Китайские инженеры впервые провели высокоточную лазерную резку непосредственно за пределами космической станции, удалённо управляя оборудованием с Земли.

Эксперимент состоялся снаружи орбитальной станции «Тяньгун». Специальную лазерную установку вывел к рабочей области роботизированный манипулятор, после чего система самостоятельно навелась на объект и выполнила резку крупной детали.

Точность обработки измерялась миллиметрами, а управление тепловым воздействием лазера — микрометрами.

На Земле подобная задача выглядит довольно привычно. В космосе всё значительно сложнее.

Обычный промышленный лазер нельзя просто вынести за борт станции

Снаружи «Тяньгуна» установка работает в глубоком вакууме, подвергается радиации и постоянно проходит через резкие температурные перепады.

Кроме того, рабочая деталь и сам инструмент движутся по орбите со скоростью в несколько километров в секунду. Для лазера важно не абсолютное движение вокруг Земли, а способность точно удерживать взаимное положение инструмента и цели.

Разработчики поэтому создали сложную систему наведения.

Она включает механизм тонкой настройки с конфигурацией «8+2» осей, трёхстепенной системой захвата и многоуровневым машинным зрением. Оборудование сначала распознаёт объект, определяет его положение и только после этого начинает обработку.

Саму установку разработали Хуачжунский университет науки и технологий и Шанхайский институт космических источников питания.

От начала проекта до лётного образца команде потребовался примерно год.

Во время орбитального эксперимента система не просто сделала разрез — она также должна была контролировать и собирать появляющиеся остатки материала. В невесомости металлическая стружка и расплавленные частицы нельзя просто оставить разлетаться рядом со станцией.

Главная цель — ремонтировать станции без выхода человека в космос

Смысл проекта становится понятнее, если представить будущую крупную орбитальную станцию.

Сейчас повреждение наружной конструкции может потребовать выхода экипажа в открытый космос. Это дорого, долго и всегда связано с риском для человека.

Роботизированная лазерная система потенциально способна вырезать повреждённый участок, подготовить место для новой детали или выполнить часть ремонтных операций без выхода тайконавта.

Технология пригодится и при строительстве крупных сооружений непосредственно на орбите. Размер космического аппарата сегодня ограничивает диаметр ракеты-носителя, поэтому огромную конструкцию приходится доставлять частями и собирать уже в космосе.

Точные инструменты вроде лазерной резки постепенно превращают орбитальную сборку из ручной работы астронавтов в более автоматизированный промышленный процесс.

При этом превращать нынешний эксперимент в историю об «орбитальном лазерном оружии» оснований нет.

Опубликованные данные описывают ремонтную установку ближнего действия на манипуляторе станции. Она рассчитана на обработку объекта непосредственно рядом с инструментом, а не на поражение спутников лазером с большого расстояния.

Китайская сторона называет эксперимент первым в мире дистанционно управляемым испытанием высокоточной лазерной резки в открытом космосе. Независимая проверка абсолютного мирового первенства затруднена, но публичных сообщений о сопоставимом успешном орбитальном испытании ранее действительно не было.

Главное достижение здесь гораздо практичнее фантастического оружия: человечество постепенно учится не только доставлять готовое оборудование на орбиту, но и полноценно обрабатывать, ремонтировать и в будущем производить конструкции прямо в космосе.