9月1日，正在太空出差的神舟十四號(hào)航天員乘組執(zhí)行了首次出艙任務(wù)。這也是問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在軌運(yùn)行以來(lái)的第一次出艙任務(wù)，備受矚目。兩位出艙的航天員陳冬、劉洋經(jīng)受住了極端環(huán)境對(duì)他們身體和精神的極大挑戰(zhàn)，與留在艙內(nèi)的蔡旭哲和地面飛行控制人員配合默契，圓滿完成了這次的出艙活動(dòng)任務(wù)。這次出艙活動(dòng)都有哪些亮點(diǎn)，執(zhí)行過(guò)程中又有哪些新設(shè)備亮相呢？
北京時(shí)間9月2日0時(shí)33分，經(jīng)過(guò)約6小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十四號(hào)航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)，陳冬、劉洋安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，出艙活動(dòng)取得圓滿成功。
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讓我們把目光放回到9月1日18點(diǎn)26分，在距離地面約400公里的太空軌道上，航天員陳冬成功開(kāi)啟問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙艙門，開(kāi)始神舟十四號(hào)航天員乘組的第一次艙外之旅。與神舟十二號(hào)、神舟十三號(hào)乘組從天和核心艙的節(jié)點(diǎn)艙出艙不同，神舟十四號(hào)航天員是從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙出艙的。相較于天和核心艙的節(jié)點(diǎn)艙，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙內(nèi)部空間更大，有將近14立方米，艙門也更加寬敞。
航天科技集團(tuán)五院、空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 朱光辰：氣閘艙的艙門它的直徑是1米，原來(lái)的艙門直徑是850毫米，那個(gè)是能允許航天服通過(guò)的最小的直徑，1米是相對(duì)來(lái)說(shuō)更舒適的一個(gè)直徑。
不僅更大更舒適，氣閘艙作為一個(gè)專用的出艙通道，所在的位置還有不少便利之處，將成為以后航天員出艙的首選。
航天科技集團(tuán)五院、空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 朱光辰：氣閘艙的位置在整個(gè)密封艙的尾端，就是盲端，從這個(gè)位置進(jìn)行出艙活動(dòng)，對(duì)其他艙段不會(huì)有太大影響。比如說(shuō)由節(jié)點(diǎn)艙出艙，節(jié)點(diǎn)艙泄壓之后，整個(gè)艙就不能進(jìn)去人了，整個(gè)空間站的交通就要臨時(shí)中斷一段時(shí)間。但是由問(wèn)天艙的氣閘艙出艙，就不存在這個(gè)問(wèn)題。
因?yàn)槭鞘状螁⒂脷忾l艙出艙，航天員出艙順利與否是技術(shù)人員最關(guān)注的焦點(diǎn)。這次出艙和過(guò)去還有一個(gè)明顯的不同，氣閘艙的出艙口朝向地球，從這里出艙的時(shí)候，航天員直接看到的就是地球。
航天科技集團(tuán)五院、空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 朱光辰：兩個(gè)口的位置不一樣，完全由空間站的設(shè)計(jì)和有效載荷需求的設(shè)計(jì)來(lái)考慮，核心艙的出艙口放在朝天的方向，因?yàn)槌氐姆较蚴且獙?duì)接載人飛船的。實(shí)驗(yàn)艙以實(shí)驗(yàn)為主，朝天方向有利于開(kāi)展暴露實(shí)驗(yàn)，所以把這個(gè)位置留給有效載荷了，這樣人出艙由對(duì)地的方向出艙。
出艙就看到地球，也給了航天員一個(gè)很明確的方位感。于是，神舟十四號(hào)航天員出艙后，我們第一次看到這樣的景象：中國(guó)空間站、艙外航天員、地球、問(wèn)天機(jī)械臂出現(xiàn)在同一個(gè)畫面中。航天員出艙時(shí)，在固定好雙腳的限位器以后，再把艙外操作臺(tái)固定到限位器所在的平臺(tái)上。從外觀上，這次出艙所使用的裝備看上去和前幾次差不多，但實(shí)際上，技術(shù)人員進(jìn)行了不少細(xì)微的優(yōu)化。
根據(jù)此前航天員出艙后的反饋，這次航天員出艙所使用的工具從重量、材質(zhì)等都進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化，這個(gè)艙外操作臺(tái)跟過(guò)去比就輕了4公斤。一般人理解，太空上沒(méi)有重力，航天員拿起來(lái)似乎并沒(méi)有區(qū)別，為什么還要進(jìn)行這樣的調(diào)整呢？
航天科技集團(tuán)五院總裝與環(huán)境工程部、宇航產(chǎn)品設(shè)計(jì)副主任工程師 王哲：幾個(gè)主承力的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)進(jìn)行了一定程度優(yōu)化，使它整體質(zhì)量，包括它的質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都降低了。因?yàn)楹教靻T操作的時(shí)候，是扶著它最下邊的扶手，如果它（艙外操作臺(tái)）的質(zhì)心越接近他手部的位置就越好操作，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，擺動(dòng)的時(shí)候就更省力。
科技人員所進(jìn)行的一切努力都是為了航天員出艙時(shí)更有效率和更安全。這次出艙，有一項(xiàng)任務(wù)是安裝電纜保護(hù)罩，這也是根據(jù)前幾次航天員出艙時(shí)的個(gè)體感受進(jìn)行的改進(jìn)。航天員陳冬在打開(kāi)艙門后，將保護(hù)罩仔細(xì)地安裝在電纜上。隨后，航天員出艙的任務(wù)有抬升全景相機(jī)、安裝擴(kuò)展泵組、艙外自主轉(zhuǎn)移應(yīng)急返回能力驗(yàn)證等，這幾項(xiàng)都是前幾次出艙時(shí)航天員進(jìn)行過(guò)的。
