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成功出舱!从问天“新居”出舱有哪些新变化?

时间:2022年09月01日 信息来源:本站原创 点击:425 字体:

2022年9月1日19时09分,神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋成功出舱,问天实验舱开“门”大吉。继抓总研制并成功发射天舟四号、神舟十四号、问天实验舱后,航天科技集团五院(以下简称五院)再一次以实际行动贯彻落实习近平总书记给空间站建造青年团队的回信精神,全力支撑出舱活动顺利进行。


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此次出舱活动,也是我国航天员首次从“太空新居”问天实验舱出舱。和此前从天和核心舱出舱相比,本次出舱活动有哪些新的变化呢?

 

出舱舱门更大

出入“家门”轻松自如

  

神舟十二号、神舟十三号乘组出舱时,通过的“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。而本次任务,航天员首次从问天实验舱的气闸舱“出门”,舱门口径达到了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”。

 

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这个更大的“大门”由五院空间站结构与机构团队抓总研制,看似是简单的几何尺寸增大,其实是一项“刚”与“柔”的平衡。利用杠杆放大原理寻找平衡点,在保持航天员操作力不变的条件下使得直径1米的舱门实现密封,研制难度不言而喻。

 

1米舱门虽然复杂,但航天员要打开舱门却非常简单。舱门设计团队将复杂的功能落实到了产品的操作细节中,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动作了。

 

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除此之外,舱门还配套了量身定制的舱门保护罩,并将舱门检漏仪作为密封的检测手段、将舱门压点开关作为状态辅助判断,全方位保障问天“大门”的安全使用。

 

专用气闸舱更便利

自由舒展、从容不迫

 

从全新的问天实验舱气闸舱执行出舱活动,也给航天员们带来了更便利的出舱体验。

 

此前从核心舱节点舱出舱时,用于出舱的空间较小。而问天气闸舱作为专用的气闸舱,空间更大,航天员在这里进行出舱准备和舱外返回时,可以更舒展、更从容。

 

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从节点舱出舱时,航天员还需要进行物品转移等操作项目。问天气闸舱作为专用舱段,则省去了这些操作项目,让航天员能够更快速地开展出舱活动。未来,问天气闸舱将成为整个空间站系统的主要出舱通道。

 

安全绳更长

太空漫步随心而动

  

安全系绳是连接航天员与空间站的“生命线”,在航天员出舱时保护其安全。在神舟七号的出舱活动中,使用的安全系绳是固定长度的,其有效长度仅1米多。本次出舱活动中,神舟十四号航天员乘组有了更长的安全系绳,能更自由地进行太空漫步,这得益于五院529厂研制的可伸缩安全系绳机构。

 

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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,亟需研发一种长度更长且可伸缩的安全系绳机构。为此,研制团队全力开展研发工作,为航天员出舱助“一绳之力”。新型可伸缩安全系绳机构能保证航天员与空间站舱体间超过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,且能经受住太空中近200℃大温差、空间辐照、空间粒子等恶劣环境的考验。

 

同时,研发团队创新提出了一种巧妙的设计方案,实现了钢丝绳的恒力收放,无需电机提供回转力矩,避免了电缆的引入,保证了航天员携带的便捷性和机动性。设计人员还选用了耐空间辐照的特殊包覆材料对钢丝绳进行保护,减小缠绕过程中的阻力、避免空间辐照环境对钢丝绳产生影响以及防止钢丝绳对航天服产生钩挂;并采用了辅助排绳滑轮组引导钢丝绳排绳的设计方案,满足长寿命使用的要求。

 

照明灯更多

太空漫步的引航灯塔

  

此次出舱任务中,我们可以清晰明亮地看到航天员的舱外操作,这是因为仪表与照明分系统为航天员带来了两台新的神器:云台照明灯。

 

空间站规划了舱外多舱段多自由度动态照明为主、固定照明为辅的一体化、多层次、多维度照明系统。随问天实验舱发射的舱外云台照明灯具备全覆盖角度转动功能,是空间站首次在轨应用的照明设备,通过多自由度转动机构以及投光灯光学系统设计,使得航天员出舱路径以及舱外作业点的照度得到充分保障,成为航天员舱外行走的“灯塔”。



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