“我已出艙,感覺良好!”北京時間2022年9月2日0時33分,經(jīng)過約6小時的出艙活動,神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同,完成出艙活動期間全部既定任務,陳冬、劉洋安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。

這是我國航天員首次從問天實驗艙氣閘艙出艙實施艙外活動,也是航天員陳冬、劉洋首次執(zhí)行出艙活動任務,加上首次使用小機械臂輔助出艙,可謂是新人、新艙、新狀態(tài)。
盡管挑戰(zhàn)和風險極大,但通過天地之間的協(xié)同配合,航天員們的精彩表現(xiàn)為此次“全新”狀態(tài)的出艙任務畫上圓滿句號。
6小時太空出艙,神十四航天員只能喝一瓶“礦泉水”
對神舟十四號航天員陳冬、劉洋來說,雖然兩人都有過不止一次的太空飛行經(jīng)驗,但執(zhí)行出艙任務還是第一次。
太空出艙,航天員“暴露”在外太空,面對的是200攝氏度左右的溫差變化和空間輻射、真空環(huán)境等惡劣條件。而作為保障生命安全和支持艙外活動的艙外航天服,盡管安全可靠,但航天員要在這個100多公斤中的“人形飛行器”中控制好身體狀態(tài),并且進行太空行走、攀援和精細化的艙外操作,并非隨心所欲,其實是困難重重。
神舟十四號的首次出艙活動,也是空間站建造階段的首次出艙。此前通過神舟十二號、神舟十三號的四次出艙,充分驗證了艙外航天服的性能,和航天員長時間出艙工作的能力。出艙能力的具備,意味著空間站將是一個可維護可更新升級的太空之家。
此次神舟十四號的首次出艙活動,面臨許多新狀態(tài)新情況,有利條件和挑戰(zhàn)風險并存。航天員首次從氣閘艙出艙,氣閘艙出艙艙門更大,從85厘米的艙口口徑擴展至1米,出艙口更加“寬敞”;首次采用小機械臂轉(zhuǎn)移航天員,小機械臂是問天艙配備的機械臂,但此前還沒有實際經(jīng)驗積累;天地之間的通信覆蓋度進一步提高,對天地協(xié)同和地面對天上的支持來說,時間相對更加充足。但這些新狀態(tài),也需要航天員提前做好準備,現(xiàn)場做好應對。例如,這次出艙活動是在問天艙加入空間站的狀態(tài)下進行,空間站規(guī)模已發(fā)生變化,航天員面對的是一個更龐大、更為復雜的飛行器組合體。
9月1日下午,航天員關閉問天艙段間艙門,隨后陳冬、劉洋先后進入艙外航天服,進行出艙前各項準備工作。18 時26分,陳冬成功開啟問天實驗艙氣閘艙出艙艙門。到19時09分,陳冬、劉洋成功出艙。蔡旭哲則在核心艙內(nèi)配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。
持續(xù)6個小時的出艙活動,天地間周密協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合,先后完成了問天艙擴展泵組安裝、問天艙全景相機抬升、艙外自主應急返回驗證等任務,全過程順利圓滿,檢驗了航天員與小機械臂協(xié)同工作的能力,驗證了問天實驗艙氣閘艙和出艙活動相關支持設備的功能性能。
在密閉航天服中進行高強度的出艙操作,體力消耗巨大。但在這6個小時,除了攜帶約500毫升的水,出艙的兩名神舟十四號航天員沒有其他補充??梢哉f,航天員在天上做的每一個動作,都是技術和勇氣的考量。
出艙活動順利完成,陳冬、劉洋準備返回氣閘艙前,地面支持團隊稱贊神舟十四號航天員乘組的精彩表現(xiàn)和協(xié)作精神,并請陳冬和劉洋以美麗的地球為背景,向著攝像頭招手,記錄這珍貴的一刻。
陳冬同時說到,第一次從氣閘艙出艙,第一次啟用小機械臂,更是我和劉洋第一次出艙活動,這么多第一次當中,我們感受到了艙外的美景,感受到了出艙的不易,感受到了中國空間站在不斷地壯大,最重要的是感受到了地面人員的鼓勵、支持和幫助。
劉洋則說,天地一心,向前一步,雖然充滿了艱辛和挑戰(zhàn),但每前進的一小步,都是夢想的一大步,中國空間站永遠值得期待!
