11月7日晚,翟志刚开启天和核心舱节点舱出舱舱门,成功出舱。
王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。图/中国载人航天工程(603698,股吧)办公室官方微信号
据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。这是中国首位出舱航天员翟志刚时隔13年后再次进行出舱活动。王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员,迈出了中国女性舱外太空行走第一步。两名出舱航天员将在机械臂支持下,配合开展机械臂悬挂装置与转接件安装和舱外典型动作测试等作业。其间,在舱内的航天员叶光富配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。11月8日0时8分,据央视新闻报道,两名航天员已完成舱外作业任务。
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强化装置和转接件为大小臂组合做准备
此次出舱活动作业之一,就是开展机械臂悬挂装置与转接件安装。
11月7日晚,航天科技(000901,股吧)集团五院空间站系统空间机械臂工程监督唐自新在接受央视《面对面》采访时介绍,整个空间站的机械臂系统,由长10米的大型机械臂和长5米小型机械臂,两条机械臂构成。大型机械臂由核心舱发射,小型机械臂未来将由实验舱ⅰ来进行发射。而此次出舱工作的是大型机械臂,小型机械臂计划明年发射。
唐自新介绍,大型机械臂和小型机械臂可以各自独立在舱上完成自己的工作。此外,大型机械臂和小型机械臂也可以组合进行工作。“组合在一起总长15米,扩大了机械臂作业范围,但在组合的过程中需要一个装备把大臂和小臂连接起来,这个装置就是转接件,在独立工作的时候,转接件并不是单独在大臂或小臂手里,需要把它放在舱上,舱上的悬挂装置就是放转接件的。”
唐自新说,大臂和小臂组合工作完成之后,由大型机械臂把小型机械臂送到舱上,接着小型机械臂和转接件脱离,再由大型机械臂把转接件送到悬挂装置点上,就完成了整个组合臂的作业。强化装置和转接件是为大小臂未来组合工作做准备。
“出舱支持这一块儿,最重要的是过闸的压力控制,压力控制要求高度可靠,时间上要精准,因为时间精确就是在节约资源。”中国航天员科研训练中心研究员李英斌介绍,此次设计的舱间抽气泵,就是在出舱期间,把节点舱气源的大部分先抽到生活舱进行储存,等到二次出舱回来之后再把它复用回来,以节省气源。
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身着“飞天”舱外服 保障出舱活动顺利进行
中国载人航天工程办公室介绍,太空环境恶劣,航天员出舱时须穿舱外航天服,以便把身体与太空恶劣环境隔离开来,为航天员提供安全有效的环境防护、密闭空间的环境控制和生命保障,向航天员提供一个相当于地面的环境。
舱外航天服相当于微型载人航天器,技术很复杂,是一个国家载人航天实力的重要体现。它由服装、头盔、手套和航天靴等组成,其中最复杂的是服装,由多层组成。最里层是衬里和尿收集装置;衬里外是用于散热的液冷通风层;液冷通风层外是用于产生一定压力的加压气密层;然后是限制加压气密层向外膨胀的限制层;限制层外是对付舱外大温差变化的隔热层;最外面是保护层,它由多种纤维复合织物制成,具有良好的柔软性,耐穿透、耐磨损、耐高温、耐燃烧、耐腐蚀,还有防辐射的功能和连接其他装具的接口。因此既能满足航天员生命保障需求,又能帮助航天员实现舱外活动任务。
此次两位出舱作业的航天员同样身着“飞天”舱外服。新一代“飞天”舱外服由我国自主研制,巧妙地利用了仿生结构,使关节活动更自如。其上下肢的所有关节处使用了气密轴承,使航天员的手脚可随意转动,又能严格保证气密性。其背包是航天服穿脱口的密封门,背包内安装了舱外航天服生保设备,背包壳体下端装有备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄完成。
航天服头盔上装配有摄像头、照明灯还有高科技面窗,让视野更加开阔:摄像头可以全程记录航天员舱外操作过程,两侧各有1个照明灯,可照亮服装胸前部分,方便航天员在阴暗面操作;两侧有报警指示灯,在舱外服出现泄漏时闪动报警,同时还有语言报警;面窗包括4层结构,底层2层冲压结构中充有高纯氮气用来防结雾,外面是防护面窗,最外层是镀金的滤光面窗,对太阳光折射率低,防止太阳光线直接照射人眼。这款舱外服的研制代表着高科技领域的尖端技术。
航天员中心航天服工程研究室主任、载人航天工程航天员系统副总设计师张万欣此前介绍,新一代空间站舱外航天服经改进后,一套舱外服可以进行尺寸调节,可满足身高1.6米到1.8米的人穿着,还能根据航天员的体型进行调整。虽重达130公斤,但穿脱快捷。经过训练的航天员可以做到在5分钟左右就完成穿脱。
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模拟遭遇撞击 此前进行首次在轨紧急撤离演练
据央视新闻报道,太空环境复杂又危险,空间站面对的主要威胁之一,是来自外部碎片的撞击。此前,神舟十三号的三位航天员进行了首次在轨紧急撤离演练,模拟核心舱遭遇撞击,内部产生了失压的情况,三名航天员要紧急撤离到神舟十三号的返回舱当中。
演练以空间站失压报警开始,航天员翟志刚迅速通过仪表进行判断,叶光富则迅速打开应急气瓶,确保舱内压力稳定。“这个是有判据的,就是舱压下降到多少,下降速率是多少,就开始要进行相应处置。把应急气瓶打开以后,马上要两个航天员去各自判断,哪个地方出现了泄漏,如果没有的话,尽快去看看载人飞船有没有泄漏,如果载人飞船没有泄漏的话,要进行各自的舱门的关闭处置。航天员王亚平和叶光富迅速关闭了天舟二号和天舟三号舱门,仅用几分钟,三名航天员就撤离到神舟十三号返回舱,整个演练天地配合顺畅,处置快速得当。”中国航天员中心航天员系统副总设计师王春慧介绍。
王春慧说,空间站整个设计以航天员的生命安全为基础,执行最高、最严格的标准,所以空间站在设计中考虑了各种的故障预案,它的一个核心就是要保证航天员的生命安全,包括舱压的失压、失火等都在整个故障预案设计范围内。
新京报记者 张建林