央视网消息(焦点访谈):7月4日,中国航天员时隔13年再次出舱,漫步太空。这张图片就是航天员在空间站核心舱外站在机械臂上工作的样子。这一次出舱时间将近7个小时,圆满完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务。两位出舱的航天员刘伯明和汤洪波与留在舱内的指令长聂海胜和地面飞行控制人员配合默契,圆满完成了这次的出舱活动任务。而在他们成功完成任务的背后,是一个又一个精巧的设计。

  7月4日上午8时11分,在距离地面300多公里的太空轨道上,中国航天员刘伯明和汤洪波经过仔细地准备,穿戴好“飞天”舱外服,打开出舱门,开始空间站阶段我国航天员的第一次舱外之旅。

  2008年,我国航天员第一次出舱时,航天员在打开舱门的环节,因为舱内泄压不彻底,遇到了门打不开的问题。针对这个问题,航天工程师们经过大量的分析和试验,增加了特别的设计。

  出舱过程更加顺利了,对于航天员出舱后的活动,天和核心舱也专门为他们准备了出行专车——机械臂。

  机械臂的使用是我国空间站任务要验证的关键技术之一,运送出舱航天员到指定位置是它重要的功能,但是,发射入轨时,机械臂上本身并没有安装给航天员“搭车”的工具,航天员要搭上这趟“顺风车”,出舱的第一件事要先给自己安个“座儿”。

  一切准备就绪,刘伯明成为中国空间站机械臂的第一位“乘客”。这个总长10米的机械臂就像人的胳膊一样,有肩部、肘部和腕部三个关节,可以实现7个自由度的运动。在此之前,航天员除了利用模拟结构件进行过训练,真正发射上天的机械臂和航天员的配合还是头一次。

  核心舱发射入轨后,已经进行了多次机械臂的试验,并对这次出舱进行了全流程验证。此次机械臂的使用,主要是由地面飞控中心进行控制,但是在太空中,留在舱内的航天员聂海胜也需要在核心舱的机械臂操作台上实时监控,进行微调。

  就在机械臂运送刘伯明的时候,汤洪波从节点舱的出舱口沿着舱壁出发,利用舱壁上的扶手,向指定位置移动。这次出舱的核心任务之一就是要将一个摄像头抬高,更好地观察核心舱的情况和机械臂的运动。

  在两位航天员的腰部,可以清晰地看到还有许多外挂工具。载人航天工程进入空间站阶段后,航天员出舱活动涉及各种类型的机械拆装工作,设计师们一共为他们设计了26种工具,132件,这次的任务,他们用到了其中的8种。

  在调整摄像头的过程中,航天员一共要拆装15个螺钉,这也是今后空间站出舱任务中最高频的动作。为了辅助航天员在太空里完成这个任务,在所有的舱外工具中,唯一的一个电动工具就是电动螺丝刀。虽然它个头大,有10斤重,但在太空的微重力环境下,重量并不是问题。

  通过天地协作、舱内舱外配合,航天员圆满完成了全景相机抬升的任务。下午2时57分,圆满完成出舱期间全部既定任务后,航天员刘伯明和汤洪波安全返回天和核心舱。这是对航天员数十年如一日的刻苦训练最好的肯定,也是对航天工程师们精心打磨的航天产品最大的肯定。大到飞船、空间站、机械臂,小到一把螺丝刀、一个螺钉的设计和制造,航天专业设备一步步发展,服务不断升级的载人航天任务。

  随着我国载人航天工程任务一步步增加,产品逐渐增多,研究、设计团队不仅来自航天专业部门,更多科研院所、大专院校也逐渐参与进来。在航天员出舱活动时,在湖南大学设计艺术学院的这个工作室里,挤满了观看直播的老师和学生。他们除了关注航天员的一举一动,更是对航天员的出舱服特别留心。

  此次两位航天员出舱所穿的都是我国自行研发的“飞天”出舱服,和13年前的出舱服相比,进行了结构布局设计、服装寿命和工效能力等多项改进。除此之外,出舱服的外形也进行了专门的设计。湖南大学设计艺术学院罗建平老师带头的智能装备科研团队经过多轮比拼后成功参与到了出舱服的设计中,航天员手臂上的细带条纹就是他们的创意。

  不过,舱外服并不仅仅是服装,更是一个浓缩的微型航天器,对美的追求只能是设计的一部分,更需要从功能上考虑航天员使用的安全性和便捷性,这在一开始,给团队带来了不小的难题。

  除了对出舱服的整体外形进行设计,团队也从功能的角度提出了工业设计方面的建议。此次出舱服头顶新增的摄像头模块外形就是由他们负责设计的。

  为了更好完成任务,团队还和湘潭大学、清华大学等院校的工业设计团队交流。除了摄像头模块,他们还对航天服胸前的两个控制台外形进行了改进设计并被采纳到最终方案中,所有参与项目的师生对工业设计在航天领域的应用有了全新的理解。

  航天员出舱是载人航天任务皇冠上的明珠,意味着高技术难度,需要高协同配合,背后是所有载人航天工程参与者的努力和心血。中国载人航天工程空间站阶段首次航天员出舱旗开得胜,首次检验了我国新一代舱外航天服的功能、性能,首次检验了机械臂与航天员之间的协同性及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性,为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。在接下来的两个多月任务时间里,神舟十二号飞行员乘组还将会有其他出舱任务,我们也将继续关注,共同见证中国载人航天的发展。

新闻来源:央视新闻