。

矫正卫星轨道太空中运行的人造卫星各行其道，相安无事；即使偶尔有卫星偏移离轨，它们也可通过自身的火箭发动机喷射气体，自行调整位置。当卫星的燃料快要耗尽时，它们还会用剩余的燃料将自己推向太空暂无人使用的空间，为卫星“后辈”腾出位置。不过，这样的做法有时并不奏效，所以就需要机器人乘坐航天飞机接近故障卫星，利用携带的俘获工具，将自身的太阳能发动机喷口接在故障卫星的火箭发动机喷口上，然后启动喷火装置来矫正卫星的位置，使其回到正常轨道，从而延长运行寿命；或者直接将故障卫星推到“卫星墓地”，为其他卫星腾出空间来。

清除太空垃圾在距地面300千米～1 000千米的空间地带，悬浮着数千吨的太空垃圾。这些太空垃圾主要是失控卫星、发射过程中废弃的火箭助推器以及撞击碎片等，它们如同小卫星一般，围绕着地球高速运转。太空垃圾越积越多，很容易与升空的航天器发生碰撞，酿成太空事故，这时就需要人类派出太空“清道夫”尽快清理这些太空垃圾。

清理太空垃圾的方法有两种：一是通过远程控制的机器人给大块垃圾安装上一个制动伞，使它们在大气阻力的作用下，渐渐失去动力，最终像流星一样坠入大气层烧毁；二是动用仿壁虎机器人，一面牢牢吸附在飞船上，一面用爪子抓取小型垃圾，将垃圾清理出航天器的专用轨道，确保航天器在轨道上畅通无阻。

维护在轨卫星一位技术员从人造卫星上把一块旧太阳能电池卸下，并将新的装上去，接好电线，最后把电池固定好。这一系列操作，都是技术员在地面指挥中心里完成的。他们头戴面罩，挥舞着手上的数字化手套，指挥着太空机器人精确地完成这些动作。

技术员所戴的面罩其实是一个显示器。机器人借助摄像机，不断拍摄影像并及时传回地面，最终显示在技术员的面罩显示器上。同时，地面技术员就像在现场一样，挥动双手指挥机器人更换电池。他们的一系列动作会由数字化手套追踪记录，并传递给机器人。

自主采样2020年12月，嫦娥五号成功采集月壤。这项任务是通过地面遥控完成的，而火星距离我们十分遥远，指令信号往返时间长达15分钟，所以遥控过程其实并不容易。

2012年，美国“好奇号”火星探测任务尝试对火星车进行预先设定，让其能够自行决定行进路线。火星车会先用摄像头拍摄一组立体照片，然后把这组照片生成反映周围环境的地图，再根据地图计算出一条没有障碍的路径，并沿着这条路径向预定地点出发，设法完成火星岩石采样任务。

未来，如果我们能事先将探测任务的全部行动方案都储存进机器人的中央处理器，那么它就可以在火星上独立自主地识别环境、规划路线、搜寻、选址、钻孔采样，最后再将样本送到返回舱带回地球。

制造快乐人们远离热闹的地球故乡，到没有一丝生机的外太空工作，面临的最大问题就是寂寞。2020年，德国航空航天中心制造的一款智能机器人搭乘美国龙飞船进入国际空间站。这款智能机器人准备陪伴航天员驻留三年的时间，与他们开心度过在太空的每一天。这款“善解人意”的机器人，可以通过观察航天员的表情揣摩他们的心理，然后以适当的方式做出反应。当航天员郁闷时，机器人会为他们唱歌、跳舞、讲笑话，甚至还能与他们倾心交流，缓解航天员在太空的孤寂。日本送入国际空间站的第一个机器人就具备这样的功能，它小巧玲珑，讨人喜欢，为空间站的航天员制造了很多快乐。

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