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清华大学深圳国际研究生院王学谦团队打造“太空加油”机械臂搭载“西垣0号”卫星成功发射

2026/04/23

文章导读
你盯着新闻标题时可能只会想“又一次发射成功”,但当你想象那根能在轨“穿针引线”的机械臂在数十万米高空对接燃料口时,问题就来了:要把可弯曲如象鼻的连续体机械臂放进真空、抑制微小抖动、还能保证对接精度,这不是简单的结构堆砌,而是控制与动力学的深度博弈。清华深圳团队这次把“绳索驱动”“柔性串联”“极端工况约束”放到同一套验证任务里,完成了从仿真到地面反复试验再到实弹升空的闭环——这意味着延长卫星寿命、打破燃料携带极限的可能性比你想的要真切。但真正能决定这项技术能否成为常态化“太空加油”解决方案的那个细节,并不在发射画面里,你准备好知道它是哪一环了吗?
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。

(通讯员 易天伦)北京时间3月16日12时12分,快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将八颗卫星送入预定轨道。此次任务中,由清华大学深圳国际研究生院王学谦教授团队牵头研制的“空间柔性连续体机械臂”随“西垣0号”卫星(驭星三号06星)一同进入太空,目标是完成航天在轨加注空间柔性机械臂关键技术验证。

清华大学深圳国际研究生院王学谦团队打造“太空加油”机械臂搭载“西垣0号”卫星成功发射

酒泉卫星发射中心发射现场

该项技术被称为“太空加油”,旨在通过在轨燃料加注延长航天器工作寿命,突破燃料携带量的限制。此次任务中,机械臂要在数十万米高度的轨道上精准对接至燃料加注口,难度堪比在太空中“穿针引线”。

空间柔性连续体机械臂不同于刚性结构,它就像一个灵活的象鼻,由多个柔性弹簧管串联组成,可卷曲、扭转、缠绕,能适应复杂狭小空间;它采用“绳索驱动”方式,形成“电机—绳索—关节—末端”的控制链路,动力学模型极其复杂。在太空中,微小抖动都可能导致卫星姿态偏移,影响对接成功率。为解决控制难题,团队在硬件设计上纳入极端工况约束,控制算法历经多轮仿真迭代和大量地面试验。


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