東方紅一號仍在軌道執行, 能否用機械臂帶它回家? 還差一關鍵裝置

“宇宙那麼大，我想去看看”這句話應當是人類對宇宙的終極期許。宇宙上點點星光，不論春夏秋冬、寒來暑往，都高懸於天空之上，為眾人景仰。對宇宙的好奇，使人們建造飛舟、

衛星

前去探看。我國也是其中一員。雖然我們是後來者，但所謂後來居上，青出於藍，我們的衛星比蘇、美、日等國的衛星都大，讓壯美的東方紅唱響天際，這就是我們的第一顆衛星，東方紅1號。

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Tips：人造衛星是由人類建造，以

太空

飛行載具如火箭、

航天

飛機等發射到太空中，像天然衛星一樣環繞地球或其它行星的裝置。

東方紅1號，不僅體積大，它的壽命也長，在別的衛星都光榮“退役”，隕落在大氣層中，唯有它還堅守在軌道上，你能想象50年來如一日的堅守嗎？這充分說明我國衛星技術的高超和優良的製作工藝。東方紅1號已經超額完成了任務，那麼我們應當如何將它帶回家呢？

東方紅1號

20世紀風雲變幻，群雄並起，是五千年未有之大變局。這一時期，文學、醫學、科學進步十分迅速，不僅出現了青黴素、火箭、飛機、航母等等足以改變世界格局的科學發明。不過，這其中最引人注目的還是對宇宙的探索。藍天之無極，是全人類的心願，是人類對未知的好奇。飛速發展的科技給夢想插上翅膀，人類終於在1957年10月4日，將衛星送上了太空，向宇宙發起了挑戰。西方各國由此開始了沒有硝煙的太空競賽。就在西方你爭我搶的競賽中，我國也在緊鑼密鼓地籌備自己的航天事業。

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Tips：火箭自身攜帶全部推進劑，不依賴外界工質產生推力，可以在稠密大氣層內，也可以在稠密大氣層外飛行，是實現航天飛行的運載工具。

我國的航天建設，始於太空競賽時期，當時蘇、美雙方紛紛將衛星送上了天，人類開啟了星辰大海的征程的同時也開啟了新一輪的競爭。為了不落人後，我們也開啟航天研究，誓要讓外國人看看我們也能放衛星，也能在太空領域奪得一席之地。不僅能提升國人計程車氣，還能在國際上展現東方古國的魄力。

二十世紀60年代，我國正式開啟衛星設計任務，當時正逢建國15週年紀念，講述革命征程的東方紅音樂史詩正在上演。東方紅，象徵著國人在幾十年的革命中艱苦卓絕、敢打敢拼、不懼犧牲的紅色革命精神，同時代表我國是東方冉冉升起的紅星，因此將其作為我國第一顆衛星的名字。

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Tips：

東方紅一號

，代號：DFH-1，是20世紀70年代初中國發射的第一顆人造地球衛星。2021年6月24日，我國首顆人造衛星東方紅一號，迄今仍在軌執行。

1965年我國第一顆人造衛星東方紅1號正式開始研製，歷時五年大功告成。完成版的東方紅1號，形似碳60的球棍模型，為72面體球形結構，直徑約為1米，重約173千克，頭上有五根“天線”接收訊號。東方紅1號衛星不僅能入天收集資訊，還能播放樂曲。1970年4月24日東方紅一號發射成功順利進入軌道，東方紅樂曲響徹整個地球，美、蘇等國的收音機都接收到來自東方的音樂洗禮。東方紅1號衛星的發射，是我國航天史的開山之作，開啟了我國航天事業的新徵程。同時，向西方國家證明曾經的東方睡獅已經甦醒了，向外界展示了國家強大的科研實力和底蘊，極大地提振了國人計程車氣。

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Tips：衛星飛行的水平速度叫第一宇宙速度，即環繞速度。衛星只要獲得這一水平方向的速度後，不需要再加動力就可以環繞地球飛行。這時衛星的飛行軌跡叫衛星軌道。

