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神十四乘组太空出舱六小时创造多个“第一次”米乐M6 M6米乐
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)
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。
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。
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!”
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。
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。
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