自1957年蘇聯(lián)向太空發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星以來，太空已經(jīng)被各大軍事強(qiáng)國(guó)確認(rèn)為新的軍事高邊疆而爭(zhēng)先占領(lǐng)。截至2015年，太空衛(wèi)星總量已達(dá)1000多顆，其中我國(guó)有140多顆，位居全球第二，然而衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展到目前卻遭遇了一個(gè)瓶頸，使其在戰(zhàn)爭(zhēng)中作用發(fā)揮十分有限。
 

　　這個(gè)瓶頸是衛(wèi)星只能按照固定的軌道飛行。衛(wèi)星在被火箭發(fā)射到一定高度后，因超越了第一宇宙速度（7.9km/s）而脫離了地球引力的限制，在真空中可以不停圍繞地球做圓周或者橢圓運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫@個(gè)速度初值是運(yùn)載火箭賦予的。運(yùn)載火箭與衛(wèi)星脫離時(shí)開始，衛(wèi)星都無法再對(duì)該速度矢量進(jìn)行調(diào)整，就只能沿著一個(gè)固定的軌道飛行。要想變軌到另外一個(gè)軌道上，就需要額外的動(dòng)力?？茖W(xué)家們開始時(shí)在衛(wèi)星上裝上一些燃料，試圖實(shí)現(xiàn)變軌飛行，但很快發(fā)現(xiàn)因?yàn)檩d荷的限制，燃料實(shí)際上只能有限地用幾次來調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)就會(huì)耗盡了，遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)真正的變軌。燃料一旦耗盡，衛(wèi)星的壽命也很快到頭，特別是低軌衛(wèi)星在不斷地和大氣層上部的空氣分子摩擦下，導(dǎo)致預(yù)設(shè)軌道出現(xiàn)誤差。誤差長(zhǎng)期積累后，如果不用燃料進(jìn)行軌道修正，就會(huì)失去控制，甚至成為太空垃圾。因此，如果能夠?qū)υ谲壭l(wèi)星進(jìn)行燃料補(bǔ)給，不但可以增加衛(wèi)星壽命，還有可能實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)變軌。

　　這項(xiàng)能力的實(shí)現(xiàn)在軍事上的意義是十分重大的，例如，我國(guó)目前的光學(xué)偵察衛(wèi)星與海洋監(jiān)視衛(wèi)星可以用于偵搜航母的本就不多，如果按照普通軌道運(yùn)行，必須維持7天或者14天的重訪周期，才能進(jìn)行較好地全球監(jiān)視。這就導(dǎo)致作戰(zhàn)時(shí)想偵察某一區(qū)域而衛(wèi)星沒在可用的位置，可偵察該區(qū)域時(shí)對(duì)手已經(jīng)逃走的尷尬境地。而一旦擁有了衛(wèi)星變軌技術(shù)，就可以臨時(shí)調(diào)集數(shù)顆衛(wèi)星對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行快速排查，一旦發(fā)現(xiàn)航母立即使用反艦彈道導(dǎo)彈攻擊，那美軍航母就再也不敢輕易駛?cè)胛曳磁瀼椀缹?dǎo)彈射程范圍內(nèi)。
 

　　實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的裝置叫做空間機(jī)器人，它是一個(gè)運(yùn)行在太空、擁有一定智能的，能夠在空間自主逼近、繞飛、交匯、捕獲合作目標(biāo)和非合作目標(biāo)衛(wèi)星，可以對(duì)其進(jìn)行修理、燃料補(bǔ)充、拆卸的太空機(jī)器人。也就是說，除了補(bǔ)給燃料外，空間機(jī)器人還可以對(duì)故障衛(wèi)星進(jìn)行修理，這就大大減少了重復(fù)發(fā)射衛(wèi)星耗費(fèi)的成本。此外，擁有了自主捕獲功能的空間機(jī)器人無疑還是一種進(jìn)攻型武器，對(duì)敵國(guó)衛(wèi)星捕獲后使用武器或者機(jī)械臂進(jìn)行破壞對(duì)毫無反抗之力的衛(wèi)星來說是毀滅性的，而普通的反衛(wèi)星武器雖然各國(guó)也進(jìn)行過一些試驗(yàn)，實(shí)際上卻只能對(duì)運(yùn)行在低軌的衛(wèi)星進(jìn)行有限的攻擊，遠(yuǎn)不能滿足太空戰(zhàn)的需求。例如美軍標(biāo)準(zhǔn)-3導(dǎo)彈就只能攔截500公里以下目標(biāo)，這小于大多數(shù)衛(wèi)星的軌道高度。空間機(jī)器人還可以承擔(dān)太空清潔工的工作，目前在環(huán)地軌道上，大約漂浮著很多太空垃圾碎片，移動(dòng)速度達(dá)到28160千米/小時(shí)。如此高速，就算一塊小的油漆碎片都會(huì)毀壞其他衛(wèi)星和太空設(shè)備及航天器，甚至是國(guó)際太空站。

　　2009年2月10日上午11時(shí)55分，美國(guó)銥星33與俄羅斯已報(bào)廢的宇宙-2251衛(wèi)星在西伯利亞上空發(fā)生相撞，導(dǎo)致兩星報(bào)廢，同時(shí)也將太空垃圾的危害第一次現(xiàn)實(shí)地呈現(xiàn)在人類面前。以往太空垃圾只能靠其在自主飛行一定時(shí)間后自行掉入大氣層來處理，但這個(gè)過程很緩慢，往往需要幾年。在寶貴的地球同步靜止軌道高度35786公里附近運(yùn)行的衛(wèi)星一旦報(bào)廢，就會(huì)一直運(yùn)行在軌道而不掉入大氣層，這就會(huì)成為永久垃圾，導(dǎo)致這一軌道再也無法使用。目前大多數(shù)導(dǎo)航和通信衛(wèi)星都運(yùn)行于這一軌道，這對(duì)人類的危害極大，而空間自主機(jī)器人研發(fā)成功后，這一難題將得到緩解。
 

　　美國(guó)于1999年提出了其軌道空間機(jī)器人計(jì)劃——軌道快車計(jì)劃，由波音、貝爾航空航天公司、諾斯羅普·格魯曼公司等機(jī)構(gòu)共同負(fù)責(zé)。2007年3月8日，美國(guó)“宇宙神”5型火箭攜帶“軌道快車”先期技術(shù)驗(yàn)證裝置從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射升空，進(jìn)行了為期4個(gè)月的自主交匯和?？磕芰︱?yàn)證試驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)中，維修衛(wèi)星成功進(jìn)行了交會(huì)、逼近、捕獲、維修等一系列的技術(shù)驗(yàn)證。然而這次技術(shù)驗(yàn)證是在合作目標(biāo)上進(jìn)行的，因此并不能證明美軍就擁有了對(duì)任何其他衛(wèi)星進(jìn)行捕獲的作戰(zhàn)能力，因此其還并未完全達(dá)到全面掌握該技術(shù)的地步。

　　一旦美國(guó)全面掌握該技術(shù)，那我國(guó)的衛(wèi)星和軍事安全將會(huì)處于巨大的危險(xiǎn)當(dāng)中，而我國(guó)從上世紀(jì)90年代也開始了這方面的研制，目前已由航天五院完成了空間機(jī)器人大型機(jī)械臂初樣結(jié)構(gòu)臂力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)，這也是空間機(jī)械人技術(shù)中最難的技術(shù)關(guān)隘，相信在不久之后，就可以看到我國(guó)對(duì)其進(jìn)行太空環(huán)境下的技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)。