7小时!两名航天员出舱履太空

文章出处:体育买球 │ 点击次数: 1 │ 发表时间: 2023-12-22

  据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年7月4日14时57分,经过约7小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动期间全部既定任务,航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱,标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后,中国航天员再次实施的空间出舱活动,也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。

  神舟十二号航天员乘组自6月17日进驻天和核心舱以来,按计划开展了各项工作,目前3名航天员状态良好,后续在轨飞行期间还将进行一次出舱活动。

  出舱的两名航天员,一人要为机械臂安装上臂支架,包括脚限位器、工具台等,随后借助机械臂进行移动。另一名航天员借助舱壁上安装的扶手,爬行一段距离到作业点进行辅助工作,其间还要进行一次应急返回验证。

  此次出舱活动的另一项重要工作,就是进行舱外全景摄像机的抬升。中国航天员科研训练中心选训室主任王焰磊表示,由于发射限制,摄像机被安装在了比较低的位置,它的视场角有限。入轨之后,需要扩展摄像机的视场角来监视整个舱外的情况,需要航天员去给这些摄像机安装一个支架,架得更高一点。

  两名航天员出舱过程中,舱内航天员需要对机械臂做相关操作,虽然地面人员也可以对机械臂进行大范围转移,但在有航天员站在机械臂上的时候,舱内航天员可以更直观地对机械臂位置做观察,更能与舱外航天员进行直接交流。由航天员自主操作机械臂,在安全性上也有更好的保障。

  通过航天员在中国空间站的首次出舱活动,航天员出舱能力、应急能力都能获得有效验证,尤其是在舱外进行长时间工作,人与装备的结合为后续航天员对空间站来维护提供了宝贵经验。

  此次出舱经过约7小时。在神舟七号乘组人员执行任务期间,我国在太空开展了第一次舱外活动,总时长约20分钟。

  航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光在接受媒体采访时解释称,那次出舱的主要任务是验证我国航天服是不是能够保证航天员顺利出舱。

  而此次,我国已进入到空间站关键技术验证阶段。未来,航天员将在空间站舱外进行更复杂的科研工作,相当一部分科研任务需要在空间站舱外进行,例如,在研究一些材料或设备时,需要将其放置于外太空条件下以考察这些材料或设备在极端条件下的性能表现。这些也对航天服和出舱活动提出了更高要求。

  此外,杨宇光介绍,除了在舱外进行科研工作外,空间站作为极为复杂的系统,航天员还要在舱外对设备做考察、检修、维护。

  因此,为了进行进一步的有关技术验证,此次出舱时间大幅度的提高。这也将是空间站建成、运营的重要标志之一。

  此次出舱活动首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力,雄伟有力的空间站核心舱机械臂格外引人注目。

  空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量,是空间站任务中的“大力士”。其肩部设置3个关节、肘部设置1个关节、腕部设置3个关节,每个关节对应1个自由度,具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转,机械臂可以在一定程度上完成自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作。此次出舱的航天员被固定在机械臂的一端后,由舱内航天员控制机械臂将舱外的航天员送至指定区域进行作业。

  除支持航天员出舱活动外,空间站核心舱机械臂还承担舱段转位、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等在轨任务,是目前同类航天产品中复杂度最高、顶级规模、控制精度最高的空间智能机械系统。

  为扩大任务触及范围,空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案,肩部和腕部关节配置相同,意味着机械臂两端活动功能是一样的。核心舱机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离,同时配合各关节的联合运动,以此来实现在舱体上的爬行转移。

  航天科技集团五院在抓总研制过程中,在关键技术、原材料选用、适应空间站环境的长寿命设计等方面均取得创新突破,全部核心部件实现国产化。

  此次出舱,航天员刘伯明、汤洪波身上穿着的我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。

  120公斤重的舱外航天服,是航天员执行出舱活动的铠甲。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。与以往的出舱服不同的是,此次的航天服背后多了一面国旗。另外,航天员可通过出舱服饮水袋饮水。

  舱外航天服的软结构,包括上下肢和手套,从里到外是舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层等,既能抵抗太空风险,又能穿着舒适、行动灵活,重而不笨。

  舱外服上的头盔面窗有多层,最里层为双层压力面窗,是整个头盔的承压密封结构,呈曲面型,必然的联系到航天员的生命安全,必须做到绝对安全可靠。

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