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近日,馭星三號(hào)06星成功在太空中通過柔性機(jī)械臂載荷開展了模擬燃料加注。央視視頻截圖
深圳新聞網(wǎng)2026年3月25日訊(深圳特區(qū)報(bào)記者 李麗 通訊員 吳鴻瑤 易天倫)北京時(shí)間2026年3月16日12時(shí)12分,快舟十一號(hào)遙七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空,“一箭八星”將八顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。此次任務(wù)中,由清華大學(xué)深圳國際研究生院王學(xué)謙教授團(tuán)隊(duì)牽頭研制的“空間柔性連續(xù)體機(jī)械臂”隨“西垣0號(hào)”衛(wèi)星(馭星三號(hào)06星)一同進(jìn)入太空。近日,該衛(wèi)星成功在太空中通過柔性機(jī)械臂載荷開展了模擬燃料加注、柔順控制操作等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證,為未來空間在軌服務(wù)、燃料補(bǔ)給及空間碎片治理等應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。
據(jù)介紹,這一技術(shù)被稱為“太空加油”,即在軌燃料加注技術(shù),旨在延長航天器工作壽命,突破燃料攜帶量的限制。此次任務(wù)中,機(jī)械臂要在數(shù)十萬米高度的軌道上精準(zhǔn)對(duì)接至燃料加注口,難度堪比在太空中“穿針引線”。
人物故事
打造太空的“4S服務(wù)店”
此次搭載的柔性機(jī)械臂就像一個(gè)靈活的象鼻,由多個(gè)柔性彈簧管串聯(lián)組成,采用“繩索驅(qū)動(dòng)”方式,形成“電機(jī)—繩索—關(guān)節(jié)—末端”的控制鏈路,其動(dòng)力學(xué)模型極其復(fù)雜,可卷曲、扭轉(zhuǎn)、纏繞,且能適應(yīng)復(fù)雜狹小空間。
王學(xué)謙的科研夢(mèng)想,始于童年時(shí)期對(duì)機(jī)器人的向往。2003年,他踏入哈爾濱工業(yè)大學(xué),相繼攻讀碩士、博士學(xué)位,開啟空間機(jī)器人領(lǐng)域的科研探索之旅。2014年,博士后出站的他加入清華大學(xué)深圳研究生院(現(xiàn)清華大學(xué)深圳國際研究生院),與團(tuán)隊(duì)聚焦空間機(jī)器人在軌服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。就在此次發(fā)射任務(wù)前不久,王學(xué)謙獲評(píng)2025年廣東省“最美科技工作者”。
“汽車壞了可以進(jìn)4S店維修,但航天器在太空中‘拋錨’了怎么辦?”王學(xué)謙介紹,空間機(jī)器人就好比太空中的“4S服務(wù)店”,能替人類進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)、出艙操作,甚至為航天器“加油”、維修,清理空間碎片,為我國航天在軌服務(wù)提供核心支撐。
技術(shù)攻關(guān)
熱真空試驗(yàn)中“絕處逢生”
在太空中,微小抖動(dòng)都可能導(dǎo)致衛(wèi)星姿態(tài)偏移,影響對(duì)接成功率。為解決控制難題,團(tuán)隊(duì)在硬件設(shè)計(jì)上納入極端工況約束,控制算法歷經(jīng)多輪仿真迭代和大量地面試驗(yàn)。
據(jù)團(tuán)隊(duì)回憶,在熱真空試驗(yàn)中,他們也曾遇到“絕處逢生”的場(chǎng)景。該試驗(yàn)主要模擬太空高低溫交替環(huán)境,當(dāng)機(jī)械臂被送入巨大的真空罐后,曾因溫度變化引發(fā)材料微變形,導(dǎo)致臂體失控抖動(dòng)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常,帶來試驗(yàn)中斷、周期重啟的風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)隊(duì)必須在有限的試驗(yàn)窗口期內(nèi)解決問題,歷經(jīng)三天攻關(guān)修正算法,最終排除故障。
“我們的工作不僅僅是做科研,更是要為國家和社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值?!倍嗄陙恚鯇W(xué)謙帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)潛心探索、反復(fù)試驗(yàn),攻克了空間機(jī)器人總體設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)控制、遙操作等“卡脖子”難題,研制出繩驅(qū)動(dòng)空間柔性機(jī)械臂和敏捷機(jī)械臂,以及基于三維手勢(shì)天地閉環(huán)遙操作系統(tǒng),圓滿完成了多項(xiàng)重要航天任務(wù),曾獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、150余項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利……
深圳科技
從深圳實(shí)驗(yàn)室到太空軌道
2025年廣東省“最美科技工作者”榮譽(yù),是對(duì)王學(xué)謙20余年科研堅(jiān)守的高度肯定。但在王學(xué)謙心中,“最美”的不是領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的榮光,而是航天器在軌安全運(yùn)行的平穩(wěn)軌跡,是實(shí)驗(yàn)室里師生潛心鉆研的專注身影,是科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的堅(jiān)實(shí)步伐,是每一次攻克難題后,為國家航天事業(yè)添磚加瓦的踏實(shí)與篤定。
“未來,我希望能在科技報(bào)國的道路上走得更穩(wěn)、更遠(yuǎn),真正發(fā)揮榜樣的引領(lǐng)作用,帶動(dòng)更多人投身科研、奉獻(xiàn)社會(huì)。”王學(xué)謙表示,科研與產(chǎn)業(yè)的深度融合,是驅(qū)動(dòng)未來科技發(fā)展的核心動(dòng)力。深圳作為我國科技創(chuàng)新的前沿陣地,匯聚了眾多頂尖的機(jī)器人與人工智能企業(yè),為前沿技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng),提供了真實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景和高效的協(xié)同鏈條。
據(jù)透露,目前該團(tuán)隊(duì)已在規(guī)劃研究新一代更智能、可靠的遠(yuǎn)距離太空加油機(jī)械臂。如今,從深圳的實(shí)驗(yàn)室伸向宇宙的“臂膀”,握住的不僅是加快實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的信念,更是一份讓人類航天活動(dòng)走得更遠(yuǎn)、更可持續(xù)的使命。