太空中的“镜头转接环” _小知识

常用“摄影穷三代，单反毁一生”来对自己追求装备和摄影作品的高质量加以自嘲和调侃的人一定使用过镜头转接环。这个“不起眼的小部件”在为不同镜头与相机配合使用以达到“长短搭配”目的的同时，还大大降低了单反摄影的成本，使得拍摄者不至于为了一次完美的外拍而“倾其所有” 。正是出于对太空活动中：便捷、高效、安全和成本因素的考虑，人类将这种“四两拨千金”的巧妙机械设计应用到了环绕地球飞行的空间站建设中。

从IDA说起
2010年10月19日国际空间站多边协调委员会MCB通过了《国际对接系统标准》（IDSS），为未来执行低轨和深空探测任务的航天器提供通用接口规范，从而为不同航天器的对接提供标准支持。根据该标准对接接口的物理特征和设计规范而制造的对接转换接口，其作用是将目前正在使用的“异体同构周边式连接系统”（АПАС-95）替换为符合新的国际对接系统标准IDSS，这将有助于简化国际空间合作项目研制过程，为可能的国际空间救援合作提供条件。 2016年7月18日美国太空探索技术公司SpaceX利用“猎鹰９”（Falcon 9）火箭发射“龙”（Dragon) 货运飞船，为国际空间站送去一个可供未来美国商业载人飞船使用的对接端口。这个对接端口即“国际对接转换接口”（IDA - International Docking Adapter），采用的对接系统标准正是IDSS 。 IDA-2将在未来能让载人飞船自动跟ISS完成对接。这个直径为1.6米的大型“转接环”最终将被安装在“和谐”号节点舱(Harmony)上。这是地面向ISS运送的第二个IDA，第一个却因为火箭发射失败而告终。美国计划将在国际空间站上的“团结”号节点舱和“和谐”（Unity）号节点舱上的加压适配器（PMA）上安装这一对接端口装置。

▲“龙”货运飞船通过IDA对接转换接口与空间站对接
【太空中的“镜头转接环”】

▲IDA-1
空间对接机构
提到对接端口，不得不先给列位看官提一下空间交会对接时必不可少的“空间对接机构装置” 。两个航天器在太空中实现交会对接需要依靠空间对接机构完成。这类对接机构主要分为：杆-锥式对接机构和周边式对接机构。杆-锥式对接机构的优点是结构简单、自身质量和外形较小。缺点则是通道狭小，不能为航天员提供进出通道，且每个部分功能不能互换。为了能使航天员和货物方便的直接通过对接后形成的通道进出对接航天器系统，前苏联和美国于1975年共同研发了导向瓣外翻的周边式对接机构（АПАС-75），并在此后相继研发了改进型号АПАС-89和АПАС-95，以应对越来越重、越来越大的航天飞机、货运飞船及载人飞船与空间站对接的问题。周边式对接机构（APAS， [俄] АПАС- Андрогинно-периферийный агрегат стыковки）由均匀分布在捕获环上的三个导向瓣和捕捉锁实现捕获，再用一套传动机构实现拉紧。刚性连接方式与杆-锥式对接机构类似，但在对接机构中间留出了一个通道。航天员与空间站货物正是通过这个“生命通道”往来于空间站与运输飞船。这个过程就如同将转接环扭在相机上，然后再将镜头拧在转接环，使得光路准直经过镜头和转接环最终到达传感器一样。目前中国和俄罗斯采用的就是周边式对接机构设计。

太空中的“镜头转接环”

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