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每日看點(diǎn)!艙門更大、繩子更長(zhǎng),燈光更多,中國(guó)航天員“太空漫步”裝備又升級(jí)了!

時(shí)間:2022-09-02 05:27:49 來(lái)源: 環(huán)球時(shí)報(bào)-環(huán)球網(wǎng)


【環(huán)球時(shí)報(bào)-環(huán)球網(wǎng)報(bào)道 記者 樊巍】9月1日晚,神舟十四號(hào)乘組兩位航天員陳冬、劉洋成功開(kāi)啟問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙艙門,開(kāi)展了此次在軌駐留任務(wù)期的首次出艙任務(wù)。這是航天員陳冬、劉洋首次執(zhí)行出艙活動(dòng)任務(wù),也是我國(guó)航天員首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙實(shí)施艙外活動(dòng)。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,未來(lái)這個(gè)氣閘艙也將成為整個(gè)空間站系統(tǒng)的主要出艙通道。

新氣閘艙空間更大,出入自如


(資料圖)

作為中國(guó)空間站上新的“家門”,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙的視覺(jué)效果十分獨(dú)特,呈現(xiàn)外方內(nèi)圓的特征,這也是空間站系統(tǒng)唯一一個(gè)看上去是方形的艙體。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,出艙氣閘的外面,看上去像方形的外殼是艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái),該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上配置了22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口,其中一部分還配備了流體回路溫度控制。航天科技集團(tuán)五院空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師李喆在接受媒體采訪時(shí)介紹稱,方形的平板結(jié)構(gòu),主要是為了方便機(jī)械臂到時(shí)候去抓取載荷安裝在這個(gè)平臺(tái)上。另一方面,這些載荷都是有特定方向要求的,它可以保證一個(gè)載荷的觀測(cè)視場(chǎng)。

《環(huán)球時(shí)報(bào)》從空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙抓總研制單位航天科技集團(tuán)五院處獲悉,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將在氣閘艙外攜帶一套5米長(zhǎng)的“小臂”。這套7自由度的機(jī)械臂小巧、精度高,“小手”方便抓中小型設(shè)備,做更為精細(xì)的操作,航天員可在艙內(nèi)利用人機(jī)交互完成空間機(jī)械臂多模式操作。此外,小臂還可以與核心艙大臂組成15米長(zhǎng)的組合臂,開(kāi)展更多的艙外操作。這套組合臂還能在天和、問(wèn)天、夢(mèng)天的空間站三艙組合體之間爬行,屆時(shí),“機(jī)甲戰(zhàn)士”能控制的艙外范圍就更大了。未來(lái)十年,在空間站搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷,可以通過(guò)機(jī)械臂精準(zhǔn)“投送”到自己對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)載荷接口位置,實(shí)現(xiàn)“即插即用”,不再需要航天員出艙進(jìn)行人工操作了。

而航天員開(kāi)展出艙活動(dòng)時(shí)的“更衣間”——出艙氣閘則呈圓柱狀。這個(gè)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙上的“更衣間”空間更大,航天員在這里作出艙準(zhǔn)備和艙外返回時(shí),可以更舒展、更從容。

此前,神舟十二號(hào)、神舟十三號(hào)乘組是通過(guò)位于空間站核心艙節(jié)點(diǎn)艙的出艙口執(zhí)行出艙任務(wù),這個(gè)出艙口的艙門直徑為85厘米。而此次由航天科技集團(tuán)五院空間站結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)抓總研制的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙門,口徑達(dá)到了1米,航天員出艙前,只需使用艙門門體上配套的操作手柄旋轉(zhuǎn)解鎖,使用助力機(jī)構(gòu)消除殘壓,拉動(dòng)艙門把手即可完成打開(kāi)艙門動(dòng)作了。航天員從這里進(jìn)進(jìn)出出,不僅更加方便了,而且還能攜帶大個(gè)頭的設(shè)備出艙工作,艙外工作能力大大提升。

除此之外,艙門還配套了量身定制的艙門保護(hù)罩,并將艙門檢漏儀作為密封的檢測(cè)手段、將艙門壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)作為狀態(tài)輔助判斷,全方位保障問(wèn)天“大門”的安全使用。

根據(jù)在軌的使用需求不同,研制團(tuán)隊(duì)還將在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙等后續(xù)任務(wù)中配備多種不同功能的艙門產(chǎn)品。

加長(zhǎng)“生命線”令太空漫步更加自由

安全系繩是連接航天員與空間站的“生命線”,在航天員出艙時(shí)保護(hù)其安全。在神舟七號(hào)的出艙活動(dòng)中,使用的安全系繩是固定長(zhǎng)度的,其有效長(zhǎng)度僅1米多。而在本次出艙活動(dòng)中,神舟十四號(hào)航天員乘組有了更長(zhǎng)的安全系繩,能更自由地進(jìn)行太空漫步。

在空間站建造任務(wù)中,航天員要完成空間站設(shè)備安裝、檢修等出艙任務(wù),出艙范圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴(yán)格,亟需研發(fā)一種長(zhǎng)度更長(zhǎng)且可伸縮的安全系繩機(jī)構(gòu)。為此,研制團(tuán)隊(duì)全力開(kāi)展研發(fā)工作,為航天員出艙助“一繩之力”。新型可伸縮安全系繩機(jī)構(gòu)能保證航天員與空間站艙體間超過(guò)10米的安全連接,又不會(huì)對(duì)航天服產(chǎn)生勾掛或干涉航天員的運(yùn)動(dòng),且能經(jīng)受住太空中近200℃大溫差、空間輻照、空間粒子等惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

與此同時(shí),研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了一種巧妙的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩的恒力收放,無(wú)需電機(jī)提供回轉(zhuǎn)力矩,避免了電纜的引入,保證了航天員攜帶的便捷性和機(jī)動(dòng)性。設(shè)計(jì)人員還選用了耐空間輻照的特殊包覆材料對(duì)鋼絲繩進(jìn)行保護(hù),減小纏繞過(guò)程中的阻力、避免空間輻照環(huán)境對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生影響以及防止鋼絲繩對(duì)航天服產(chǎn)生鉤掛;并采用了輔助排繩滑輪組引導(dǎo)鋼絲繩排繩的設(shè)計(jì)方案,滿足長(zhǎng)壽命使用的要求。

新照明“神器”引領(lǐng)太空漫步

在此次出艙任務(wù)中,航天員在艙外操作時(shí),空間站上的照明系統(tǒng)在漆黑的太空環(huán)境中“搭建”出的清晰明亮的作業(yè)環(huán)境令人印象深刻。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,在此次出艙任務(wù)中,儀表與照明分系統(tǒng)為航天員帶來(lái)了兩臺(tái)新的神器:云臺(tái)照明燈。

此前,空間站規(guī)劃了艙外多艙段多自由度動(dòng)態(tài)照明為主、固定照明為輔的,一體化、多層次、多維度照明系統(tǒng)。但首次應(yīng)用的艙外云臺(tái)照明燈則具備全覆蓋角度轉(zhuǎn)動(dòng)功能,通過(guò)多自由度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及投光燈光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),使得航天員出艙路徑以及艙外作業(yè)點(diǎn)的照度得到充分保障,成為航天員艙外行走的“燈塔”。

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