蔡旭哲同時也在艙內(nèi)感謝了地面團隊和廣大科技工作者對此次出艙任務的支持。
當劉洋說“提前祝中秋節(jié)快樂”時,地面團隊也馬上回答說“你們也要吃月餅”,這些天地之間的對話和細節(jié)頓時讓太空出艙活動變得溫馨起來。
首次從問天實驗艙氣閘艙出艙,出艙更加從容
神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時,出艙通過的艙門是位于空間站核心艙節(jié)點艙的出艙口,艙門口徑為85厘米。此次任務,神舟十四號航天員首次從問天實驗艙的氣閘艙“出門”,這個艙門口徑達到了1米,讓航天員在身著艙外航天服的情況下,能夠更加從容地攜帶設備“走出家門、遨游太空”。

不過,看似簡單的幾何尺寸增大,其實是一項“剛”與“柔”的平衡。在保持航天員操作力不變的條件下使得口徑1米的艙門實現(xiàn)密封,研制難度不言而喻。負責抓總研制的中國航天科技集團五院空間站結(jié)構(gòu)與機構(gòu)團隊,為此進行了創(chuàng)新。
從技術上看,1米艙門作為航天器機構(gòu)中的復雜產(chǎn)品,涵蓋密封、傳動、鎖緊、導向、潤滑、人機工效等學科,面對如此復雜的科研產(chǎn)品,航天員的操作過程會不會很復雜?經(jīng)過艙門設計團隊的精妙設計,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,使用助力機構(gòu)消除殘壓,拉動艙門把手即可完成打開艙門的動作。艙門還配套了量身定制的艙門保護罩,全方位保障問天艙門的安全使用。
此外,出艙使用的“安全繩”“照明燈”、艙外維修工具等一系列太空裝備,都為順利出艙提供了保障。
安全繩是連接出艙航天員與空間站的“生命線”。在神舟七號任務時,航天員翟志剛完成了我國首次太空出艙活動。當時出艙時使用的安全系繩是固定長度的系繩,有效長度僅1米多。在空間站建造任務中,航天員要完成空間站設備安裝、檢修等出艙任務,出艙范圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴格,需要長度更長且可伸縮的安全系繩機構(gòu)。在出艙過程中,這種安全繩能保證航天員與空間站艙體間超過10米的安全連接,又不會對航天服產(chǎn)生勾掛和干涉航天員的運動,還要經(jīng)受住太空中巨大溫差、空間輻照、空間粒子等惡劣環(huán)境的考驗。中國航天科技集團五院529廠研制團隊為此進行了新型可伸縮安全系繩機構(gòu)研發(fā),創(chuàng)新性地提出了一種巧妙的設計方案,并通過大量試驗驗證,確保10余米長鋼絲繩可在機構(gòu)的狹小空間里上萬次、重復性的有序纏繞。
自北京時間2022年6月5日順利進駐空間站組合體以來,神舟十四號航天員乘組已在軌工作生活約 89天,先后完成了貨運飛船物資轉(zhuǎn)移、問天艙平臺在軌測試、科學實驗機柜解鎖與測試、小機械臂解鎖與在軌測試、空間站組合體管理等工作,開展了在軌醫(yī)學檢查、失重防護鍛煉、空間科學實(試)驗等日常工作,進行了在軌緊急撤離演練、小機械臂操作、醫(yī)療救護演練等在軌訓練項目。
編輯:董滿