2026年3月16日，快舟十一號遙七火箭騰空而起，搭載“西垣0號”衛星順利入軌。與此同時，一條形似象鼻的柔性機械臂也進入茫茫太空，成功完成“太空加油”關鍵技術驗證。這便是清華大學深圳國際研究生院數據與信息研究院教授王學謙團隊牽頭研制的最新成果——空間柔性連續體機械臂。就在此次發射任務前不久，王學謙榮獲2025年廣東省“最美科技工作者”稱號。從2003年踏入哈爾濱工業大學，開啟空間機器人探索之路至今，已過去23年。是什么力量支撐他堅守二十余載？讓我們一同了解這位航天空間機器人領域的工程師如何在航天事業的星辰征途上守護太空安全。

篤定初心：一顆種子，二十三年堅持

“航天器在空中拋錨了怎么辦，能不能在太空修建一個‘4S’店，給航天器加油、保養、做維修？”王學謙出生于董仲舒的故鄉——河北棗強縣，從小就愛“折騰”機械類的“玩意兒”。2003年，帶著這份好奇與向往，王學謙踏入哈爾濱工業大學，相繼攻讀碩士、博士學位，正式開啟空間機器人領域的科研探索之旅。2014年，博士后出站的王學謙加入清華大學深圳研究生院（現清華大學深圳國際研究生院），與團隊聚焦空間機器人在軌服務關鍵技術的攻關。

20多年來，從團隊條件匱乏到如今突破重重困難、成果頻出，在這“0到1”的突破背后，“熱愛”是王學謙堅持不懈的動力之源。

正如他的愛人所說：“他在單位和家里總處于工作狀態，工作生活不分家，卻從不喊累煩。”這份熱愛，既是對興趣的執著，也是對家國的牽掛。求學期間，研究方向的選擇自由度有限，但“干一行愛一行”的淳樸態度與“為國家發展鉆研”的信念，為這份熱愛增添了厚重的分量。從一顆童年的種子，到23年的扎根生長，是對夢想的篤定，更是對初心的堅守。

篤定方向：兩手準備，穩中求進

中國空間機器人領域起步較晚，日本于1997年率先發射相關設備，美國緊隨其后在2007年推出，中國則在2013年實現技術落地。起初，我們還能通過參考現有樣板“依葫蘆畫瓢”，但隨著研發的深入，尤其是在柔性機械臂的研發過程中，更多難題接踵而至——世界上既沒有可直接借鑒的“現成方案”，也不存在能照搬套用的“標準答案”，研究步入領域的“無人區”。身處這片未知領域，保持熱愛或許不難，但要在迷霧中做出正確抉擇，絕非易事，這既考驗團隊的勇氣，更檢驗成員的應變能力。

此次隨“西垣0號”衛星升空的柔性機械臂，恰似一條靈活的象鼻，由多個柔性彈簧管串聯而成。未來，它不僅能為衛星完成燃料加注，還可幫助人類在千里之外的太空“穿針引線”，實現衛星的維修與升級。然而，就是這樣一個需要兼顧穩定性與靈活性的關鍵部件，在研發之初便面臨諸多挑戰。王學謙在接受采訪時回憶道：“科研路上最難忘的關卡就是當初那個‘二選一’的抉擇。一個方案擁有扎實的理論基礎與工程實現經驗，另一個方案則更具優勢、操作更簡單，卻在算法層面更為復雜。兩種方法各有利弊，不可能同時深入推進，一旦選錯，成本將難以估量，必須做出取舍。”

這份選擇的壓力最終落在了王學謙肩上。他曾有過煎熬與猶豫，卻從未萌生放棄的念頭。最終，團隊結合專家意見，選定理論更扎實的方案一作為主要研究方向，同時將更具優勢且更簡單的方案二列為“備選方案”繼續探索。這套“組合拳”不僅確保了項目工期，也為后續發展保留了可能性，既是對選擇的篤定，更彰顯了“兩手準備、穩中求進”的科研智慧。

▲王學謙（左二）與團隊成員

篤定信念：面對困境，相信相信的力量

王學謙分享說：“相信相信的力量。”面對重大挑戰與困難時，正是這句座右銘給予他力量，引領團隊突圍。

“還記得在一次環境實驗中，我們遇到了重大問題。”科研道路從不平坦，面對困境與停滯，王學謙那份篤定的平和，對年輕科研人員而言猶如一盞明燈。當時實驗已進入正樣階段，卻突然發生嚴重電磁干擾——若拆散重來需耗時一年，時間完全來不及；讓機器人帶“病”上天，風險更是不言而喻。就在這進退兩難的困局中，王學謙帶領團隊頂住“歸零測試”的壓力，逐個排查問題，最終找到了突破口。

據團隊成員回憶，他們在熱真空試驗中也曾有過“絕處逢生”的經歷。該試驗旨在模擬太空高低溫交替環境，當機械臂被送入巨大的真空罐后，因溫度變化引發材料微變形，導致臂體失控抖動、監控數據異常，試驗面臨中斷甚至周期重啟的風險。團隊必須在有限的試驗窗口期內解決問題，經過三天的攻關與算法修正，最終成功排除故障。

王學謙常勉勵年輕人：“要相信問題是可以解決的，沉下心來，一個結一個結耐心解開。”作為團隊領航者，他始終是“定海神針”般的存在。在困難面前處變不驚的他，在學生眼中不僅是科研領路人，更是人生道路上的導師。

“空間機器人，就好比太空中的‘4S服務店’，能替人類開展科學實驗、執行出艙操作，甚至為航天器‘加油’、維修，清理空間碎片，為我國航天在軌服務提供核心支撐。”多年來，王學謙帶領團隊潛心探索、反復試驗，攻克了空間機器人總體設計、動力學控制、遙操作等“卡脖子”難題，研制出繩驅動空間柔性機械臂和敏捷機械臂，以及基于三維手勢的天地閉環遙操作系統，圓滿完成了多項重要航天任務，曾獲得國家科技進步獎特等獎、國家技術發明獎二等獎、150余項授權發明專利……隨著技術的進步，AI的加持讓空間機器人的發展“如虎添翼”。談到未來，王學謙表示，空間機器人的發展空間和機遇將持續擴大，這份二十余年的科研堅守仍將繼續。

個人簡介

王學謙，清華大學深圳國際研究生院數據與信息研究院教授，榮獲國家科技進步獎特等獎1項、國家技術發明獎二等獎1項、省部級一等獎3項、國家863計劃“十二五”科創之星、深圳市“十大杰出青年”，享受深圳市政府特殊津貼。他在空間機器人領域承擔國家、國防、教育部重點項目10余項，發表學術論文300余篇，授權發明專利150余項，出版學術專著4部。他歷經20余年，持續研制了我國3個空間機器人航天型號產品，并成功實現在軌應用。

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記者 | 張文鑫 張煒哲

編輯 | 周帥

圖片 | 受訪者提供

審核 | 馮海波 劉肖勇