東方紅一號上天已有51年，但它仍舊在崗執行，還在近地點441千米、遠地點2368千米、傾角68。44度的橢圓軌道上漂浮著，與它同一時期的衛星都已隕落，它是如今世界5國首顆衛星中唯一仍在軌執行的衛星。東方紅1號承載了我國無數航天前輩的心血，是國家的一面旗幟，如今仍然飄蕩在太空中，有家不能歸。那麼我們怎樣做才能使這顆“遊子”歸鄉呢？

Tips：機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程式抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。

採用機械臂將衛星捕獲到我們的空間站是一個好方法，但是還差了一個關鍵裝置，就是機械手。

太空之手——機械臂

機械臂，英文叫做robotic arm，是上世紀50年代機械臂之父的約瑟夫·恩格伯格發明的模仿人類手臂功能，可自主完成各項作業的自動控制裝置。早期用於加工、搬運、夾持等工作，隨著科技的進步和工業化程序加快，機械臂不侷限於加工行業，還滲透到裝置維修、醫療、服務、救援等方面。當然使用最多、最廣泛的還是汽車加工、維修行業。不過太空維修、檢修行業也是機械臂的快速發展行業。

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Tips：機械臂是指高精度，多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的複雜系統。因其獨特的操作靈活性，已在工業裝配、安全防爆等領域得到廣泛應用。

機械臂根據關節構造不同，分三軸及以下和四軸及以上兩大類機械臂。機械臂主要由主體（手臂）、控制器、感應器以及伺服機構，以電動機為電源。目前世界上最先進的機械臂，是加拿大MDA公司，他們為國際空間站建造了第二代機械臂“德克斯特”。德克斯特，有一隻17。7米長的手臂，機械臂的基座、用於完成精細操作的機械手以及一臺虛擬影象裝置。

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Tips：電動機Motor，是把電能轉換成機械能的一種裝置。它是利用通電線圈，也就是定子繞組產生旋轉磁場並作用於轉子，如鼠籠式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。

我國的空間站上也裝有機械臂裝置，天河二號空間站上裝載有七個關節七個自由度的機械臂，他們就像八爪章魚一樣，能吸附周圍的航天器、搬運艙外貨物、組裝維修場外裝置，功能十分強大。按理來說我們應當可以將東方紅衛星吸附過來，但是捕獲之後怎麼辦呢？不可能讓航天員出艙去減掉衛星的翅膀，然後拉回來吧。這就要用到機械手這個神器了。

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Tips：八爪魚又名章魚，英文名是Octopus，是一種軟體動物，是從頭足綱軟體動物中進化而來的。身體一般很小，八條觸手又細又長，故又有“八爪魚”之稱。

機械手是仿造人手製作的自動化控制裝置，裝載在空間站上，不僅可以將笨重的衛星拿出去，還能將到期的衛星迴收，拉回來。因此，機械臂與機械手組裝在一起的威力不是1+1=2，而是>2。加拿大的機械手不僅能安裝在機械臂上還能安裝到抓固裝置上使用，作用範圍是3。5米，能處理1520公斤範圍以內的重物，小到螺絲釘大到組裝陀螺儀。2003年時。美國“奮進”號飛船在返回時發生險情，就是機械臂幫助排查重新組裝才讓飛機有驚無險地安全抵達地面，可見機械臂的重要性。

東方紅1號回家之路

機械手，在排查航天器和安裝裝置方面的優勢是有目共睹的，我國空間站上雖然還沒有機械手，但是我們正在全力攻關類似加拿大機械手的裝備。在科研人員的設想下，我國的機械手將配合機械臂使用，不僅能從貨倉中取出衛星或者其他的裝置，然後進行在軌組裝。還能脫離機械臂，自己玩自己的，在空間艙外爬行進行檢驗、維修工作。當然，目前這樣的自動控制裝置還正在研究攻關中，還需要一段時間才能研製成功。

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Tips：奮進號太空梭STS Endeavour OV-105，是美國國家航空航天局NASA，肯尼迪太空中心KSC旗下，第五架實際執行太空飛行任務也是最新的一架太空梭。

所謂“關關難過幹關關過”，中華兒女自古就不怕困難險阻，一旦我們的機械手製成，就能將我們的功臣，東方紅1號帶回家來。同時，還能防範其他衛星的干擾，敵人來了機械手就變成剪刀手，剪斷敵人衛星的翅膀，實現禦敵於國門之外的設想。