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太空中的壁虎漫步！新型机器人变身清洁工清除地球轨道碎片
2014-12-23 16:34:46 慕雪发布 来源:益择网
益择网讯（慕雪/编译）2009年，美国通信卫星与太空碎片发生碰撞而导致卫星坠毁，每年，地球轨道上有超过21000块大于10厘米的碎片，美国太空监测网络不得不经常跟踪这些碎片来避免其与轨道上的卫星或者空间站发生碰撞，飞船轨道碎片作为太空严重安全隐患一直为科学家所悬心，为此，美国宇航局加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室的亚伦·帕内斯研究团队设计了一款新型机器人来清理这些太空碎片，它能在失重漂浮条件下抓住重达250磅（约230斤）的物体，在清除轨道碎片等领域具有巨大的应用潜力。
这款机器人被命名为“壁虎爪”，因为其系统开发灵感来源于能轻松抓住墙壁的壁虎。壁虎之所以能在墙壁上健步如飞、如履平地，是因为它脚上有无数绒毛，其中最细的不到人头发直径的百分之一，这些绒毛与墙壁表面产生临时胶黏现象，这种现象被称为范德瓦尔斯力，这种非永久粘性现象是由于绕原子核轨道运行的电子间的不均等间隔创造了轻微电荷量而产生的，这种力即使在极端温度、压力和辐射条件下同样存在。因此，范德瓦尔斯力的可靠性让其在环境条件恶劣的太空中有巨大用途。虽然研究人员不能完全复制壁虎的脚，但他们将绒毛结构运用于机器人手臂或腿部的胶垫上，当胶垫轻触物体时，最顶端的绒毛与表面接触，通过改变绒毛受力来改变胶垫的粘性。如果机器人想抓住表面，就向胶垫施加力量使绒毛弯曲，增加绒毛与物体间接触面积，从而加大附着力；撤去力量，绒毛变直，附着力便消失。
目前，壁虎爪已在30多个航天器表面进行了测试，也通过了热真空室、总真空条件和温度零下60摄氏度等模拟太空条件的测试。研究人员表示，除了可以解决轨道碎片问题，壁虎爪机器人还可以帮助检查飞船或协助小卫星与国际空间站对接，同时它也是探索驱动技术的另一研究方向。
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