国际空间站迎来一位特殊成员

俄太空机器人乘飞船奔向太空

20190823期来自:新华日报

俄罗斯22日在哈萨克斯坦境内拜科努尔发射场成功发射一枚运载火箭,将“联盟MS-14”飞船送入预定轨道飞往国际空间站。值得关注的是,这艘飞船上并没有宇航员,唯一的“乘客”是一个人形智能机器人。

据俄国家航天公司发布的消息,一枚“联盟-2.1a”火箭于莫斯科时间22日6时38分(北京时间22日11时38分)点火升空,10多分钟后其搭载的“联盟MS-14”飞船与火箭第三级顺利分离并驶入预定轨道。

坐在这艘飞船宇航员座椅上的是一个周身淡灰色、手持俄罗斯国旗的机器人,其代号为“太空机器人F-850”。据俄国家航天公司载人航天计划执行主任克里卡廖夫介绍,这个太空机器人可能得不到空间站内宇航员的“隆重迎接”,现阶段它只是一个在失重状态下接受多项测试的对象。

俄国家航天公司总裁罗戈津介绍说,“太空机器人F-850”的空间站之旅为期17天,它需要完成的测试任务包括传递遥感信息、检测与航天安全相关的多项参数、模仿宇航员舱外作业等。这种机器人未来用途是在航天器内外执行对宇航员来说非常危险的任务。

按计划,“联盟MS-14”飞船将于本月24日与空间站对接,除太空机器人外,还将为站内送去科学实验设备、医疗用品、食品和宇航员私人邮包。

此次是“联盟-2.1a”首次试射载人飞船,该型火箭此前只发射过货运飞船和人造卫星。与将于今年9月退役的“联盟-FG”型火箭相比,“联盟-2.1a”具有更完善的发动机和俄国产数字化控制系统。这一机器人是何来历?性能如何?工作原理是什么?对此俄罗斯科研单位和媒体连日来进行了详细解读。

综合俄媒体报道,上述太空机器人的原型机并非专为航天任务研制,而是俄紧急情况部定制、名为“费多尔”的救援机器人。2014年俄政府下属军事工业委员会宣布开始实施“费多尔”项目研发,负责实施研制计划的单位是俄智能机器人技术公司和未来研究基金。

科研人员在研制过程中制作了多个试验样品。通过反复测试,俄专家解决了电力驱动“费多尔”、提高其机械“脊椎”和“髋关节”活动能力、确保其仰卧时观察四周、内部加热以抵御寒冷环境等课题。其中一款原型机的零件总数约有1.5万个。该机器人半数零件由俄方制造装配,其余零件由日本、德国、瑞士和美国合作伙伴制造,电子元件90%由两家俄企研制。

2016年8月,“费多尔”机器人原型机定型,身高180厘米,体重达160公斤,工作时功率约为20马力。该机器人配备带有特殊传感器的语音控制系统,使用基于Linux的实时操作系统,通过电源插座充电。它既能自动工作1小时,也能由操作员通过卫星通信远程遥控。研制单位2017年发布的视频显示,机器人已学会开门、使用钻孔机、自动驾驶轿车和全地形行车、用手枪射击等本领。

2016年10月,科研人员又开始研制“费多尔”系列执行太空修理任务、代号SAR-400、SAR-401的两款机器人。在此基础上,2019年7月,太空版“费多尔”诞生,并获得正式代号——“太空机器人F-850”。

为何要研制太空机器人呢?俄媒体解释说,在国际空间站上常碰到一些“琐事”:站外某颗螺丝钉要脱扣,老设备要更新,还需检查舱体外表面有无异物……这些工作技术含量不高,但又不能不做,还需太空行走,耗费舱外生命保障资源。如拥有“机械替身”,这些问题或许更容易解决。

据悉,SAR-401机器人曾在莫斯科附近的加加林宇航员培训中心测试了数年。该机器人肢体装有特殊传感器,能逼真模仿人的动作并完成精细工作。当它抓握、撑扶物体时,传感器会将其四肢感受到的各种作用力传到远端计算设备,宇航员可根据这些受力数据为机器人设计用力大小和作业细节。宇航员只需在空间站内,穿上特制服装,根据机器人传回的视频画面,原地做出行走、操持工具、修理等动作,服装上的同步控制装置就能以有线或无线方式遥控机器人精确模拟宇航员动作,完成各种舱外作业。

据加加林宇航员培训中心前主任隆恰科夫介绍,在测试期间,SAR-401机器人能够完成约50种舱外作业。为减少其移动难度,未来上天的太空机器人或许将安装在国际空间站舱外的一间“客房”内。需要干活时,一支机械臂会把它托举到作业位置,从事老化设备更换、巡视检查、技术服务等工作。

根据规划,假如太空机器人遇到舱内宇航员也对付不了的特殊困难,位于俄地面飞行控制中心的专家还能接管操控,集思广益设计作业新方案再遥控机器人。如果这种机器人操控技术在国际空间站实测中能完全过关,科研人员将进一步研发,让太空机器人承担考察月球、火星等风险更大的任务。

(综合新华社电)

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