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太空行走已过时?中国航天员出舱,美国却用机器人顶替

  中国神舟十二号航天员刘伯明和汤洪波完成天宫空间站首次出舱任务,经过6个多小时太空行走后安全返回气闸舱,这是中国航天史的一次伟大成就,华夏儿女为之振奋,全球各大媒体也对此进行了报道。
  中国空间站首次太空行走
  几乎就在同时,有西方媒体爆出,美国现在能用的舱外航天服只有4套了。这仅剩的4套航天服是1975年开始为航天飞机项目制造,早就超过了15年服役期,存在严重故障风险,其中的一些关键部件比如二氧化碳传感器等等早已不再生产,甚至连当初的供应商都消失多年。照这样下去,国际空间站出舱维修活动将被迫停止。
  美国仅剩4套舱外航天服
  NASA对这一切似乎并不着急,他们投入25亿美元研制的新航天服xEMU不适用于国际空间站,它专为阿尔忒弥斯登月计划设计,并且目前这套史上最贵航天服的研发进展似乎不太顺利。
  新航天服是为登月设计
  有美国NASA专家认为,ISS已经老旧,几年内退役似不可避免;依靠宇航员太空行走来维修维护航天器是一种过时的技术,未来美国应瞄准舱外机器人来接替人类活动,以降低风险和成本。
  即便有厚重的航天服保护,宇航员在太空中依然会受到微流星和太空垃圾的威胁,太阳耀斑爆发抛射出来的带电粒子风暴和致命宇宙射线也时刻威胁宇航员健康,在太空恶劣环境里,航天服所能提供的保护非常有限,与其让宇航员用生命去冒险,不如想办法用机器代替他们工作。
  NASA试图用机器人取代人类出舱
  2007年,NASA与通用公司联合在第一代空间机器人Robonaut 1的基础上研制新一代机器人宇航员Robonaut 2(R2),2011年初,R2被送到国际空间站进行在轨试验。R2被做成人的形状,2014年又被装上两条修长的大腿,可以手脚并用在空间站里爬行。
  机械宇航员R2全身共有42个自由度,它有比较灵活的双手,集成了三维腕力传感器、接触力传感器、角度及位移传感器等共约300多个传感器,其手臂最快移动速度为每秒2米、负载能力约18公斤、手的抓握力约2.2公斤。
  R2并不智能,准确说它就是一台人形遥控机器,控制人员通过安装在机器人头部的视觉相机观察目标,同时穿戴一套人机交互设备来控制机器人的动作。
  Robonaut 2
  作为航天大国,俄罗斯也没闲着。2019年8月,一个名为费多尔(Fedor)的人形机器搭乘联盟号飞船进入空间站,俄罗斯宇航员对它进行了在轨试验。在宇航员的操控下,费多尔既能完成开闭舱门等粗重工作,也能做诸如拔插头之类的精细活儿,但在9月6号它再返回地球时就无法启动了。
  日本做的小机器人在空间站里只是个用来逗乐解乏的玩具,此处略过不提。
  俄罗斯机器人Fedor
  如果你认为机器人宇航员这种高大上的东西只有美国和俄罗斯在搞,那就大错特错了。2016年9月天宫二号发射时,它就随舱携带了一个与人手一样的机械手。
  中国机械手由哈工大、航天五院和北理工联合研制,它与你我的手看起来并没什么差异,但相比于美俄的机器人却灵巧许多。中国机械臂不仅能进行7个自由度运动,机械手还能完成旋拧插拔电电缆插头、撕开多层防护层、熟练使用电动工具松紧螺钉;它可以按照要求将物体放到规定位置,还可以轻松抓住漂浮在空中的小球。
  中国机械手在天宫二号的实验照片
  做拔插头按开关之类的动作离不开手眼相机与机械手的配合,空中抓放运动物体实验还需要仰仗一种被称为全局相机的视觉传感器和视场靶标。如果你稍细心些,就能发现咱们天和核心舱里也有这么一个视场靶标,至于说这个靶标到底是拿来干什么用,咱也不敢乱讲,你可以试着猜一猜。
  机械手实验与视场靶标
  可能有小伙伴说,人家美国俄罗斯已经做出了机器人,总的说来还是领先了一步。这你就有所不知,美国的R2尽管有胳膊有腿,它可是一步也没迈出过国际空间站的舱门。为啥?因为舱外环境与舱内环境它完全不是一回事。
  机械手之所以能灵巧地运动,要仰仗它里边精密的电动机、高可靠性电路、高度敏感的各种传感器,还有一大堆处理器配合运算,这些东西能在空间站严密保护的舱体内运行,不代表在真空、极端温度和强烈辐射环境下也能保持正常。而万一其中某些电路出现问题,它造成的后果可能是灾难性的,因此科学家们必须慎之又慎。
