于4月29日被长征五号B遥二火箭送往太空轨道的天和号核心舱入轨已经有10天时间了，这十天来都在天上做些什么呢？其实大部分都是通过信号遥控完成的检验和调试工作，检验天和核心舱在太空中的状态，为迎接天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船做准备，而美国一位摄影师还拍到了天和核心舱调试机械臂的情景。

我国空间站的天和号核心舱的轨道高度在340~450公里之间，沿预定轨道时刻不停地围绕地球运行，在飞越北美洲上空时，美国摄影师菲利普·史密斯在纽约利用专门的天文拍摄设备拍摄到了它的身影，下面是他拍摄的照片：


实际上即便不用专业的拍摄设备，我们在晴朗的夜晚用肉眼也直接可以看到天和号的身影，只要下载一个观星软件，上面若有天和号的运行轨迹，就可以在其经过自己所在区域的上方时观察到它，因为它的体积很大，其长度达16.6米，最宽处直径4.2米，而伸向两侧的太阳能帆板的长度则更长，飞行轨道又很低，所以其亮度是相当高的，最亮时应该为-1等星左右的亮度，不过即便如此，它看上去也只是像一个星辰一样，要想看清它的结构，还必须用专业的天文观测和拍摄设备才可以。


摄影师史密斯拍摄的照片上就清晰地显示出了天和号核心舱的舱体，包括节点舱，生活控制舱（小柱段）和资源舱（大柱段），还有太阳能帆板，以及舱外附带的七自由度空间机械臂，而且这条机械臂处于打开和活动状态，因此判断很可能当时正在调试七自由度空间机械臂的运作情况（下图红框中即为机械臂）。


核心舱上携带的七自由度空间机械臂是它的一套抓取设备，大约10米长、能够抓取25吨重的航天器，所谓“七自由度”，说的是可以像人的手臂和手一样具有七自由度的活动能力，可以通过不同的旋转结构在前后左右的任何角度和部位抓取到物体，就是说它能真实模拟人的手臂灵活转动。



当天舟二号货运飞船，神舟十二号飞船或者光学舱在附近的时候，它都能抓取到，当然如果有其他国家的航天企业来到它的附近，也可以被它抓取或者修理，类似美剧《太空部队》中老美的航天器被剪掉太阳能电池板的桥段是可以上演的。


俺天和号剪刀手己出，那啥，您家那七十亿美元造价的卫星在哪里？还敢路过吗？


七自由度机械臂技术体现了一个国家的工业和设计能力，它也是空间站的核心技术之一，国际空间站上安装的是加拿大制造的第二代空间站遥控机械臂系统，俗称“加拿大臂2”，当今世界上只有极个别的国家掌握，它可以将物体运送至到空间站外部的任何位置，甚至还能自行选择合适的转位基座实现舱外爬行，实现自我移位和安装，是空间站上舱外最重要的装备之一。


在天和号发射之前，这条机械臂是安装在天和号的小柱段上的，但是在史密斯拍摄的照片中，机械臂所在的位置已经移到了大柱段上，说明在天和号的调试中，七自由度机械臂已经成功完成了爬行和移位。


实际上该机械臂有两根臂杆，其连接处有一个关节，两端则各有三个关节，这样的布局也是为了方便实施首尾互换任务，它可以连接三个末端执行器，实时地与目标适配器对接，核心舱的大柱段上就有一个目标适配器，这次的调试就应该是对接到了这个适配器上。


将来与天和号核心舱对接的问天实验舱与梦天实验舱上面也有目标适配器，说明这条机械臂将可以不断的通过目标适配器在整个空间站舱外进行爬行，据说问天实验舱上面也配置了一个小型机械臂，其展开时长度约有5米长，两者可以配合使用，如同用双手抓握和修理某个东西一样方便，而且两者也可以对接，这样其长度可以更长，可以做更远距离的爬行和抓握东西，听起来是不是感觉非常高大上的样子？


参考资料：

《战略国际观察》5月9日文章《美摄影师拍到天和号，巨型空间机械臂赫然出现，可抓25吨重航天器》