人形机器人航天员未来可期并不是科学幻想

点击：作者：孙立华丘山来源：昆仑策网发布时间:2026-05-25 09:59:39

内容摘要:英国科幻小说作家亚瑟·克拉克有句名言：“在宇宙中人类并不孤独。”虽然人类探索宇宙空间的旅程是充满危险和挑战的，但也是机器人发挥作用的最佳理想空间。据报道，中国科研团队已经开始进行六足登月机器人的研发工作。与四足机器人相比，六足机器人的稳定性更强。

神舟二十三号载人飞行任务航天员乘组2026年5月23日正式公布，由朱杨柱、张志远、黎家盈3名航天员组成。来自香港的黎家盈成为中国首位执行飞行任务的第四批航天员，也是中国载人航天工程面向港澳地区选拔出的中国首位女性载荷专家。

这是神舟二十三号航天员朱杨柱（中）、张志远（右）、黎家盈。神舟二十三号航天员乘组由朱杨柱、张志远、黎家盈组成，朱杨柱担任指令长。新华社发

执行神舟二十三号载人飞行任务航天员乘组一员黎家盈，是中国载人航天工程面向港澳地区选拔的首位女性载荷专家。从2024年8月进入中国人民解放军航天员大队，到入选神舟二十三号飞行任务乘组，她成为首位执行飞行任务的第四批航天员。

黎家盈毕业香港大学，入选前在香港特区政府警务处工作。如今，黎家盈从港大实验室迈向星辰大海，充分体现了追求卓越、敢于开拓的特质。

在中国空间站即将迎来香港首位载荷专家之际，由香港科技大学牵头研发的“天韵相机”已随天舟十号飞船部署于中国空间站。这是中国空间站首个对地温室气体探测项目，也是香港科研力量深度参与国家载人航天工程的重要标志。

2025年10月，中国航天科技集团一院研发的“航小妍”智能人形机器人引发外界广泛关注。据公开资料显示，这款人形机器人采用轻质化结构设计，具备自主建图导航与多样化地形适应能力，未来有望执行箭体巡检、空间站作业乃至外星球资源开发等任务。

2025年4月24日，在第十个“中国航天日”启动仪式上，中国国家航天局正式发布探月工程四期嫦娥八号任务合作项目遴选结果。来自11个国家和地区、1个国际组织的10个项目入选。其中入选项目太空机器人包括香港科技大学和香港理工大学合作开展的“月面多功能操作机器人暨移动充电站”，土耳其中东科技大学的“挑战性环境智能探索机器人”。

据悉，嫦娥八号任务计划于2029年前后发射，将着陆在月球南极附近莱布尼茨-贝塔高原，与在此之前实施的嫦娥七号任务共同开展科学探测和资源开发利用验证试验，为国际月球科研站建设奠定基础。在设计上，嫦娥八号在月球车内部设置多面机器人，当月球车在月球表面的时候，其打开顶部遮挡板，然后其月面机器人就竖立起来了，可以根据月球光源的传输，同时在月球表面进行随意的旋转，并且进行获得其能源，然后完成其月球的发电功能。

2024年11月9日，2024世界机器人大赛-青少年机器人设计大赛 ENJOY AI 成都城市选拔赛在成都市新津区天府农业博览园正式拉开帷幕。数百支参赛队伍齐聚一堂，在为期2天的赛程中围绕三大竞赛项目展开激烈角逐。

据了解，世界机器人大赛自2015年起已成功举办9届，吸引全球20余个国家近20万名选手参赛，成为国际机器人领域颇具影响力的专业赛事。其中，ENJOY AI赛项专为青少年设计，其全球赛事已覆盖24个国家210多个城市，参赛选手来自全球高等院校、中小学，参与人数每年超50万人。

此次成都城市选拔赛是该赛事第3年落地新津。大赛设小学、初中、高中3个组别，选手们将在 “ENJOY AI - 运动会闭幕式”“ENJOY AI - 银河攻防战”“ENJOY AI - 飞跃太空” 等项目中展开较量。

2023年，“世界机器人大赛-太空机器人大赛”由“赛+展+特色活动”组成，围绕空间机器人在我国空间站在轨运营、在轨服务、探月工程等特殊空间环境中的应用需求和场景设置竞赛内容，形成以竞赛活动为主，创新成果展示、科普活动兼备的“高精尖”大赛，旨在普及空间机器人相关知识，激发空间机器人相关领域科研机构、高等院校、企事业单位等科研团队的创新能力，打造一个共同交流与竞技的空间机器人国际化开放平台。

目前，人类正在逐步迈向更加遥远和未知的星际空间。然而，太空探索事业不仅对先进技术的要求越来越高，还面临着很多人类无法直接介入的极端环境，对人类生理和心理承受力构成了严重的挑战，而太空机器人却能克服太空极限环境。

一、太空机器人比航天员更适合长时间在宇宙空间中工作

太空机器人，就是一种能在航天器或空间站上替宇航员作业的具有智能的通用机械系统。它具有机械臂和电脑，能实现感知、推理和决策等功能，可以像宇航员一样在事先未知的空间环境下完成各种任务。

太空机器人设计为铜头铁身，不怕受到微重力、高真空、超低温、强辐射环境的伤害，无需苛刻的生存保障，无需货运航天飞机运送生活物资，是完成太空任务的完美选择。

据悉，太空机器人按用途主要分为星球(月球、火星等)探测机器人和空间站应用机器人。而国际空间站应用机器人又可细分为空间舱外(作业)服务机器人和空间舱内(作业)服务机器人。

