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回顾:东方红一号仍在轨道运行,机械臂能带它回家吗?还差一设备

随着中国这几十年以来的高速发展,全球多极化趋势明显,美国强国的地位不断受到冲击,大国之间的竞争非常激烈。

如今国与国的竞争比拼的是综合国力,太空就像一片神秘的净土等待我们去探索,把握住太空经济这一未来的大趋势是非常关键的。

航天事业是综合国力的体现,是连接我们人类与广阔宇宙的桥梁,提升国家的整体科技力是国家发展的重要举措之一,而发展航天技术就是其主要内容。东方红一号在中国航天史上有着里程碑的意义,如今这么多年过去了东方红一号仍在轨道运行,我们能否用机械臂带它回家呢?咱们现在还差一个关键设备。

东方红一号

东方红一号的故事

1970年的4月24日,中国第一枚运载火箭“长征一号”在酒泉卫星发射中心将第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功送入了太空,这是一个历史性的时刻,从此中国成为了继苏、美、法、日之后全球第五个用自制火箭发射卫星的国家,这一重大的航天成果其实非常来之不易。

中国航天事业的起步较晚,像美国和苏联这样的大国当时航天事业已经小有成就了,中国在航天方面的人才比较缺乏。航空事业的奠基路十分的漫长,1958年5月17日,毛泽东主席在党的八大二次会议上郑重宣布:“苏联和美国把人造卫星抛上了天,我们也要搞人造卫星”,发展好航天事业才能让中国不落后于别人。

苏联和美国的第一颗人造卫星

1950年,钱学森在美国进行了多年艰苦努力地学习。美国条件非常优越,而当年中国的条件是非常艰苦的,许多科技都处于起步阶段,但他没有像其他部分的留学生一样放弃回到祖国,而是毅然决定回来建设国家,钱学森也为后来人造地球卫星提供了具体方案。

1956年,中国第一个火箭与导弹研究机构创立,这为中国的导弹事业做出了巨大贡献,也是中国航天事业的重要举措之一,为中国开启了航天梦。

钱学森

在苏联的帮助下,中国人造地球卫星的进展也开始加速,为了让东方红一号“抓得住”、“看得见”、“摸得清”、“听得到”,科学家们耗费了巨大心血,东方红一号在攻克了一系列技术难关的基础上才终于研制成功,东方红一号的成功发射与运行为中国航天事业的发展奠定了扎实的基础,并且为未来的航天事业提供了宝贵的经验。

东方红一号是中国航天史上的一座丰碑,表明了中国有实力、有能力,也体现出了中国社会主义的优越性。东方红一号卫星的成功发射大大提升了中国的综合国力,让中国在世界上的地位进一步提高、影响力扩大,并且通过卫星将太空中的各种探测数据传回到地面,这对于我国科学家们研究太空资源有很大帮助,带动了科学的进步。

东方红一号的现状

自1970年成功发射到2022年这几十年间,东方红一号卫星仍在轨道运行!许多其他近地卫星都禁不住这么长时间的考验,许多都变成残骸在大气层中被燃烧殆尽,而东方红一号卫星却仍然保持着工作,甚至最开始科学家们为东方红一号设计的最终寿命只有20天,怎么能够运行至今?

其实是因为太空是一个真空环境,有质量便会产生引力,在引力的作用下卫星会高速运动,东方红一号的飞行轨道非常高,区域内的空气阻力几乎可以忽略,这就让它在几十年内波动的幅度都不是很大,整体的运行轨道和运行速度都没有很大的变化,甚至科学家们说,就算让东方红一号再继续运行几十年都完全没问题。

但东方红一号虽然现在还在运作,却并没有像当年一样传递更有用的信息了,如今它更类似一个“太空废料”,可是东方红一号对我们国家的意义是非常大的,那么我们能否用机械臂带它回家呢?可以,但回收东方红一号是具有一定难度的,并且我们还差一种关键设备——机器手。

机械手与机械臂

机械手需要搭配着机械臂才能够更好地使用,机械臂不仅是飞行器上面的有利工具,同时在生活中我们也有广泛应用。

机械臂是一种高技术工具,它主要代替人工从事场景危险的工作或者是顶替密集型、重复性高的动作,机械臂通常应用于搬运、危险制造业、重金属加工、装配等领域,能够帮助人类完成许多仅靠人力无法完成的操作。

对于航天事业来说,机械臂就要比日常的应用需要更加灵活、智能、精确。机械臂是放在飞行器上的一种工具系统,类似于手臂来进行各种精密的操作,“天宫”的机械臂是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统。

机械臂可以做非常多的工作,不仅可以帮助航天人员完成一些基础工作以及出入行为,还可以移动到空间站的其他部分触达空间站各舱体外表,此外机械臂还可以执行抓取卫星、转移货运飞船载荷等任务。

虽然体积重量不大,但却是空间站的核心装备,在空间站建造、维护、科研以及在轨维护等领域发挥着重要作用,为航天人员的工作提供了很大的支持。机械臂的承重力非常大,因此我们可以通过机械臂来回收东方红一号,但是为什么我们又需要“机械手”呢?

