航天員太空漫步有“神器”

2024 年4 月30 日，神舟十七號載人飛船飛行任務取得圓滿成功，返回艙在東風著陸場成功著陸。在此次飛行任務中，航天員湯洪波、唐勝杰、江新林圓滿完成兩次出艙活動。

艙外航天服保駕護航

航天員離開空間站進入太空，要面臨200℃以上的溫差、強烈的空間輻射等一系列考驗。因此，艙外航天服成為艙外作業必須穿戴的防護裝備。它相當于一個微型載人航天器，能夠將航天員的身體與太空的惡劣環境隔離開來，既能滿足航天員生命保障需求，又能幫航天員實現艙外移動。

中國空間站現有3 套“飛天”第二代艙外航天服，飾帶分別為紅色、藍色、黃色。多層設計，實現了真空防護、高低溫防護和輻射防護，具有每次8 小時艙外工作的能力，重復使用次數也提高到了15 次。而第一代艙外航天服最多只能支持航天員重復5 次艙外活動，每次4 小時。

艙外航天服遵照“一套服裝、多人穿用”的原則進行設計，采用輪換使用的方式支持航天員開展出艙活動。通過調節型號和尺寸，艙外航天服可以適應不同航天員的身高和體重。經過不斷優化，第二代艙外航天服目前在軌操作的精細度和靈活性等都有所提高。以手套為例，航天員戴著它去拿東西，最小抓握直徑僅5 毫米。

每套艙外航天服重 130 千克，雖然不輕，但是穿脫非常方便，只要從服裝背后的“大背包”門進去，關好并鎖緊就可以了。“大背包”可以直接給艙外航天服通風、供氧、去除二氧化碳及有害氣體，還能夠控制艙外航天服的溫度、濕度等，創造舒適的艙外航天服內部環境。

艙外航天服最上面為頭盔，是一個4 層結構的面窗：中間兩層是壓力面窗，其間充氮，起到隔熱和防結霧的作用；外層為可更換防護面窗，在軌可更換；最外層為濾光面窗，鍍的是一層純黃金膜，可以保證陽照區的光線強度不會對航天員的眼睛造成危害。

機械臂成專有“坐騎”

航天員在艙外處于失重狀態，再加上艙外航天服的加壓，活動起來十分不便。這時，被譽為航天員太空行走專有“坐騎”的空間機械臂就大顯神通了。它長10 米，直徑0.35 米，重0.8噸，具有7 個自由度，能夠實現類似人類手臂的靈活運動。它還具備自主控制、自主規劃和自主學習等強大能力，能夠根據不同任務需求，自動或協同地完成各種復雜操作。

機械臂具備爬行能力，能夠在艙外表面移動，支持航天員的出艙活動。在空間站各艙段表面，有很多凹進去的小圓圈，這是目標適配器，也是機械臂落“腳”的地方。行走時，一只機械臂踩在目標適配器上，另一只向前移動，踩上另一個目標適配器后，前一只再移動。有了機械臂的輔助， 航天員免去了攀爬環節，節省了不少體力，可以更輕松地進行科學實驗等。通過末端執行器的多功能夾具與航天員的出艙服相連，機械臂能夠提供對航天員的輔助和保護，實現對飛行器的捕獲和釋放，這使得它可以方便地與其他飛行器對接，完成艙段轉位和貨物運輸等任務。機械臂還能夠完成對空間站上大型設備的維護、更換和拆卸任務，從而使得空間站的維護更加靈活、高效。通過末端執行器的攝像頭和傳感器對空間站外部情況進行監視和檢查，它能夠及時發現并報告異常情況，提高了空間站的安全性和穩定性。

太空“眼睛”眼觀六路

空間站組合體在距地面400 千米處的茫茫太空中飛行，航天員出艙從準備到打開艙門，再到漫步太空，每一步都離不開同伴的緊密配合。

例如，留在艙內的航天員要緊盯艙內屏幕，密切關注艙外航天員的一舉一動，同時精準、從容地進行機械臂的操作，確保將他們運送到正確的位置。再如，在航天員出艙活動時，身處飛控大廳的地面科研人員必須及時發現和迅速處理事故隱患，通過與航天員通話和電視圖像，時刻了解他們的操作過程，并提供必要的引導，實現天地間通力協同。由于面臨200℃以上的溫差、真空失重和強輻射環境等挑戰， 24 小時不間斷監視將在必要時刻為航天員贏得一線生機。因此，太空“眼睛”尤為重要。

在航天員出艙活動中，除了艙外航天服自帶的攝像機，空間站上也配備了多種相機，確保他們無論何時、身處何處都能被“看”到。僅在出艙過程中，就有3 種攝像機充當地面科研人員的太空“眼睛”——節點艙高清攝像機、艙外定向相機和安裝在小柱段的全景攝像機。其中，節點艙高清攝像機記錄了航天員從艙內到艙外的行走過程，通過全景攝像機可以看到航天員剛出艙時的狀態。全景攝像機擁有4 只“眼”，它的水平方向有4 個鏡頭，可以水平360°、垂直100°全景成像，并且能實時拼接輸出高清壓縮視頻畫面。天和核心艙共配有4 臺全景攝像機，布局在柱段和小柱段的不同位置。它們配合默契，能夠同時拍攝4 個方向的畫面并拼接為“全景”，多角度監視太陽翼帆板的展開和航天員的艙外活動。

（責任編輯：陸艷）