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        了不起的未來科技

        2021-12-28 12:36:22席金合
        初中生世界·七年級(jí) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:航天器航天員空間站

        席金合

        操作宇宙飛船

        2019年,俄羅斯制造的一款機(jī)器人被送上國際空間站,進(jìn)行“太空專用擬人系統(tǒng)”測試。與其他智能設(shè)備不同,這個(gè)人形機(jī)器人是坐在指揮員的位置上,駕乘“聯(lián)盟號(hào)”宇宙飛船抵達(dá)太空的。它的本領(lǐng)很強(qiáng),從救援工作到駕駛汽車,無所不能。到了太空,它就要幫助人類負(fù)責(zé)一些設(shè)備的操作工作。

        在無人航天工程實(shí)施之前,科學(xué)家曾將聰明的黑猩猩送入太空,代替人類進(jìn)入航天器,完成一些簡單的操作。而今,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,性能優(yōu)越的太空機(jī)器人在航天器無人飛行的情況下,能夠穿著“控制套裝”掌控飛船并報(bào)告飛行情況。未來,如果機(jī)器人能夠完全取代航天員,那么,太空艙內(nèi)專為航天員設(shè)置的生存保障系統(tǒng)就能全部免去,從而有效簡化航天器的構(gòu)造,既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。

        矯正衛(wèi)星軌道

        太空中運(yùn)行的人造衛(wèi)星各行其道,相安無事。即使偶爾有衛(wèi)星偏移離軌,它們也可通過自身的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴射氣體,自行調(diào)整位置。當(dāng)衛(wèi)星的燃料快要耗盡時(shí),它們還會(huì)用剩余的燃料將自己推向太空暫無人使用的空間,為衛(wèi)星“后輩”騰出位置。

        不過,這樣的做法有時(shí)并不奏效,所以就需要機(jī)器人乘坐航天飛機(jī)接近故障衛(wèi)星,利用攜帶的俘獲工具,將自身的太陽能發(fā)動(dòng)機(jī)噴口接在故障衛(wèi)星的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴口上,然后啟動(dòng)噴火裝置來矯正衛(wèi)星的位置,使其回到正常軌道;或者直接將故障衛(wèi)星推到“衛(wèi)星墓地”,為其他衛(wèi)星騰出空間來。

        清除太空垃圾

        在距地面300千米~1000千米的空間地帶,懸浮著數(shù)千噸的太空垃圾。這些太空垃圾主要是失控衛(wèi)星、發(fā)射過程中廢棄的火箭助推器以及撞擊碎片等,它們?nèi)缤⌒l(wèi)星一般,圍繞著地球高速運(yùn)轉(zhuǎn)。太空垃圾越積越多,很容易與升空的航天器發(fā)生碰撞,釀成太空事故,這時(shí)就需要人類派出太空“清道夫”盡快清理這些太空垃圾。

        清理太空垃圾的方法有兩種:一是通過遠(yuǎn)程控制的機(jī)器人給大塊垃圾安裝上一個(gè)制動(dòng)傘,使它們?cè)诖髿庾枇Φ淖饔孟?,漸漸失去動(dòng)力,最終像流星一樣墜入大氣層燒毀;二是動(dòng)用仿壁虎機(jī)器人,一面牢牢吸附在飛船上,一面用爪子抓取小型垃圾,將垃圾清理出航天器的專用軌道,確保航天器在軌道上暢通無阻。

        自主采樣

        2020年12月,“嫦娥五號(hào)”成功采集月壤。這項(xiàng)任務(wù)是通過地面遙控完成的。而火星距離我們十分遙遠(yuǎn),指令信號(hào)往返時(shí)間長達(dá)15分鐘,所以遙控過程其實(shí)并不容易。

        未來,如果我們能事先將探測任務(wù)的全部行動(dòng)方案都儲(chǔ)存進(jìn)機(jī)器人的中央處理器,那么它就可以在火星上獨(dú)立自主地識(shí)別環(huán)境、規(guī)劃路線、搜尋、選址、鉆孔采樣,最后再將樣本送到返回艙帶回地球。

        制造快樂

        人類遠(yuǎn)離熱鬧的地球故鄉(xiāng),到?jīng)]有一絲生機(jī)的外太空工作,面臨的最大問題就是寂寞。2020年,德國航空航天中心制造了一款“善解人意”的機(jī)器人。它可以通過觀察航天員的表情揣摩他們的心理,然后以適當(dāng)?shù)姆绞阶龀龇磻?yīng)。當(dāng)航天員郁悶時(shí),機(jī)器人會(huì)為他們唱歌、跳舞、講笑話,甚至還能與他們傾心交流,緩解航天員在太空的孤寂。日本送入國際空間站的第一個(gè)機(jī)器人就具備這樣的功能,它小巧玲瓏,討人喜歡,為空間站的航天員制造了很多快樂。

        (選自2021年第8期《百科探秘·航空航天》,本刊有刪改)

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