原因是在太空中,东方红一号的运动速度非常快,很难被地面所捕捉到,捕捉的精度也会受到很大的影响,机械臂能够有能力捕捉有适配器的飞行器,但是东方红一号在当年并没有装设适配器,因此需要机械手来更加灵活并且更加精准的进行回收。

在安装高科技的精密装置以及在排查航天器故障方面,机械手是不能将就的装置,目前我国还需在机械手领域取得突破。相信在我国顶尖人才的努力下,这一难题在不久的未来就能迎刃而解,那么我国已有的机械臂领域的发展又如何呢?

我们国家的机械臂发展

我国为天宫空间站研制了非常精密的机械臂,这为中国空间站系统提供了强有力的支持,中国空间站机械臂研究是非常先进的,现在机械臂的主要性能指标已经能够和国际先进水平相当,甚至已经有部分指标位于世界领先水平。

但是要做到回收东方红一号还是有一定难度的,如今还有几大难点。第一点是机械臂的运动控制,机械臂需要软件编程支持,而且需要考虑动力学、误差补偿、摩擦力等各方面的问题。

第二点是机械结构的设计与优化方面,我们不仅需要高性能,同时也要想办法降低耗能,而且装配电缆现在也是难题。第三点是安全性,安全是第一位,尤其对于这种人机协作的机器来说,保障人员的安全是非常重要的,现在还在不断优化。

除了三大难点之外,还有一些需要解决的现实问题。我们国家航天事业机械臂的产业链薄弱,机械臂的核心零部件国产化刚刚起步,缺乏高性能的零部件,这样成本可能会提高,研发也比较漫长。此外,我国和国外还存在一定技术差距,国内机器人研究的起步较晚,其他国家已经有几十年的研究基础了,我们相对落后。

虽然困难重重,但是我们国家非常重视航天事业的发展,在人才培养上也下了许多功夫,相信这些难题都解决了,东方红一号自然就被回收了。

中国航天事业成就

中国航天事业发展起步虽然很晚,但是我们的发展速度是极快的,中国成功发射了多颗卫星、载人航天、探月工程、北斗导航、火星探测……短短几十年间就创造出了如此多辉煌的成就。

从1970年我国第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射太空以来,现在中国已经总共发射了192颗卫星,其中包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,当年的科学家们看到我们今天的成就也一定会非常欣慰吧。

同时,我国载人航天事业也非常出色,从1999年未载人的神舟一号到四号,到2003年,中国载人航天工程第一艘“神舟”载人飞船飞行获得了圆满成功,中国航天事业发展是迅速的。去年还发射了中国神舟十二号飞船,2021年航天发射次数一年内“首次突破40次”,从这些也可以看出我国航天事业稳步发展。

我们的征途是星辰大海,中国的航天发展还在继续,新中国成立以来中国在太空领域已经取得了许多成就与进步了,但是未来我们还需要继续努力。

神舟十二号的航天员

航天事业是国家一定要发展的重要事业,未来战争可能会向太空转战,美国就曾有“太空战争”战略。同时太空资源是未开发的,地球能源终会有耗尽的一天,除了开发新能源,我们最重要的就是去发现太空资源,宇宙中甚至有许多地球上没有的或者稀少的矿物。并且航天事业对于民族自豪感的提升、增强民族凝聚力也非常重要。

东方红一号开启了中国航天大幕,我们经历从无到有,从弱到强,虽然这一路走来有非常多的艰辛,但是正是有科学家们的付出才会有今天的成就,前人们的精神一直会激励着我们不断地前进。

中国天宫空间站

中国航天还面临着许多考验,面对未来的严峻形势,我们要更好地传承航天精神,推动向航天强国和国防建设转变,我们应该以老一代航天人为榜样,

坚持发展航天事业,不断克服种种困难

,向遥远的未来进发。

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