使用空间站的机械臂剪断太阳翼，美国神剧的脑洞能成为现实吗？

关于中国空间站的梗有很多，其中用机械臂剪断航天器的太阳翼，绝对是其中最欢乐的一个。这个神奇的设定最开始是出自美国的一部脑洞大开的神剧《太空部队》，里面赫然出现了这样的镜头：一个美国卫星正在太空中工作，一艘神似我国空间站的大型航天器突然杀出，靠近卫星后伸出灵巧的机械臂，轻松剪断了后者的两片太阳能电池板，使其瘫痪，然后飘然而去。

名场面：机械臂“剪断”太阳翼

中国航天器在美剧里显然是个反面设定，但却无意中展现了我国空间站机械臂的“强大能力”，令广大 友很是受用，于是便大大方方的“笑纳”了。从此，机械臂剪断太阳翼的梗传遍 络，例如在神舟十二对接直播时，指令长聂海胜要求航天员翻到手册第42页，有 友马上猜想第42页的内容会不会是：“用机械臂剪断太阳翼的方法”。

其实人们都知道这只是个玩笑，供大家一乐，但人马君天生爱较真，这几天专门思考了一下如何才能让中国空间站做到美剧中的情节。结果发现：这并不是天方夜谭，还是有希望的，但还需要解决一些难题，如果将来具备了，那可就厉害了！

第42页写了啥？

如何剪断太阳翼？为什么不锯断或掰断？

假如能靠近敌方卫星的话，想要破坏它的太阳翼，办法还是很多的，例如我们可以直接向它开一炮。别笑，苏联还真的曾经在礼炮3号空间站上装过机关炮。不过这种方式虽然简单粗暴，但炮弹击中卫星后有可能产生大量碎片，既不利于太空中的“环保”，距离近了还有可能危及自身。美剧中那种用机械臂弄断的方式，似乎也不失为一种好办法。

我国空间站上的机械臂性能强悍，长度超过10米，拥有7个自由度，可承载25吨，两端均安装了末端效应器，可以实现在空间站舱体表面的“爬行”。这个机械臂的本职工作是进行空间站建设维护、捕获和释放己方航天器，以及协助航天员进行舱外作业等等。如果让它去对付敌方的“非合作”航天器，需要做一点儿小改造。

我国机械臂能“爬行”

用机械臂搞断太阳翼，可以剪断，也可以锯断或掰断。不过凭心而论，剪断确实比后两种方法更靠谱。如果采用锯断的方法，那就需要在机械臂的末端效应器上装上电锯。而在锯的过程中，必须牢牢抓住卫星，这就要求机械臂上得有两套机构：一套抓取/锁紧机构，一套电锯装置，结构会相当复杂。另外在锯的过程中，不可避免的会产生很多细小的碎片和粉末，对近在咫尺的我方航天器也是一种威胁。

机械臂捕获/释放航天器

如果用掰断的方法，则更加费事：那需要有两个机械臂，同时抓住卫星的两个太阳翼，然后向相反方向施加力矩。如果仅用一个机械臂来掰，由于在太空中是失重状态，就只能把卫星弄得转起来，自己也会跟着翻滚，却未必能让太阳翼断掉。

相比之下，剪断就不用这么复杂了，只需要在机械臂末端安装一个液压剪刀。液压剪刀的技术已经很成熟了，像挖掘机上安装的大型液压剪，可以轻松剪断很粗的钢筋。如果机械臂装上这样的液压剪，直接上去一边咔嚓一刀，完事！和美剧中的场景还真是有点儿像呢。

大型液压剪，能扛住的不多

不过，虽然剪断卫星的太阳翼相对来说容易实现，却面临着一个不好解决的难题：如果才能靠近它？

如何靠近目标航天器？

要想对目标航天器动刀子，前提是先得靠近到机械臂能够得着的距离内。这一步看似简单实则困难。卫星的轨道通过各类观测方法是能判断出来的，但要想靠近它，就需要变轨到与它相似的轨道上，再慢慢缩短距离，类似于神舟12号飞船与空间站的交会对接。

不过在飞船与空间站的对接过程中，空间站属于相对静止的一方，主动靠近空间站的是质量较小的飞船。这是由于空间站的质量较大，如果让它进行机动变轨，要达到相同的速度增量，需要消耗比飞船多得多的燃料。

神舟12号与空间站对接

以我国空间站为例，在建成之后的总质量达到百吨左右，而国际空间站则达到了400吨以上。并且它们都处于高度在四百公里左右的近地轨道上。如果敌方卫星位于36000公里高度的同步轨道上，让空间站这种庞大的家伙努力变轨爬上这么高的轨道，燃料的消耗将相当惊人，基本上是不现实的。即使卫星轨道较低，如果倾角不同，要变轨靠近依然有相当高的难度。

不过美剧里破坏卫星的那个航天器，未必就是变轨机动能力非常有限的空间站，也许是未来才有的高科技飞船，装备了强大的发动机（未必就是化学燃料），拥有几乎无限的变轨能力，能够灵活的攻击各种轨道上的卫星，也是有可能的。

这种歼星舰应该能做到

然而这还是存在一个问题：有些卫星也有发动机，也能进行机动从而躲过攻击。这样很可能形成狼追兔子的场景，一个追着一个跑，一直追到卫星燃料耗尽跑不动为止。好在现在欧美的通信卫星为了节省燃料，经常使用离子电推，推力非常小，这种卫星面对强大的“杀手”飞船就只好任其宰割了。

所以，让中国空间站去剪别人的太阳翼，目前还做不到，将来也许能行。