  机械手电路与控制图
  到目前为止,无论是国际空间站外的几条机械臂还是中国空间站天和机械臂,都已经经受了严酷环境的考验,这证明只要做好防护,敏感的电子器件也能长时间在舱外运行。
  通过天宫二号任务对机械手的在轨实验,我们验证了机械手的软硬件设计、人机协同以及远程遥控操作等技术,相信经过这几年的升级与改进,咱们中国机械手将能率先在实验舱外实验平台大显身手。
  某国对中国空间站机械手的想象
  至于说航天员太空行走会不会过时,我认为从长远来看,机械手、舱外机器人协助或取代人类进行高危操作是必然趋势。但在未来五到十年中,空间站外的照料工作始终离不开人类亲力亲为,因为人工智能的发展以及相关技术的进步还需要时间来积淀。在先进与稳妥之间,航天机构往往会倾向于后者,所以航天员出舱活动在相当长时间里依然是必要的。
  #机器人宇航员会代替人类进行太空行走吗#
  #中国空间站航天员首次出舱#

人造太阳离我们还有多远?可控核聚变技术,又叫做人造太阳,因为它产生热能的原理跟太阳这样的恒星是一样的,被认为是一种取之不尽的终极能源解决方案。人造太阳示意图12月16日,自然科学领域的国际顶级期刊科学杂志假如有一天我们要到月球上去生活1969年7月20日,人类前往月球的第一个使者阿姆斯特朗踏上月球时说道月面是美丽的,就像铺着一层细细的碳粉一样,可以清楚地看到脚印。阿姆斯特朗的顺利登月,标志着人类具有登陆月球的能日本人也想去月球德国Tagesschau日本计划在本十年结束前将人类送上月球岸田首相为此给出了经济和理想的理由。火星也在日本的太空计划中发挥了作用,日本正在加速其载人航天计划。在2020年代后半期最大的天体有多大?能够装下100亿个太阳,光绕一圈需要8。7个小时浩瀚的宇宙中有无数的天体,有比较常见的恒星,行星,还有数量比较稀少的中子星,黑洞等。要说宇宙中最大的天体,我们还是需要从恒星中去寻找,毕竟恒星的形成需要质量达到一定程度才可以。宇宙毁灭恐龙的小行星造就了南美洲的热带雨林新的发现表明,南美洲繁茂多样的热带雨林是由可能杀死恐龙的同一颗小行星撞击形成的。一颗巨大的小行星撞击我们的星球,是一场巨大的灾难,但它也可能引发了环境变化。新的研究表明,最有可能消科学家发现个体对自我感知会随着时间推移而越来越模糊的神经机制人体感知的基本原理是,当观察者与物体的距离增加时,观察者对物体的感知会以对数的形式进行压缩(如不能区分开多个物体),使物体难以区分,这个基本原则也适用于自我意识。美国达特茅斯学院的中科院院士相信有外星人!半年前科学家就称他们或一直观察地球2021年12月29日,中国科学院举办2022跨年科学演讲,从人类起源到中科院最新的创新成果,从黑土粮仓到量子革命,从一元二次方程到规范场论,科学家们给大家带来了最硬核的跨年演讲。深度长文如果宇宙不同文明之间有硬通货,那会是什么?这个脑洞开得好!我认为唯一有资格成为硬通货的只有可能是熵!熵!!熵!!!或者准确地说,熵排放份额。熵有价值的前提是宇宙以热寂方式终结。熵只能随时间的增加而增加,熵达到一定临界值,宇火星壳磁场的前世今生火星,作为距离地球最近的可殖民行星,以来一直都是各国行星探测的热点。今年5月份,我国祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部,祝融号上携带了磁强计(图1),用来探测火星的表面磁场。天宫空间站无法直接参与载人登月,任务设计可靠性低,风险大近日,航天科工二院研究员杨宇光透露,在载人登月任务当中,中国空间站可以发挥作用,但是无法直接参与登月任务。。天宫空间站天和核心舱这是为什么呢?因为,天宫空间站运行高度通常在340公三体解读(二)三体文明位于距离地球约4200万光年外的半人马座。由于三体文明所在的星系有三颗太阳无规律的运行,导致三体文明的生存环境极为恶劣,地球三体组织通过开发三体游戏演示了他们的恶劣环境。当
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