十多天前，載人航天工程發(fā)布了由神舟十六號(hào)乘組航天員桂海潮拍攝的一組中國(guó)空間站全貌照片，至此我們終于能夠以第三人稱視角欣賞我們自己的空間站，在這些照片中，空間站各艙段可謂是纖毫畢見，很多以前看不到的如今都看到了。

有人注意到，最早隨天和核心艙一道發(fā)射的天和機(jī)械臂，如今已轉(zhuǎn)移到了問天實(shí)驗(yàn)艙，并在該艙第三象限艙壁停靠。另外，空間站還有一個(gè)小機(jī)械臂，從全貌照片中并沒有直觀地看到，那么“消失”的小機(jī)械臂去哪里了呢？

天和機(jī)械臂的自重并不大，只有0.738噸，別看它身板輕，卻能夠負(fù)載重達(dá)25噸的大型艙段，是中國(guó)空間站四大關(guān)鍵技術(shù)之一。該機(jī)械臂由兩根臂桿、肩部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、肩部偏航關(guān)節(jié)、肘部俯仰關(guān)節(jié)、腕部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、腕部偏航關(guān)節(jié)、控制器、手眼相機(jī)等器件組成，全部展開長(zhǎng)度10.37米，有效作用距離9.5米。

四兩撥千斤的天和機(jī)械臂之所以是中國(guó)空間站的四大關(guān)鍵技術(shù)，是因?yàn)榭臻g站的建造與運(yùn)營(yíng)都離不開它。

問天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙起初都是先后對(duì)接于天和核心艙的前向端口，再相繼轉(zhuǎn)位至側(cè)向停泊口對(duì)接，承擔(dān)轉(zhuǎn)位任務(wù)的是實(shí)驗(yàn)艙自備的小型轉(zhuǎn)位機(jī)械臂。

實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位任務(wù)事關(guān)空間站建造成敗，只有一種轉(zhuǎn)位手段，可靠性有欠缺，因此天和機(jī)械臂就承擔(dān)起了備份任務(wù)，在轉(zhuǎn)位機(jī)械臂失效情況下，可由天和機(jī)械臂承擔(dān)實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位任務(wù)，此前天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船就曾與天和機(jī)械臂配合，進(jìn)行了轉(zhuǎn)位實(shí)驗(yàn)。

在軌實(shí)踐結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)艙自備轉(zhuǎn)位機(jī)械臂圓滿完成了轉(zhuǎn)位任務(wù)，天和機(jī)械臂并沒有介入實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位對(duì)接任務(wù)。

中國(guó)空間站進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段后，機(jī)械臂的作用就更大了，長(zhǎng)期協(xié)助航天員執(zhí)行出艙轉(zhuǎn)移任務(wù)，大大提高了艙外作業(yè)效率，我國(guó)機(jī)械臂最大轉(zhuǎn)移線速度可達(dá)0.6米/秒，這一速度超過了人類此前部署的任意一款載人航天用機(jī)械臂，同時(shí)位置精度與姿態(tài)精度均居于世界領(lǐng)先水平。

除了可以協(xié)助航天員進(jìn)行艙外大范圍轉(zhuǎn)移，還可以承擔(dān)艙外狀態(tài)監(jiān)視、捕獲懸停飛行器、轉(zhuǎn)移貨運(yùn)飛船載荷、空間站艙表狀態(tài)檢查、監(jiān)視來訪飛行器等任務(wù)。

天和機(jī)械臂最亮眼的功能當(dāng)屬艙外爬行功能，從空間站全貌照片可以看到，它已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了問天實(shí)驗(yàn)艙，這是因?yàn)閱柼鞂?shí)驗(yàn)艙配置有中國(guó)空間站的人員專用氣閘艙，機(jī)械臂停靠于此便于航天員出艙作業(yè)的實(shí)施。

除天和機(jī)械臂外，問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射時(shí)也攜帶了另一個(gè)小型機(jī)械臂，小機(jī)械臂展開長(zhǎng)度約5米，也有7個(gè)自由度，負(fù)載能力是3噸，雖然尺寸和負(fù)載能力均不及天和機(jī)械臂，但它也有不可或缺的核心優(yōu)勢(shì)，就是有更高的位置精度與姿態(tài)精度，可以執(zhí)行更加精細(xì)的操作，比如艙外暴露實(shí)驗(yàn)載荷的照料。

問題來了，小機(jī)械臂究竟去哪了？

近日，在中國(guó)空間站執(zhí)行任務(wù)的神舟十七號(hào)航天員唐勝杰拍攝了一段視頻，這段視頻就可以揭曉答案。

唐勝杰先是來到夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙前錐段，這里設(shè)計(jì)有一扇大尺寸舷窗，通過舷窗可以看到，對(duì)接于節(jié)點(diǎn)艙前向端口的神舟十七號(hào)載人飛船、部分節(jié)點(diǎn)艙、問天實(shí)驗(yàn)艙太陽翼。

在這欣賞地球美景之后，唐勝杰經(jīng)夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接通道來到了節(jié)點(diǎn)艙，從對(duì)接通道畫面中還可以看到異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向瓣，通道內(nèi)的白色管路是用于氣體交換的管路。