航天科技集團(tuán)五院、空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 朱光辰：因?yàn)樵谂撏獾臄z像機(jī)數(shù)量比較多，所以每個(gè)新的艙段上去都有這個(gè)工作，之所以需要人去抬，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)自動(dòng)裝置去實(shí)現(xiàn)會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，而且航天員在一開(kāi)始執(zhí)行艙外活動(dòng)任務(wù)的時(shí)候，也應(yīng)該是循序漸進(jìn)，從一些比較常規(guī)的作業(yè)項(xiàng)目開(kāi)始，完了之后逐漸增加復(fù)雜程度。
出艙任務(wù)由易到難，是為了確保萬(wàn)無(wú)一失。無(wú)論是從流程的設(shè)計(jì)還是設(shè)備工具的改進(jìn)，中國(guó)載人航天每一點(diǎn)細(xì)微進(jìn)步都源自航天員的親身實(shí)踐和科研人員的精心研制。
這次出艙活動(dòng)，除了航天員的表現(xiàn)，首次亮相的明星——小機(jī)械臂也非常受人關(guān)注。此前，神舟十二、十三乘組出艙時(shí)都用到了大機(jī)械臂，而這次負(fù)責(zé)艙外運(yùn)送航天員活動(dòng)的是小機(jī)械臂。核心艙機(jī)械臂展開(kāi)長(zhǎng)度為10.2米，而小機(jī)械臂臂長(zhǎng)近6米。
在執(zhí)行這次出艙任務(wù)前，小機(jī)械臂在地面人員的支持下順利完成了在軌測(cè)試。通過(guò)關(guān)節(jié)，小機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)類似人類手臂的運(yùn)動(dòng)能力，相比大機(jī)械臂末端定位精度更高，位置精度優(yōu)于大臂的5倍，姿態(tài)精度優(yōu)于大臂的2倍。未來(lái)，小機(jī)械臂還可以與大機(jī)械臂形成組合機(jī)械臂，成為航天員執(zhí)行任務(wù)的好幫手。
航天科技集團(tuán)五院、空間站總體研究室主任 王為：小機(jī)械臂不能轉(zhuǎn)位，但它可以轉(zhuǎn)移航天員，出艙的時(shí)候，航天員可以站在小機(jī)械臂上去運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在航天員可以站在大機(jī)械臂上，也可以站在小機(jī)械臂上，甚至未來(lái)的話可以讓大機(jī)械臂和小機(jī)械臂連成一個(gè)15米長(zhǎng)的組合臂，站在組合臂上進(jìn)行更大范圍的轉(zhuǎn)移。
在小機(jī)械臂的助力下，這次出艙活動(dòng)堪稱完美。在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射之后，整個(gè)空間站將有近千個(gè)科學(xué)研究項(xiàng)目滾動(dòng)開(kāi)展。在這個(gè)過(guò)程中，有一件繁重的任務(wù)——將暴露在太空的實(shí)驗(yàn)器材定期進(jìn)行回收和更換，最后帶回地面給科學(xué)家。有了大小機(jī)械臂的精密配合，就不需要每次都辛苦航天員出艙操作了。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是中國(guó)空間站的第一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。它發(fā)射入軌后，航天員已在實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)完成了變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱、低溫存儲(chǔ)裝置、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜的解鎖和組裝。在9月1日的《開(kāi)學(xué)第一課》上，航天員蔡旭哲還向全國(guó)的小朋友們介紹了正在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙中茁壯成長(zhǎng)的水稻“小薇”。
在期待水稻“小薇”實(shí)驗(yàn)順利的同時(shí)，隨著中國(guó)空間站的建設(shè)和完善，更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)將逐步展開(kāi)，令人期待。
中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心應(yīng)用發(fā)展中心主任 張偉：我們的規(guī)劃整體相當(dāng)于形成了一個(gè)完整的規(guī)劃，我們希望在所有學(xué)科方面，包括生命、材料、流體、燃燒、天文、地球、新技術(shù)，方方面面都會(huì)開(kāi)花結(jié)果，期望把空間站建成一個(gè)國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)達(dá)10年以上穩(wěn)定運(yùn)行，我們期望不斷能產(chǎn)生一些科技成果，同時(shí)服務(wù)于人類。
自今年6月5日發(fā)射升空以來(lái)，神舟十四號(hào)航天員乘組逐步開(kāi)展了大量的在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)。2022年是完成中國(guó)空間站建造的決戰(zhàn)決勝之年。建造中國(guó)空間站，建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室是實(shí)現(xiàn)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)，是建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。接下來(lái)的10月，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將發(fā)射，中國(guó)空間站的三個(gè)艙段將形成“T”字基本構(gòu)型，完成中國(guó)空間站的在軌建造。太空浩瀚，征程漫漫，中國(guó)航天人奮楫星海的腳步從未停歇。
標(biāo)簽： 神舟十四號(hào)
