新闻资讯 · 2022年 9月 2日

【Telegram中文版】天地协同配合,神舟十四号航天员——太空出舱六小时 创造多个“第一次”【Telegram中文官网】

人民日报记者 余建斌 朱笑熺

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“我已出舱,感觉良好!”

北京时间9月2日0时33分,经过约6小时的出舱活动,神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同,完成出舱活动期间全部既定任务,陈冬、刘洋安全返回问天实验舱,出舱活动取得圆满成功。

尽管挑战和风险极大,但通过天地之间的协同配合,航天员们的精彩表现为此次新人、新舱、新状态的“全新”出舱任务画上圆满句号。

天地协同配合,神舟十四号航天员——太空出舱六小时 创造多个“第一次”

图为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陈冬、刘洋(左)执行出舱任务。李 杰摄(新华社发)制图:汪哲平

新人新舱,带来新挑战

对神舟十四号航天员陈冬、刘洋来说,虽然两人都有过太空飞行经验,但执行出舱任务还是第一次。

太空出舱,航天员“暴露”在外太空,面对的是200摄氏度左右的温差变化和空间辐射、真空环境等恶劣条件。而保障生命安全和支持舱外活动的舱外航天服,重达上百公斤,航天员要在这个“人形飞行器”中控制好身体状态,并且进行太空行走、攀援和精细化的舱外操作,困难重重。

这也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。此前神舟十二号、神舟十三号乘组的四次出舱,充分验证了舱外航天服的性能和航天员长时间出舱工作的能力。而此次神舟十四号的首次出舱活动面临许多新情况,有利条件和挑战风险并存:

航天员首次从气闸舱出舱,出舱口更“宽敞”;天地之间的通信覆盖度进一步提高,对天地协同和地面对天上的支持来说,时间相对更充足;首次采用小机械臂转移航天员,此前还没有实际经验积累;问天实验舱加入空间站,让空间站的规模发生了变化,航天员要面对的是一个更庞大、更复杂的飞行器组合体……这些新情况新挑战需要航天员提前做好准备,现场做好应对。

天地一心,顺利出舱

9月1日下午,航天员关闭问天舱段间舱门,随后陈冬、刘洋先后进入舱外航天服,进行出舱前各项准备工作。18时26分,陈冬成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。19时09分,陈冬、刘洋成功出舱,蔡旭哲则在核心舱内配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。

持续6个小时的出舱活动,天地间周密协同、舱内外密切配合,先后完成了问天舱扩展泵组安装、问天舱全景相机抬升、舱外自主应急返回验证等任务,全过程顺利圆满,检验了航天员与小机械臂协同工作的能力,验证了问天实验舱气闸舱和出舱活动相关支持设备的功能性能。

在密闭航天服中进行高强度的出舱操作,体力消耗巨大。但在这6个小时,除了每人携带的约500毫升的水,出舱的两名航天员没有其他补充。可以说,航天员在天上做的每一个动作,都是技术和勇气的考量。

出舱活动顺利完成,陈冬、刘洋准备返回气闸舱前,地面支持团队称赞神舟十四号航天员乘组的精彩表现和协作精神,并请陈冬和刘洋以美丽的地球为背景,向摄像头招手,记录这珍贵的一刻。

陈冬说:“第一次从气闸舱出舱,第一次启用小机械臂,更是我和刘洋第一次出舱活动,这么多第一次当中,我们感受到了舱外的美景,感受到了出舱的不易,感受到了中国空间站在不断地壮大,最重要的是感受到了地面人员的鼓励、支持和帮助。”

刘洋则说:“天地一心,向前一步,虽然充满了艰辛和挑战,但每前进的一小步,都是梦想的一大步,中国空间站永远值得期待!”

蔡旭哲同时也在舱内感谢了地面团队和广大科技工作者对此次出舱任务的支持。

当刘洋提前作出“中秋节快乐”的祝福时,地面团队也马上回复“你们也要吃月饼”,这些天地之间的对话和交流细节让太空出舱活动变得温馨起来。

舱门更大,安全绳更长

神舟十二号、神舟十三号乘组出舱时,通过的舱门是位于空间站核心舱节点舱的出舱口,舱门口径为85厘米。此次任务,神舟十四号航天员首次从问天实验舱的气闸舱“出门”,舱门口径达到1米,让航天员在身着舱外航天服的情况下,能够更加从容地携带设备“走出家门、遨游太空”。

看似简单的尺寸增大,其实是一项“刚”与“柔”的平衡。在保持航天员操作力不变的条件下使口径1米的舱门实现密封,研制难度不言而喻。负责抓总研制的中国航天科技集团五院空间站结构与机构团队,为此进行了创新。

从技术上看,1米舱门属于复杂的航天器机构,涵盖密封、传动、锁紧、导向、润滑、人机工效等方方面面,航天员打开舱门的操作过程会不会很复杂?经过舱门设计团队的精妙设计,航天员出舱前,只需使用舱门门体上配套的操作手柄旋转解锁,使用助力机构消除残压,拉动舱门把手即可完成打开舱门的动作。舱门还配套了量身定制的舱门保护罩,全方位保障问天舱门的安全使用。

出舱使用的安全绳、照明灯、舱外维修工具等一系列太空装备,也为顺利出舱提供了保障。

安全绳是连接出舱航天员与空间站的“生命线”。在执行神舟七号任务时,航天员翟志刚完成了我国首次太空出舱活动。当时出舱时使用的安全绳是固定长度,有效长度仅1米多。在空间站建造任务中,航天员要完成空间站设备安装、检修等出舱任务,出舱范围更大、操作难度更高、安全要求更严格,需要长度更长且可伸缩的安全绳。

中国航天科技集团五院529厂研制团队为此进行了新型可伸缩安全系绳机构研发,提出了一种巧妙的设计方案,并通过大量试验验证,确保10余米长的钢丝绳可在机构的狭小空间里进行上万次、重复性的有序缠绕。

在此次出舱过程中,这种安全绳能保证航天员与空间站舱体间保持超过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,还能经受住太空中巨大温差、空间辐照、空间粒子等酷烈环境的考验。