唐勝杰準(zhǔn)備帶大家近距離看看我們的神舟十七號(hào)，在中國(guó)空間站不論你要去哪個(gè)艙段，都有一個(gè)必經(jīng)之地，就是“節(jié)點(diǎn)艙”。

節(jié)點(diǎn)艙可以說是中國(guó)空間站的交通樞紐，用四通八達(dá)來形容也是合適的，這里有6道艙門，分別通向天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙、用于出艙作業(yè)的進(jìn)出艙口，還有兩個(gè)飛船通道。

起初節(jié)點(diǎn)艙也肩負(fù)有航天員出艙作業(yè)任務(wù)，神舟十二號(hào)與神舟十三號(hào)兩批航天員乘組皆由此出艙，但是，從畫面中可以看到，一旦節(jié)點(diǎn)艙用于出艙任務(wù)，那么該艙將處于真空狀態(tài)，通往各艙船的艙門處于關(guān)閉狀態(tài)，空間站各艙船之間的交通將被人為阻斷，一旦遭遇突發(fā)狀況，幾乎沒有回旋余地。

因此，節(jié)點(diǎn)艙作為氣閘艙使用只是在空間站建造初期，待問天實(shí)驗(yàn)艙到位后，這里便不再是主份人員氣閘艙。

問天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙位于艙體末段，執(zhí)行任務(wù)時(shí)對(duì)各艙船之間的交通無任何影響，因此該氣閘艙就是中國(guó)空間站的主份人員氣閘艙。

不過，節(jié)點(diǎn)艙仍然會(huì)作為備份氣閘艙使用，它還可以在問天實(shí)驗(yàn)艙主份人員氣閘艙故障情況下，發(fā)揮應(yīng)急救援任務(wù)，艙外航天員可經(jīng)由節(jié)點(diǎn)艙回艙，此為“異艙回站”。

航天員身處岔路較多的節(jié)點(diǎn)艙也是最容易迷路的，迷路？是的，你沒有看錯(cuò)。

因?yàn)楹教靻T在太空失重環(huán)境中，方向感很容易錯(cuò)亂，很難分清上下前后，所以快速判斷方位也是航天員在軌期間的考核科目之一。

為了幫助航天員快速判斷方位，首先我們空間站各艙段在設(shè)計(jì)時(shí)就做了區(qū)分，比如艙體內(nèi)對(duì)地球一側(cè)基本沒有配置科研機(jī)柜，在內(nèi)飾上也營(yíng)造了一種天地差異感。

再就是用貼路標(biāo)的方式，幫助航天員快速判斷方向，從唐勝杰拍攝的畫面中可以看到，通往神舟十七號(hào)飛船的艙門旁還有貼有綠色的逃生標(biāo)志，而神舟十七號(hào)既是他們的天地往返工具，也是逃生飛船。

唐勝杰經(jīng)由節(jié)點(diǎn)艙前向端口通道來到了神舟十七號(hào)，首先是軌道艙，可以看到里面放置著許多貨包，神舟飛船軌道艙首先是作為容納對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接艙使用，同時(shí)也可利用自身空間裝載上行貨物，返回時(shí)也可攜帶廢棄物再入銷毀。

通過軌道艙就來到了返回艙，可以看到返回艙里放置著艙內(nèi)航天服，神舟飛船處于上行發(fā)射段與再入返回段時(shí)，航天員必須穿著艙內(nèi)航天服，它是航天員生命安全的最后一道屏障，這也是以往人類載人航天事業(yè)血的教訓(xùn)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。

視頻的尾聲就是唐勝杰通過神舟十七號(hào)返回艙第四象限舷窗拍攝夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，這最后一個(gè)畫面就可以揭曉前文問題的答案。

問天實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂去哪了？它在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙艙外再度現(xiàn)身。

以此為線索再去看中國(guó)空間站全貌照片，其實(shí)還是可以看到小機(jī)械臂，只不過在照片中，由于核心艙太陽翼及艙體遮擋，小機(jī)械臂的存在不太明顯。

小機(jī)械臂雖然是隨問天實(shí)驗(yàn)艙一道上天，這是因?yàn)閱柼鞂?shí)驗(yàn)艙艙外空間較大，適合搭載，但小機(jī)械臂其實(shí)主要是為夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的貨物氣閘艙服務(wù)，在這里它可以抓取照料艙外實(shí)驗(yàn)載荷，可以看到兩塊展開的板子，那就是展開式暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，上面載荷皆由小機(jī)械臂負(fù)責(zé)安裝。

另外小機(jī)械臂還可以與大機(jī)械臂通過轉(zhuǎn)接件進(jìn)行級(jí)聯(lián)組合，形成長(zhǎng)達(dá)15米的組合臂，基于艙體爬行功能，就可以實(shí)現(xiàn)中國(guó)空間站外表面的全觸達(dá)。

為什么說，機(jī)械臂是建設(shè)發(fā)展空間站的四大關(guān)鍵技術(shù)之一，因?yàn)闆]它真不行。