“費(fèi)奧多爾”為何遲到?作為太空機(jī)器人，它有哪些絕活?太空中又為何需要機(jī)器人呢?

失敗、重來、終成功

對(duì)接之路一波三折

8月22日，俄羅斯“聯(lián)盟2.1A”火箭和“聯(lián)盟MS-14”號(hào)宇宙飛船組成“聯(lián)盟”套裝，成功將“費(fèi)奧多爾”類人機(jī)器人送上太空。但上天只是任務(wù)的第一步，“費(fèi)奧多爾”的最終目的地在國際空間站。

按照原計(jì)劃，“聯(lián)盟MS-14”號(hào)飛船將在8月24日與國際空間站交會(huì)對(duì)接，之后由空間站中的俄羅斯宇航員進(jìn)入飛船“取貨”，將“費(fèi)奧多爾”拖進(jìn)去。但是，在對(duì)接的關(guān)鍵時(shí)刻——飛船與國際空間站距離只有100米時(shí)，自動(dòng)飛行的“聯(lián)盟MS-14”號(hào)飛船開始徘徊不前，首次對(duì)接以失敗告終，飛船退出到安全距離之外。

隨后，研究人員發(fā)現(xiàn)失敗的原因不在飛船，而是空間站的對(duì)接點(diǎn)存在故障。好在龐大的國際空間站不僅有一個(gè)對(duì)接“停車位”，俄航天部門隨即推出了二次對(duì)接方案：首先由宇航員將連在國際空間站“星辰”號(hào)服務(wù)艙的“聯(lián)盟MS-13”號(hào)飛船挪到別的對(duì)接點(diǎn)，空出一個(gè)最佳“停車位”;之后“聯(lián)盟MS-14”號(hào)飛船再過來“停車”。根據(jù)這一方案，8月26日，交會(huì)對(duì)接終獲成功。

按計(jì)劃，“費(fèi)奧多爾” 將在國際空間站執(zhí)行4項(xiàng)任務(wù)，包括使用特制海綿清理空間站外殼與舷窗;在工作區(qū)用手電筒為宇航員照明;使用鉗子等工具截?cái)嚯娎|;插拔空間站供電系統(tǒng)專用快速交聯(lián)插塞式連接器。

打槍、開車、上太空

這個(gè)機(jī)器人不一般

“費(fèi)奧多爾”高達(dá)1.8米，重約160公斤，造價(jià)超過3000萬人民幣，長相酷似電影中的“終結(jié)者”，是俄羅斯“費(fèi)多(Fedor)”系列機(jī)器人的最新版本之一，采用了特殊的抗振材料和控制運(yùn)動(dòng)的算法，避免意外損壞國際空間站。據(jù)報(bào)道“費(fèi)多”大約由15000個(gè)部件組成，基于Linux的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)運(yùn)行，可用普通插座充電，充滿后足以工作一個(gè)小時(shí)。

“費(fèi)多”已經(jīng)有多年的發(fā)展歷史，其最初由俄羅斯版國防工業(yè)高級(jí)研究基金會(huì)與緊急情況部委托安卓技術(shù)公司開發(fā)，主要目的是用于災(zāi)難救援。后來，俄羅斯國家航天集團(tuán)公司“相中”了它，并支持安卓技術(shù)公司研制太空版本。

之后，安卓技術(shù)公司推出了“費(fèi)奧多爾”的前身——“SAR-401”。據(jù)俄羅斯衛(wèi)星通訊社報(bào)道，該機(jī)器人在加加林宇航員培訓(xùn)中心進(jìn)行了多年測試，能夠完成50多種太空作業(yè)。不過，“SAR-401”并非依靠自我決策，而是需要宇航員穿戴特定的傳感器，做出行走、抓握、攀爬等動(dòng)作，遠(yuǎn)程控制其運(yùn)動(dòng)。俄羅斯曾計(jì)劃在2015年將“SAR-401”送上國際空間站，但并未成行。

據(jù)俄媒報(bào)道，“費(fèi)多”并非只能模仿人的動(dòng)作，而是具備自我學(xué)習(xí)能力，能夠訓(xùn)練自己自主運(yùn)動(dòng)。其裝備了麥克風(fēng)、GPS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、測距激光、攝像機(jī)、熱像儀和特殊的自定位系統(tǒng)，用于收集環(huán)境信息和運(yùn)動(dòng)參數(shù)等數(shù)據(jù)。

最新的“費(fèi)奧多爾”在太空失重環(huán)境中表現(xiàn)如何尚未可知，但“費(fèi)多”家族機(jī)器人在地面上的能力已經(jīng)令人“瞠目結(jié)舌”。它們可以分辨典型的物體和工具、識(shí)別障礙物、打開車門、操作電鉆，并在自動(dòng)設(shè)置下駕駛汽車和全地形車輛，甚至能夠雙手同時(shí)開槍。

安全、節(jié)約、“被實(shí)驗(yàn)”

太空機(jī)器人用處多

國際空間站上會(huì)經(jīng)常碰到一些麻煩事兒，比如某塊太陽能電池要更換、某個(gè)艙外設(shè)備要維修等，宇航員不得不穿上笨拙的艙外航天服出艙“太空行走”，開展長達(dá)幾個(gè)小時(shí)的工作。但是，對(duì)宇航員來說，每一次出艙都是一次冒險(xiǎn);對(duì)空間站任務(wù)來說，每一次出艙都將消耗大量保障資源，縮短補(bǔ)給周期，提高運(yùn)行成本。

俄羅斯圣光機(jī)大學(xué)生物機(jī)電與節(jié)能機(jī)器人國際實(shí)驗(yàn)室主任謝爾蓋·科爾尤賓曾說：“機(jī)器人有很大的潛力，它們可以在空間站外執(zhí)行很多任務(wù)。”如果用機(jī)器人替代宇航員出艙工作，上述問題自然迎刃而解。

此外，太空機(jī)器人可代替人類“被實(shí)驗(yàn)”。以此次發(fā)射為例，“聯(lián)盟2.1A”火箭裝備了新的數(shù)字飛行控制系統(tǒng)和升級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，用于取代使用了數(shù)十年的“聯(lián)盟FG”火箭。“聯(lián)盟2.1A”將在2020年3月執(zhí)行首次載人任務(wù)，此次發(fā)射是關(guān)鍵試飛。“費(fèi)奧多爾”的一個(gè)重要任務(wù)就是監(jiān)測和報(bào)告飛行中的情況。據(jù)悉，俄羅斯計(jì)劃在2022年試飛“聯(lián)邦號(hào)”載人飛船，“費(fèi)奧多爾”也將成為首批“乘客”。

此前，美國國家航空航天局(NASA)曾向國際空間站“派出”過有頭和胳膊、卻沒有腿的“航天員2”機(jī)器人，近期又送去了代號(hào)“蜜蜂”的飛行機(jī)器人。歐盟和日本也曾送去過能“聊天”的小型機(jī)器人。但是，無論從體型、外表還是功能看，“費(fèi)奧多爾”都是最類人的一個(gè)，也是最有可能執(zhí)行艙外任務(wù)的機(jī)器人。