二、太空机器人正在改变人类探索宇宙空间模式

太空机器人，作为一种典型的智能操作系统，其应用正逐渐改变航天运输、在轨建造、在轨维护、星球探测的传统模式，是未来无人、载人航天任务的重要智能手段之一。

它可以在太空恶劣的环境下替宇航员完成各种危险和难以完成的任务，如探索火星和水星等行星，搭建空间站，进行太空实验和空间飞行器、卫星、太空望远镜等维修和维护任务，甚至保卫太空安全等。

在载人航天探索活动中，它可担任载人前的探路者、载人活动中的助手、载人活动后的维护者的角色。

在无人航天科学探索活动中，它可以有效扩展人类的活动和操控范围。

当然，太空机器人不可能一步取代人类航天员，需要经历从航天员乘组、航天员与太空机器人人机结合到太空机器人航天员发展历程。

三、太空机器人有别于陆地机器人

在地面上，人形机器人将在火箭巡检与维保工作中大展身手，可以较方便地融入原有装备体系、工作规程与设备空间布局，使用人类工具，人机协同进行智能化长时间巡检、故障诊断与维护保养。无论是承担关键使命的大型乃至重型火箭，还是高密度发射的商业火箭，传统人工巡检和维保模式日益体现出效率偏低、长时间工作效果不佳、人力资源消耗大等隐患。

目前，虽然太空机器人开发和利用太空的前景无限美好，已经被应用于医疗、娱乐、国防、公共安全以及太空探索等领域并且技术越来越先进。有的机器人还完全实现自治，其它则需要人输入命令。但是，太空环境和地面环境差别较大，太空机器人工作在微重力、高真空、超低温、强辐射、照明差的环境中，所以太空机器人与地面机器人的要求也必然不相同，有它自身的特点。

首先，太空机器人的体积比较小，重量比较轻，抗干扰能力比较强。

其次，太空机器人的智能程度比较高，功能比较全。太空机器人消耗的能量要尽可能小，工作寿命要尽可能长，而且由于它是工作在太空这一特殊的环境中，对其可靠性要求也比较高。

四、空间站未来靠太空机器人来维护运行

随着太空建设和维护工作需求日益增长，一些航天初创企业看到了商机。2013年8月10日，日本的Kirobo人形机器人抵达国际空间站，重点展示了语音识别、自然语言处理、语音合成、表情识别和视频录制等技术功能。2021年，日本GITAI公司赢得了官方合同，负责研发“能够在太空轨道和月球上自主执行多项复杂任务的通用机械臂和机械手技术”。2021年10月，该公司在国际空间站内完成了技术演示，2022年4月在模拟太空环境中尝试人形机器人执行服务、组装和制造等任务。

美国宇航局1997年就开始研发可协助航天员执行多种操作任务的人形机器人，于2010年又推出第二代人形机器人R2，并于2011年2月由航天飞机送至国际空间站，成为第一个进入太空的人形机器人，初步实践探索了其在太空中的行为方式。然而，由于硬件问题，R2自2015年起无法正常运行，于2018年被迫返回地球。

俄罗斯于2019年把“费奥多尔-850”机器人送往国际空间站进行测试。德国航空航天中心从1995年开始研发太空机器人，于2008年研制出具备双臂机械手的人形机器人，随后不断升级移动控制系统和处理能力。

如今，国际空间站是太空机器人系统应用较多、较成功的领域，舱外配备了加拿大机械臂、日本实验舱机械臂、灵巧机械手等，舱内开展了机器人宇航员等机器人验证，形成了大中小多规格、舱内外全范围、工程应用与技术验证并重的立体化配置格局。

航天飞机遥操作机械臂是世界上第一个实用的空间机械臂，由加拿大MDA公司研制，主要用于物资搬运、辅助航天员出舱活动和航天飞机在轨检测等任务。

国际空间站移动服务系统是国际空间站上最复杂的机器人系统，由移动基座系统、空间站遥控机械臂、末端灵巧机械手及移动传输器４个部分组成，主要任务是辅助空间站在轨组装、大型负载搬运、ORU更换、航天员舱外活动辅助、空间站辅助维修等。

灵巧机械手2008年发射进入国际空间站，包含一个躯干和两个机械臂，末端安装了载荷更换工具，可配备多种不同类型的操作工具，具备开展一些精细操作的能力。

在未来太空活动中，将有大量的空间加工、空间生产、空间装配、空间科学实验和空间维修等工作要做，这样大量的工作是不可能仅仅只靠宇航员去完成，还必须充分利用太空机器人代替宇航员完成以下任务：机器人可以承担各种搬运、构件之间的连接紧固、有毒或危险品的处理等任务。在不久的将来，人造空间站初期建造一半以上的工作将由机器人来完成，可以代替宇航员完成卫星和其他航天器的维护与修理任务，对故障卫星进行就地修理，为空间飞行器补给物资等；可以代替宇航员完成空间生产和科学实验。

然而，人形机器人想要在航天领域推广应用，还面临以下挑战：人形机器人进行高复杂度运动和操作，需要源源不断动力，而现有电池技术难以满足；太空和外星球极端环境，令人形机器人舱外维修时要避免与微流星体撞击；现役人形机器人普遍仅能执行预编程任务，面对突发情况和不确定性之际，难以提供创造性解决方案并主动调整策略。

作者孙立华丘山（魏岳江笔名）均曾在人民网、中华网有军事专家谈兵专栏）

参考文献：