問天開“門”大吉“訪客”首次出艙

據中國載人航天工程辦公室訊息,北京時間2022年9月2日0時33分,經過約6小時的出艙活動,神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協同,完成出艙活動期間全部既定任務,陳冬、劉洋已安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。

出艙艙門更大,出入“家門”輕鬆自如

據航天科技集團五院有關專家介紹,神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時,透過的門是位於空間站核心艙節點艙的出艙口,艙門口徑為85釐米。而本次任務,航天員首次從問天實驗艙的氣閘艙“出門”,艙門口徑達到了1米,讓航天員在身著艙外航天服的情況下,能夠更加從容地攜帶裝置“走出家門、遨遊太空”。

這個更大的“大門”由五院空間站結構與機構團隊抓總研製,看似是簡單的幾何尺寸增大,其實是一項“剛”與“柔”的平衡。利用槓桿放大原理尋找平衡點,在保持航天員操作力不變的條件下使得直徑1米的艙門實現密封,研製難度不言而喻。

1米艙門雖然複雜,但航天員要開啟艙門卻非常簡單。艙門設計團隊將複雜的功能落實到了產品的操作細節中,航天員出艙前,只需使用艙門門體上配套的操作手柄旋轉解鎖,使用助力機構消除殘壓,拉動艙門把手即可完成開啟艙門動作了。

除此之外,艙門還配套了量身定製的艙門保護罩,並將艙門檢漏儀作為密封的檢測手段、將艙門壓點開關作為狀態輔助判斷,全方位保障問天“大門”的安全使用。

專用氣閘艙更便利

從全新的問天實驗艙氣閘艙執行出艙活動,也給航天員們帶來了更便利的出艙體驗。

此前從核心艙節點艙出艙時,用於出艙的空間較小。而問天氣閘艙作為專用的氣閘艙,空間更大,航天員在這裡進行出艙準備和艙外返回時,可以更舒展、更從容。

從節點艙出艙時,航天員還需要進行物品轉移等操作專案。問天氣閘艙作為專用艙段,則省去了這些操作專案,讓航天員能夠更快速地開展出艙活動。未來,問天氣閘艙將成為整個空間站系統的主要出艙通道。

安全繩更長,太空漫步隨心而動

安全繫繩是連線航天員與空間站的“生命線”,在航天員出艙時保護其安全。在神舟七號的出艙活動中,使用的安全繫繩是固定長度的,其有效長度僅1米多。本次出艙活動中,神舟十四號航天員乘組有了更長的安全繫繩,能更自由地進行太空漫步,這得益於五院529廠研製的可伸縮安全繫繩機構。

在空間站建造任務中,航天員要完成空間站裝置安裝、檢修等出艙任務,出艙範圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴格,亟需研發一種長度更長且可伸縮的安全繫繩機構。為此,研製團隊全力開展研發工作,為航天員出艙助“一繩之力”。新型可伸縮安全繫繩機構能保證航天員與空間站艙體間超過10米的安全連線,又不會對航天服產生勾掛和干涉航天員的運動,且能經受住太空中近200℃大溫差、空間輻照、空間粒子等惡劣環境的考驗。

同時,研發團隊創新提出了一種巧妙的設計方案,實現了鋼絲繩的恆力收放,無需電機提供迴轉力矩,避免了電纜的引入,保證了航天員攜帶的便捷性和機動性。設計人員還選用了耐空間輻照的特殊包覆材料對鋼絲繩進行保護,減小纏繞過程中的阻力、避免空間輻照環境對鋼絲繩產生影響以及防止鋼絲繩對航天服產生鉤掛;並採用了輔助排繩滑輪組引導鋼絲繩排繩的設計方案,滿足長壽命使用的要求。

照明燈更多,太空漫步的引航燈塔

此次出艙任務中,我們可以清晰明亮地看到航天員的艙外操作,這是因為儀表與照明分系統為航天員帶來了兩臺新的神器:雲臺照明燈。

空間站規劃了艙外多艙段多自由度動態照明為主、固定照明為輔的一體化、多層次、多維度照明系統。隨問天實驗艙發射的艙外雲臺照明燈具備全覆蓋角度轉動功能,是空間站首次在軌應用的照明裝置,透過多自由度轉動機構以及投光燈光學系統設計,使得航天員出艙路徑以及艙外作業點的照度得到充分保障,成為航天員艙外行走的“燈塔”。