飞船对接好帮手：加拿大机械臂

国际空间站上的机械臂虽然不具备与人接近的外观，但由于其能在操作人员控制下协助航天员完成各类任务，因此它们一般也被划入了空间机器人的范畴。在国际空间站上，最为人所知的机械臂当数由加拿大设计制造的第二代“加拿大臂”（Canadarm2）。

加拿大制造太空机械臂的历史最早可以追溯到上世纪60年代末。为了在航天飞机上安装一个能在货舱中移动货物或航天器的机械臂，美国航天局找到了加拿大宇航局，希望他们能够对核电站装卸核燃料的机械臂进行改造，来供航天飞机使用。后来，加拿大臂在航天飞机上出色可靠的表现使得国际空间站同样选择了加拿大设计制造的、功能更好的第二代加拿大臂。在国际空间站上，加拿大臂的一项主要工作是协助航天飞机、货运飞船等飞行器与国际空间站对接。和俄罗斯的航天器在雷达的引导下直接对接方式不同，航天飞机和西方（包括日本）各国设计的货运飞船在与国际空间站对接时，需要先由加拿大臂“抓”住，再在加拿大臂的牵引下与空间站的舱段对接。具体来说，飞行器在导航系统的引导下，利用GPS定位和激光测距等技术手段，逐渐接近到国际空间站下方500米的位置。在此处，国际空间站的宇航员开始监视飞行器的活动，而飞行器则利用自身推力逐步接近空间站。

在距离空间站非常近时，飞行器与空间站的引导控制系统开始联动，使飞行器的飞行与空间站同步。之后，国际空间站上的宇航员操作加拿大臂，使加拿大臂末端的抓取固定装置与飞行器相连。最后，地面控制人员和宇航员共同完成对接操作。

加拿大臂的长度为17.6米，能移动物体的最大质量可达116吨，足以满足移动航天飞机与空间站对接的要求。加拿大臂能够利用国际空间站的骨架——综合桁架结构在国际空间站上移动，从而能够被部署到空间站的不同位置，在空间站建设和维护的过程中充当太空吊车，将空间站舱段、维护所需的各种设备和物料移动到合适的位置。宇航员也可以将自己连接在加拿大臂末端，借助加拿大臂在空间站外围便捷地移动到需要的工作位置。为了完成这种工作，加拿大臂上还设置了供宇航员存放工具和连接安全绳的装置。

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