去年美國(guó)上線了一部以美國(guó)太空軍建設(shè)為主題的喜劇《太空部隊(duì)》，在劇中的平行世界中，被安排成美國(guó)“假想敵”的中國(guó)航天技術(shù)無(wú)比強(qiáng)大，從用機(jī)械臂剪美國(guó)人的衛(wèi)星電池板、虜獲美國(guó)宇航猩猩，到在月球搶先設(shè)立大型基地，簡(jiǎn)直無(wú)所不能呀。
更加令人哭笑不得的是，現(xiàn)實(shí)中的美國(guó)軍方也跟著一起“做夢(mèng)”，犯起了被迫害妄想癥。就在不久前美國(guó)太空司令部司令迪金森曾宣稱，中國(guó)有一款配備了機(jī)械臂的衛(wèi)星，可以“抓走”美國(guó)衛(wèi)星。
中國(guó)神州十二號(hào)飛船進(jìn)入太空中，有個(gè)東西吸引了全世界的目光，這東西就是神州十二號(hào)飛船上的那個(gè)空間機(jī)械臂。我國(guó)的這個(gè)機(jī)械臂非常先進(jìn)，他并不是固定在飛船上的，而是可以在飛船外面爬行移動(dòng)！是不是沖擊了我們大腦的想象？它可以根據(jù)需要進(jìn)行位置調(diào)整，那這是怎么做到的呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是這個(gè)機(jī)械臂的兩頭都可以和飛船身上連接，需要移動(dòng)機(jī)械臂的時(shí)候，就一邊抓住飛船，另一邊松開(kāi)，然后移動(dòng)機(jī)械臂，難怪能讓美國(guó)妄想的。
不過(guò)，在驕傲的同時(shí)，我們一定要知道，其實(shí)這種自由度高可爬行的太空機(jī)械臂并非中國(guó)獨(dú)有。目前全球只有四個(gè)國(guó)家可以獨(dú)立完成空間機(jī)械臂的建造，我們將歐盟看成一個(gè)國(guó)家，那就是歐盟、加拿大、日本和中國(guó)。
加拿大的機(jī)械臂全球技術(shù)水平前沿，出完一代，出二代，但依然不是全自動(dòng)。美國(guó)現(xiàn)在也沒(méi)有能力搞機(jī)械臂，它用的就是加拿大的產(chǎn)品。2001年加拿大推出第二代空間機(jī)械臂，叫SSRMS，總長(zhǎng)度達(dá)17.6米，直徑0.38米，抓取載荷達(dá)116噸，是目前為先進(jìn)的空間機(jī)械臂。加拿大機(jī)械臂的功能包括：維修、安裝空間站部件，發(fā)射與抓捕衛(wèi)星，它曾經(jīng)29次抓捕過(guò)航天飛機(jī)，還多次抓捕過(guò)SpaceX的貨運(yùn)及載人飛船。
顯然，美國(guó)的《太空部隊(duì)》中描述的機(jī)械臂剪衛(wèi)星翅膀，更適合加拿大的機(jī)械臂，美國(guó)人別有用心地栽在中國(guó)人頭上。
還有歐洲也在搞機(jī)械臂，但不算一個(gè)國(guó)家而是九個(gè)國(guó)家聯(lián)合研制的，不過(guò)已經(jīng)延遲9年，終于等到7月15日準(zhǔn)備發(fā)射，但結(jié)果又被推遲，何時(shí)能上天目前來(lái)說(shuō)還是未知數(shù)。俄羅斯的簡(jiǎn)單粗暴，直接上“魚(yú)桿兒”，俄羅斯發(fā)射的“科學(xué)”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙上，也有一個(gè)機(jī)械臂，它同樣具備7自由度和可爬行的功能。不過(guò)這個(gè)機(jī)械臂并非俄羅斯生產(chǎn)的，而是歐洲的產(chǎn)品ERA，它進(jìn)入太空之后將作為加拿大臂2的“備胎”。 至于日本，就是做了個(gè)不能移動(dòng)的小型機(jī)械臂吧，也算完成任務(wù)了。
中國(guó)空間機(jī)械臂2005年開(kāi)始研制，2008年研制完成，2016年太空使用，長(zhǎng)度為10.2米，與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂組合后長(zhǎng)度達(dá)15米，僅次于加拿大2號(hào)，抓取栽荷為25噸，使用年限為10年。中國(guó)空間站的機(jī)械臂系統(tǒng)稱為CSSRMS，實(shí)際上是分兩段，一段是十米長(zhǎng)的基于核心艙研發(fā)的主臂CMM，一段是五米長(zhǎng)的、原計(jì)劃基于實(shí)驗(yàn)艙研發(fā)的副臂EMM，就像人的兩個(gè)胳膊一樣可以左右開(kāi)弓，也可以串在一起當(dāng)一個(gè)長(zhǎng)臂來(lái)用。
“天和”核心艙外的這對(duì)大型機(jī)械臂，為我國(guó)首個(gè)具有七個(gè)自由度的機(jī)械臂，從而在太空可以實(shí)現(xiàn)類似人類手臂的運(yùn)動(dòng)能力，那么什么是七個(gè)自由度呢？
理論上，三維空間的剛體需要三維坐標(biāo)xyz加上三個(gè)旋轉(zhuǎn)角度共6個(gè)自由度，而7個(gè)自由度相當(dāng)于多了一個(gè)冗余自由度，讓機(jī)械臂可以以更靈活的姿勢(shì)到達(dá)某個(gè)點(diǎn)位。打個(gè)比方，同樣是擰鑰匙，6個(gè)自由度的機(jī)械臂在空間中就無(wú)法在保持肩膀和拿鑰匙的手不動(dòng)的情況下，從一個(gè)構(gòu)型變換到另一個(gè)構(gòu)型，而7個(gè)自由度的就可以。
客觀的說(shuō)，中國(guó)天宮機(jī)械臂的能力，比歐空局和戰(zhàn)斗民族航天局（RSA）攜手共建的7自由度的11米長(zhǎng)機(jī)械臂ERA要強(qiáng)得多，但比直徑35厘米的加拿大2號(hào)臂差了三點(diǎn)：移動(dòng)性、力量和末端手，但畢竟中國(guó)的只有738千克，而加拿大2號(hào)臂有1.8噸。
其實(shí)，迪金森的發(fā)言并不罕見(jiàn)，恰恰是沿襲了美國(guó)媒體一貫使用的“中國(guó)太空威脅”論調(diào)。但就在美國(guó)指責(zé)中國(guó)等國(guó)家制造“太空威脅”的同時(shí)，自己卻在積極打造太空武器。
總的來(lái)說(shuō)中國(guó)太空機(jī)械臂是我國(guó)國(guó)產(chǎn)的結(jié)晶，像加拿大的機(jī)械臂長(zhǎng)是有達(dá)到17米長(zhǎng)，這實(shí)在是太長(zhǎng)了，這么長(zhǎng)重量肯定增加，要知道航天發(fā)射重量多一點(diǎn)，錢就要多花很多，堪比黃金，所以說(shuō)我們國(guó)家的機(jī)械臂不光是實(shí)用性達(dá)到了，經(jīng)濟(jì)性也達(dá)到了，至于美國(guó)所擔(dān)心的我們完全不用去理會(huì)！