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成功出舱!“问天”开门有这些新变化
发表时间:2022-09-05 09:23:32来源:科普时报

9月2日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十四号航天员刘洋(左)结束出舱任务正在返回的画面。

新华社发(李杰摄)

北京时间2022年9月1日18时26分,航天员陈冬成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至19时09分,航天员陈冬、航天员刘洋成功出舱。这是我国航天员首次从问天实验舱气闸舱出舱实施舱外活动。

舱门更大面向地球

从“神十四”开始,问天实验舱的气闸舱将成为整个空间站系统的主要出舱通道,原先作为出舱口的节点舱将转为备份。

航天科普专家钱航告诉科普时报记者,航天员在天和核心舱的节点舱的出舱活动空间大概是七八个立方米,问天实验舱的气闸舱可以达到十二三个立方米。此外,气闸舱比节点舱更加整洁,舱内只配置了与出舱相关的设备,没有其他管路电缆的羁绊。航天员从问天实验舱的气闸舱进进出出,可以更舒展、更从容,还能携带大个头的设备出舱工作,出舱能力大大提升。

航天员出舱时,不同于节点舱出舱口,气闸舱舱门是面向地球的,这样设计是为了最大程度帮助航天员规避太空环境下阳光的干扰。

“在没有大气层保护的情况下,太空中的阳光照射远比我们在地面上看到的更加刺眼与危险,一定程度上会对航天员的工作包括一些器件的正常使用造成影响。”钱航说。

安全绳更长太空漫步更自由

航天员执行出舱任务,必须有连接在空间站上的“生命线”时刻护卫左右,这就是由航天五院529厂研制的可伸缩安全系绳机构。

这种安全绳能保证航天员与空间站舱体间超过10米的安全连接,又不会对航天服产生勾挂和干涉航天员的运动,还要经受住太空中近200℃大温差、空间辐照、空间粒子等恶劣环境考验。同时,考虑到人机工效学的要求,产品还要实现恒力输出,以保证其收放力不对航天员运动产生影响。

针对长距离以及空间环境适应性的设计需求,研发团队创新提出了一种巧妙的设计方案,实现了钢丝绳的恒力收放,无需电机提供回转力矩,避免了电缆的引入,保证了航天员携带的便捷性和机动性。

小机械臂更灵巧精细操作能力强

值得一提的是,航天员这次出舱,还将首次使用安装在问天实验舱舱外的小机械臂,它肩负着独立完成舱外载荷的安装、更换等照料操作的重任。顾名思义,小机械臂更“短小精悍”,长度只有约5米,承载能力为3吨。

“一方面,小机械臂更加精巧,相应的目标适配器也更加灵巧;另一方面,小机械臂的位置精度优于大机械臂的5倍,姿态控制精度是大机械臂的2倍,完成精细操作的能力更强。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩说,小机械臂可以单独使用,也可与大机械臂形成组合机械臂;支持航天员出舱活动、舱外状态检查、舱外货物转移及安装、舱外维护维修、载荷照料、光学设施维护等6项应用任务。

照明灯更多航天员的引航灯塔

此次出舱任务中,航天员可以在更清晰明亮的环境下开展舱外操作,这得益于仪表与照明分系统为航天员带来的两台新神器:云台照明灯。

舱外云台照明灯具备全覆盖角度转动功能,通过多自由度转动机构以及投光灯光学系统设计,使航天员出舱路径以及舱外作业点的照度得到充分保障,成为航天员舱外行走的“引航灯塔”。

通过该系统,航天员进入空间站后,可以根据个人需求通过手机APP调节舱内照明环境,在睡眠、工作、运动等模式间切换,以避免长时间单调环境带来不适,保证高效工作、高质量睡眠。

责任编辑:王文韬  审编:admin
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