说到机械臂，很多人立刻就会想到美剧《太空部队》的中国空间站给美国卫星剪“翅膀”的梗，并热切盼望咱们早日实现这个功能。而前不久航天员刘伯明、汤洪波出舱，更是以“实锤”的形式证实了“天和”核心舱上7个自由度的太空机械臂的确是“黑科技”。

爬行中的中国机械臂

不过，就在这时候，有人又以“冷静者”自居，认为中国的机械臂不如加拿大近20年前部署在国际空间站上的7个自由度的“加拿大臂2”，要论“剪翅膀”的话，咱们还是远远不如它，真的是这样吗？

剪“翅膀”加拿大更厉害？

加拿大臂2

从表面上看，“加拿大臂2”的确比我们长，比我们更能承重，相关的数据可以达到17米和116吨。相比之下，咱们的“大臂”只有10.2米，承重25吨，初看起来的确是不如“加拿大臂2”。但“加拿大臂2”为了实现这样惊人的数据，自身也付出了极大的代价，比如它的自重非常夸张，达到了1.8吨，如此巨大的重量和抓取力对于适配器的强度有着非常高的要求，对于寸土寸金的航天来说，有些得不偿失。

机械臂并非越长越好，越重越好

而咱们的“大臂”虽然只有10.2米，最重只能抓取25吨的物体，但是自重只有738千克，综合起来对适配器强度的要求要低得多。另外，从飞船地捕获和空间站舱段地组装来说，25吨的抓力就已经足够了，116吨显得有些“用力过猛”，因为你不可能同时一下移动几个舱段，或者机会不多。

116吨显得有些“用力过猛”

1.8吨的巨大体重和116吨的承受力，还会带来一个问题，那就是要求底座非常结实，这样的话，像中国“大臂”一样自主爬行是不可能，因此“加拿大臂2”只能安装在一段可以移动的滑轨上。虽然这段滑轨非常长，达到108米，但只能在一个平面上移动，不可能像中国“大臂”一样更加灵活地在空间站几个面上“爬行”，在这一点上，“加拿大臂2”稍次于咱们的太空机械臂。

加拿大臂2只能在固定的滑轨上移动

当然，我们也要承认“加拿大臂2”的确有先进之处，比如它配备的“加拿大手”能够灵活进行几毫米精度地操作，可以部分取代航天，这方面我们目前还在研制中，并没有成熟地产品。据说将来我们会有类似“太空蜘蛛”的新产品，能够单独工作，也可以和机械臂合作，进行精细操作，但目前依然是空白。

加拿大臂2和加拿大手组合体

另外，生产“加拿大臂2”的单位，加拿大斯巴宇航公司是世界上最为著名的太空机械臂研制机构，它是太空机械臂最早的发明者，也是技术最先进最齐全的，70年代它的太空机械臂就已经开始装备美国的航天飞机，并大规模应用。在国际空间站上他们有“加拿大臂”和“加拿大臂2”两代产品，未来美国的“月球门户空间站”，也将适用加拿大斯巴宇航公司的第三代产品。

航天飞机上的机械臂也是加拿大产的

而我们虽然此前已经在“遨龙一号”卫星和“天宫二号”空间实验室装备了太空机械臂，但并不成熟，都是初代级产品，更多执行的是验证性任务，直到“天和”核心舱上的“大臂”才算是第一个真正意义上的实用型太空机械臂。

天宫二号上的机械臂

不过，由此也可以看到，咱们的起点比其他的太空机械臂都要高，而且在欧洲ERA机械臂上天前，可爬行的功能算是我们的“独家秘笈”。随着未来咱们的“天和”二期工程、月球轨道站、月面基地，甚至火星轨道站的建立，会有越来越多更加先进的国产机械臂亮相，引领世界最先进水平。

空间站的迭代，保证了机械臂的迭代

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