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科學家研制出“壁虎抓手”清理太空垃圾
2017-06-29 12:39:03 來源: 新華社
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  新華社華盛頓6月28日電(記者林小春)美國斯坦福大學研究人員28日報告説,受壁虎吸附墻壁原理啟發,他們研制出一種能夠抓住太空漂浮物體的機械抓手,有望用來清理回收威脅日益增大的太空垃圾。

  這項成果當天發表在新一期美國《科學·機器人學》雜志上。論文第一作者、斯坦福大學機械學院姜皓博士告訴新華社記者,近年來,太空垃圾數量迅速增長,導致現役衛星承受著越來越多的威脅,抓取並回收太空垃圾成為重要的研究方向。他們經5年研究研制出“壁虎抓手”,從原理上説可以抓取很多種形狀、大小、材料的太空垃圾,如太陽能電池板、飛船艙體、燃料箱外殼、火箭外殼等。

  姜皓解釋説,壁虎吸附墻壁是靠它們腳上細微毛髮與墻壁接觸的分子間吸附力,他們研發的倣壁虎材料運用了相同原理,核心在于有方向的吸附力,也就是説這種材料在平時不粘,而當有切向力的時候就會牢牢吸住物體表面,整個過程幾乎不需要進行按壓。把兩塊這樣的材料組合成一個抓手,使用時看起來“只是輕輕接觸物體表面就能粘上去”。

  目前,“壁虎抓手”原型機分為抓平面和抓曲面兩類。抓平面原型機可以抓取任意大小的平面,抓曲面原型機可以抓0.6至2.2米直徑的曲面。“真正應用在太空可以考慮使用尺寸可變化的抓手,或者根據具體應用要求來確定。”姜皓説。

  研究人員在實驗室、零重力飛機和國際空間站裏進行的測試表明,“壁虎抓手”原型機能抓取並操作重達370千克的目標物體,也能抓取並操作品質不到300克的物體。輕的物體在零重力中很容易被推走,所以抓取小品質物體同樣有必要進行測試。

  此前,曾有人提出一些其他方案,比如使用一張大網或者磁鐵,但這些方案都只停留在計劃和倣真階段。姜皓等人是最開始制作原型機並投入微重力環境中測試的團隊。現在,他們正在開展的一個研究課題是探索太空垃圾表面的腐蝕情況,確定腐蝕問題對吸附能力的影響。此外,他們還計劃在未來開展飛船艙外的實驗。

  “我現在不能預言‘壁虎抓手’什麼時候會真正投入應用,”姜皓説,“但是從這5年發展來看,我覺得投入應用不會太遠。在技術上我們還將引入觸覺感測器和靜電吸附來輔助,更好地提升抓手的性能。”

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【糾錯】 責任編輯: 王頔
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