或许从更遥远的尺度上来讲,人类的航天事业才刚刚开始,但也就是短短 60 年时间,近地轨道已经被太空垃圾污染的不像样子了,科研人员和航天从业者纷纷琢磨垃圾清理应对方案。
之前我们曾介绍过在太空捕捉垃圾的几种大胆的设想,有通过磁力设备来牵引的,有通过太空帆来捕捉的。最近新诞生的一个创意是“壁虎机器人”。
斯坦福大学和美国航空航天局喷气推进实验室(JPL)在合作研究中发现,可以使用仿生学的原理,将壁虎爪的粘性运用在“外太空清扫垃圾设备”上,所以这种在太空执行清扫任务的机器人其实是一种特殊的机械臂。
在机械臂的尾端,使用类似壁虎爪的超级粘合剂,让太空垃圾附着后脱不开身。除此之外,该机器人还可以代替人类宇航员去执行一些检查和修复的精密工作。
我们知道,太空垃圾来自于人类航天活动,各种死亡的卫星、螺栓、太阳能电池板,甚至航天员的冷冻尿液都漂浮在地球的外围。
而这些东西并非都能被磁力牵引设备和太空帆所捕捉到,成本高昂,难度巨大,但是不管什么材质的太空垃圾,却都不会排斥超强粘性物体的攀附。
胶粘剂粘附的秘诀是其微小的襟翼,当它与垃圾表面接触时,其分子之间将产生攀附力,它的工作方式和飞檐走壁的壁虎脚步微小的鬃毛是同一个原理。
为了能抓住造型各不相同的太空垃圾,大到火箭主体,小到碎屑,这个机械夹具可以自由调整其粘性物质的位置。
在喷气推进实验室里,这个壁虎爪似的夹具第一个任务是将另一台机器人捕获并移动到类似于巨型曲棍球桌的地板上,用来模拟零重力环境。粘合垫连接到了其机械臂上,夹具成功完成了挑战。
科研人员认为,这个清扫机器人最大可以黏着拖动 300 公斤的太空垃圾。
接下来,研究人员将会制造一个更坚固的夹具,保证它可以承受太空的极端温度和宇宙辐射。而这一技术从面世到投入大量使用,其实更加依赖的是这种壁虎灵感胶粘剂的成本下降。
那么,为接下来航天事业扫清路障,就要仰仗壁虎君了。