2022年9月1日19時(shí)09分，神舟十四號(hào)乘組航天員陳冬、劉洋成功出艙，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙開“門”大吉。繼抓總研制并成功發(fā)射天舟四號(hào)、神舟十四號(hào)、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙后，航天科技集團(tuán)五院（以下簡(jiǎn)稱五院）再一次以實(shí)際行動(dòng)貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記給空間站建造青年團(tuán)隊(duì)的回信精神，全力支撐出艙活動(dòng)順利進(jìn)行。

此次出艙活動(dòng)，也是我國(guó)航天員首次從“太空新居”問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙出艙。和此前從天和核心艙出艙相比，本次出艙活動(dòng)有哪些新的變化呢？

出艙艙門更大

出入“家門”輕松自如

神舟十二號(hào)、神舟十三號(hào)乘組出艙時(shí)，通過(guò)的“門”是位于空間站核心艙節(jié)點(diǎn)艙的出艙口，艙門口徑為85厘米。而本次任務(wù)，航天員首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙“出門”，艙門口徑達(dá)到了1米，讓航天員在身著艙外航天服的情況下，能夠更加從容地?cái)y帶設(shè)備“走出家門、遨游太空”。

這個(gè)更大的“大門”由五院空間站結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)抓總研制，看似是簡(jiǎn)單的幾何尺寸增大，其實(shí)是一項(xiàng)“剛”與“柔”的平衡。利用杠桿放大原理尋找平衡點(diǎn)，在保持航天員操作力不變的條件下使得直徑1米的艙門實(shí)現(xiàn)密封，研制難度不言而喻。

1米艙門雖然復(fù)雜，但航天員要打開艙門卻非常簡(jiǎn)單。艙門設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將復(fù)雜的功能落實(shí)到了產(chǎn)品的操作細(xì)節(jié)中，航天員出艙前，只需使用艙門門體上配套的操作手柄旋轉(zhuǎn)解鎖，使用助力機(jī)構(gòu)消除殘壓，拉動(dòng)艙門把手即可完成打開艙門動(dòng)作了。

除此之外，艙門還配套了量身定制的艙門保護(hù)罩，并將艙門檢漏儀作為密封的檢測(cè)手段、將艙門壓點(diǎn)開關(guān)作為狀態(tài)輔助判斷，全方位保障問(wèn)天“大門”的安全使用。

專用氣閘艙更便利

自由舒展、從容不迫

從全新的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙執(zhí)行出艙活動(dòng)，也給航天員們帶來(lái)了更便利的出艙體驗(yàn)。

此前從核心艙節(jié)點(diǎn)艙出艙時(shí)，用于出艙的空間較小。而問(wèn)天氣閘艙作為專用的氣閘艙，空間更大，航天員在這里進(jìn)行出艙準(zhǔn)備和艙外返回時(shí)，可以更舒展、更從容。

從節(jié)點(diǎn)艙出艙時(shí)，航天員還需要進(jìn)行物品轉(zhuǎn)移等操作項(xiàng)目。問(wèn)天氣閘艙作為專用艙段，則省去了這些操作項(xiàng)目，讓航天員能夠更快速地開展出艙活動(dòng)。未來(lái)，問(wèn)天氣閘艙將成為整個(gè)空間站系統(tǒng)的主要出艙通道。

安全繩更長(zhǎng)

太空漫步隨心而動(dòng)

安全系繩是連接航天員與空間站的“生命線”，在航天員出艙時(shí)保護(hù)其安全。在神舟七號(hào)的出艙活動(dòng)中，使用的安全系繩是固定長(zhǎng)度的，其有效長(zhǎng)度僅1米多。本次出艙活動(dòng)中，神舟十四號(hào)航天員乘組有了更長(zhǎng)的安全系繩，能更自由地進(jìn)行太空漫步，這得益于五院529廠研制的可伸縮安全系繩機(jī)構(gòu)。

在空間站建造任務(wù)中，航天員要完成空間站設(shè)備安裝、檢修等出艙任務(wù)，出艙范圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴(yán)格，亟需研發(fā)一種長(zhǎng)度更長(zhǎng)且可伸縮的安全系繩機(jī)構(gòu)。為此，研制團(tuán)隊(duì)全力開展研發(fā)工作，為航天員出艙助“一繩之力”。新型可伸縮安全系繩機(jī)構(gòu)能保證航天員與空間站艙體間超過(guò)10米的安全連接，又不會(huì)對(duì)航天服產(chǎn)生勾掛和干涉航天員的運(yùn)動(dòng)，且能經(jīng)受住太空中近200℃大溫差、空間輻照、空間粒子等惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了一種巧妙的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩的恒力收放，無(wú)需電機(jī)提供回轉(zhuǎn)力矩，避免了電纜的引入，保證了航天員攜帶的便捷性和機(jī)動(dòng)性。設(shè)計(jì)人員還選用了耐空間輻照的特殊包覆材料對(duì)鋼絲繩進(jìn)行保護(hù)，減小纏繞過(guò)程中的阻力、避免空間輻照環(huán)境對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生影響以及防止鋼絲繩對(duì)航天服產(chǎn)生鉤掛；并采用了輔助排繩滑輪組引導(dǎo)鋼絲繩排繩的設(shè)計(jì)方案，滿足長(zhǎng)壽命使用的要求。

照明燈更多

太空漫步的引航燈塔

此次出艙任務(wù)中，我們可以清晰明亮地看到航天員的艙外操作，這是因?yàn)閮x表與照明分系統(tǒng)為航天員帶來(lái)了兩臺(tái)新的神器：云臺(tái)照明燈。

空間站規(guī)劃了艙外多艙段多自由度動(dòng)態(tài)照明為主、固定照明為輔的一體化、多層次、多維度照明系統(tǒng)。隨問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射的艙外云臺(tái)照明燈具備全覆蓋角度轉(zhuǎn)動(dòng)功能，是空間站首次在軌應(yīng)用的照明設(shè)備，通過(guò)多自由度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及投光燈光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得航天員出艙路徑以及艙外作業(yè)點(diǎn)的照度得到充分保障，成為航天員艙外行走的“燈塔”。