如何给卫星“加油”?清华大学深圳国际完美体育网站研究生院团队出“手”!

  公司新闻     |      2026-03-27 09:46

  王学谦教授团队牵头研制的“空间柔性连续体机械臂”随“西垣0号”卫星(驭星三号06星)一同进入太空,成功完成了航天在轨加注空间柔性机械臂关键技术验证。

  这一技术被称为“太空加油”,即在轨燃料加注技术,旨在延长航天器工作寿命,突破燃料携带量的限制。此次任务中,机械臂要在数十万米高度的轨道上精准对接至燃料加注口,难度堪比在太空中“穿针引线日酒泉卫星发射中心发射现场

  哈尔滨工业大学,相继攻读硕士、博士学位,正式开启空间机器人领域的科研探索之旅。2014年,博士后出站的他加入了清华大学深圳研究生院

  “汽车坏了可以完美体育365官网 完美平台进4S店维修,但航天器在太空中‘抛锚’了怎么办?”谈及空间机器人的价值,王学谦打了这样一个生动的比方。空间机器人,就好比太空中的“4S服务店”,能替人类进行科学试验、出舱操作,甚至为航天器“加油”、维修,清理空间碎片,为我国航天在轨服务提供核心支撑。此次“西垣0号”卫星搭载的柔性机械臂,正是团队在该领域的有益实践。与刚性机械臂不同,柔性臂就像一个灵活的象鼻,它由多个柔性弹簧管串联组成,可卷曲、扭转、缠绕,能适应复杂狭小空间。采用“绳索驱动”方式,形成“电机—绳索—关节—末端”的控制链路,其动力学模型极其复杂。

  据团队回忆,在热真空试验中,他们也曾遇到“绝处逢生”的场景。该试验主要模拟太空高低温交替环境,当机械臂被送入巨大的真空罐后,曾因温度变化引发材料微变形,导致臂体失控抖动、监控数据出现异常,带来试验中断、周期重启的风险。团队必须在有限的试验窗口期内解决问题,历经三天攻关修正算法,最终排除故障。

  “我们的工作不仅仅是做科研,更是要为国家和社会创造价值。”多年来,王学谦带领团队潜心探索、反复试验,攻克了空间机器人总体设计、动力学控制、遥操作等“卡脖子”难题,研制出绳驱动空间柔性机械臂和敏捷机械臂,以及基于三维手势天地闭环遥操作系统,圆满完成了多项重要航天任务,曾获得国家科技进步奖

  发明专利……一系列成果的背后,正是团队攻克一系列技术难题的生动写照,也镌刻着他二十余年的科研坚守。匠心育人,点燃学生心中的科研“火苗”

  以火传薪,不以山海为远;火种既燃,终成燎原之势。在王学谦看来,一名优秀的科技人才,首先要具备主动性。“科研道路上会遇到无数关隘,这份主动性,是支撑科研工作者克服困难、潜心钻研的核心动力。”除了主动探索的热情,王学谦表示,科技人才还需具备扎实的数理基础、全球胜任力和过硬的科研素养。“做深入研究,特别是技术和算法创新,需要有充足的理论做支撑,将研究做深做实;同时,要具备较好的全球胜任力,主动对接国际前沿、开展国际学术交流;要既能够完整把握‘发现问题—分析问题—解决问题’全流程,更具备独立思考、逻辑推理和清晰表达学术见解的能力。”

  ”的锤炼。“失败是常态,关键在于面对失败的态度。”他常对学生说,要在科研道路上走得长远,目标从不是发表一篇论文、获得一个奖项,而是“真正做成一件有价值的事”。唯有树立远大目标,才能在无数次失败中坚守初心,在一次次挫折中积蓄力量。李寿杰表示,王学谦不仅是传道授业的导师,更是以身作则的榜样。“王老师常告诉我们,清华人要敢于啃硬骨头、勇闯‘无人区’,做国家和社会真正需要的研究。”

  粤港澳大湾区的核心区位优势,积极推动科教融合,依托实验室积累的技术成果,开展“有技术门槛的创新性创业”,让科研成果真正服务于社会。

  产业发展注入新鲜血液;二要聚焦探索性、基础性科研方向,攻克对行业发展至关重要的难题,为实现国家科技自立自强提供理论与技术支撑。”

  作为清华大学深圳国际研究生院数据与信息研究院党总支书记,王学谦表示,做好管理工作是为了为学院搭建更加优质的平台,让更多师生专注于科研与创新,做好“有组织科研”,推动科研力量凝聚与效能提升。他将持续与全院教师一同探索“有组织科研”的有效模式,加强学科建设与人才引进,搭建协同创新平台,让科研工作者既能充分发挥独立“作战”的优势,又能完美体育365官网 完美平台凝聚合力、协同攻坚,攻克更多国家重大科研难题。

  对他和团队而言,技术创新从来不是终点,而是更长远、重大责任的开始。目前,团队已在规划研究新一代更智能、可靠的远距离太空加油机械臂。从清华实验室伸向宇宙的“臂膀”,握住的不仅是加快实现科技自立自强的信念,更是一份让人类航天活动走得更远、更可持续的使命。