9月2日，神舟十四號乘組完成首次出艙活動(dòng)。本次出艙與神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時(shí)有何不同？又有哪些新的航天技術(shù)讓航天員出艙更加舒適、便捷、安全？

　　出艙艙門(mén)更大

　　神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時(shí)，通過(guò)的門(mén)是位于空間站核心艙節點(diǎn)艙的出艙口，艙門(mén)口徑為85厘米。而本次任務(wù)，航天員首次從問(wèn)天實(shí)驗艙氣閘艙“出門(mén)”，這個(gè)“大門(mén)”由航天科技集團五院空間站結構與機構團隊抓總研制，艙門(mén)口徑達到了1米，讓航天員在身著(zhù)艙外航天服的情況下，能夠更從容地攜帶設備“走出家門(mén)、遨游太空”。

　　看似簡(jiǎn)單的幾何尺寸增大，其實(shí)是一項“剛”與“柔”的平衡。利用杠桿放大原理尋找平衡點(diǎn)，在保持航天員操作用力不變的條件下使直徑1米的艙門(mén)實(shí)現密封，研制難度可想而知。

　　此次出艙的艙門(mén)作為航天器機構中的復雜產(chǎn)品，涵蓋密封、傳動(dòng)、鎖緊、導向、潤滑、人機工效等學(xué)科。艙門(mén)設計團隊將這些復雜的功能落實(shí)到產(chǎn)品的操作細節中，航天員出艙前，只需使用艙門(mén)門(mén)體上配套的操作手柄旋轉解鎖，使用助力機構消除殘壓，拉動(dòng)艙門(mén)把手即可完成打開(kāi)艙門(mén)的動(dòng)作。

　　同時(shí)，艙門(mén)還配套了特制的艙門(mén)保護罩，并將艙門(mén)檢漏儀作為密封的檢測手段，將艙門(mén)壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)作為狀態(tài)輔助判斷，全方位保障問(wèn)天“大門(mén)”的使用安全。

　　安全繩更長(cháng)

　　在順利出艙之后，一條連接航天員與空間站的“生命線(xiàn)”始終護衛左右，這就是由航天科技集團五院529廠(chǎng)研制的可伸縮安全系繩機構。

　　神舟七號任務(wù)時(shí)，航天員翟志剛完成我國首次太空出艙活動(dòng)時(shí)使用的安全系繩是固定長(cháng)度的系繩，其有效長(cháng)度僅1米多。

　　空間站建造任務(wù)中，航天員要完成空間站設備安裝、檢修等出艙任務(wù)，出艙范圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴格，需研發(fā)一種長(cháng)度更長(cháng)且可伸縮的安全系繩機構。

　　出艙過(guò)程中，這種可伸縮安全繩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 )對航天服產(chǎn)生勾掛或干涉航天員的運動(dòng)，還要經(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。

　　同時(shí)，考慮到人機工效學(xué)的要求，還要實(shí)現恒力輸出，以保證其收放力不對航天員運動(dòng)產(chǎn)生影響，研制難度較高，之前國內并無(wú)類(lèi)似的空間機構產(chǎn)品。

　　研制團隊憑借豐富的空間機構產(chǎn)品設計能力，開(kāi)展適用于空間站出艙任務(wù)的新型可伸縮安全系繩機構研發(fā)工作，為航天員出艙助“一繩之力”。

　　針對長(cháng)距離以及空間環(huán)境適應性的設計需求，研發(fā)團隊創(chuàng )新提出了一種巧妙的設計方案，實(shí)現了鋼絲繩的恒力收放，無(wú)需電機提供回轉力矩，避免了電纜的引入，保證了航天員攜帶的便捷性和機動(dòng)性。

　　為減小纏繞過(guò)程中的阻力、避免空間輻照環(huán)境對鋼絲繩產(chǎn)生影響以及防止鋼絲繩對航天服產(chǎn)生勾掛，設計人員選用耐空間輻照的特殊包覆材料對鋼絲繩進(jìn)行保護，確保機構的使用安全。為滿(mǎn)足長(cháng)壽命使用的要求，還采用了輔助排繩滑輪組引導鋼絲繩排繩的設計方案，并通過(guò)大量試驗驗證，確保10余米長(cháng)鋼絲繩在機構的狹小空間里上萬(wàn)次、重復性的有序纏繞。

　　儀表與照明分系統更智能

　　此次出艙任務(wù)中，儀表與照明分系統為航天員帶來(lái)了新的“黑科技”：云臺照明燈。隨問(wèn)天實(shí)驗艙發(fā)射的云臺照明燈具備全覆蓋角度轉動(dòng)，會(huì )為此次出艙任務(wù)點(diǎn)亮艙外環(huán)境，成為航天員艙外行走的“燈塔”。

　　據悉，艙外云臺照明燈為空間站首次在軌應用的照明設備，通過(guò)多自由度轉動(dòng)機構以及投光燈光學(xué)系統設計，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。

　　不同于地球，航天員在軌每天會(huì )經(jīng)歷大約14次日出日落，體內的生物鐘容易被打亂，并可能造成一定程度上的睡眠障礙。

　　為此，儀表與照明分系統統一規劃了空間站多艙段多自由度動(dòng)態(tài)照明為主、固定照明為輔的一體化、多維度、定量化照明系統，提升航天員生活質(zhì)量。

　　航天員進(jìn)入空間站后，可以根據個(gè)人需求通過(guò)手機應用調節艙內照明環(huán)境、睡眠模式、工作模式、運動(dòng)模式，避免長(cháng)時(shí)間單調環(huán)境帶來(lái)的不適，保證航天員更高效地工作、更放松地享受高質(zhì)量睡眠，讓他們在太空工作和生活更加活力滿(mǎn)滿(mǎn)。

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