中國空間站完成世界首次艙外遙操作激光精密切割試驗

據科技日報報導，記者11月4日從華中科技大學獲悉，該校機械科學與工程學院黃禹教授團隊與上海空間電源研究所聯合研製的「艙外激光維修裝置」，近期在中國空間站完成艙外激光切割維護試驗。報導稱，這是國際上首次在數百公里外的太空極端環境下，透過遙操作方式開展的激光精密切割試驗。

試驗的技術門檻在於環境與精度的雙重限制。黃禹介紹，太空環境具有極端高真空、強輻照與劇烈溫差變化，要將地面高精度激光加工設備移植到艙外，並實施毫米甚至數十微米級精度的切割維護，需突破真空輻照環境適應性、毫米級高精度定位以及微米級激光精密切割三項技術瓶頸。

研發時程方面，據IT之家引述報導，華中科技大學攻關團隊聯合上海空間電源研究所，用一年時間完成從方案設計、原理樣機到飛行件一步正樣的全流程研發。團隊將工業級產品升級為符合航天標準的高可靠在軌裝備，並研發出「8+2」軸多自由度精調機構、三自由度精準捕獲機構與多級視覺引導系統，實現太空複雜姿態下艙外目標的定位與微米級激光熱效應精密切割。

從出艙人工維修到地面遙操作

本次試驗與過往艙外維修模式的差異，在於操作主體的轉變。2024年3月，神舟十七號乘組完成中國航天員首次在軌航天器艙外設施維修任務，修復因空間碎片撞擊導致供電能力受損的天和核心艙太陽翼；2026年8月，神舟二十三號乘組又完成第二次太陽翼艙外維修。上述兩次維修均由航天員出艙人工操作完成，本次試驗則由地面遙操作遠端執行激光精密切割維護。

艙外設備需要定期維護的背景，與空間碎片的威脅直接相關。根據報導引述的資料，空間碎片運動速度普遍達每秒7至10公里，毫米級碎片即可劃傷航天器太陽翼，造成透光率下降或供電效率受損；釐米級碎片則可穿透航天器外殼，擊穿燃料箱與管線等關鍵部件。

兩個研製單位的背景

黃禹為華中科技大學機械科學與工程學院教授、博士生導師，現任製造裝備數位化國家工程研究中心副主任，長期從事機械製造及自動化、雷射加工技術與裝備研究，曾獲國家科技進步一等獎1項、二等獎2項。

上海空間電源研究所隸屬中國航天科技集團第八研究院，承擔衛星、運載火箭、飛船與探測器等電源系統的研究、設計、製造與試驗任務，設有空間電源技術國家重點實驗室。

目前公開資訊以科技日報與IT之家的轉述為主，試驗的具體執行日期、切割對象細節與後續應用排程，尚未見官方進一步公布。