焦點訪談:天地同心 向前一步
央視網消息(焦點訪談):9月1日,正在太空出差的神舟十四號航天員乘組執行了首次出艙任務。這也是問天實驗艙在軌運行以來的第一次出艙任務,備受矚目。兩(liang) 位出艙的航天員陳冬、劉洋經受住了極端環境對他們(men) 身體(ti) 和精神的極大挑戰,與(yu) 留在艙內(nei) 的蔡旭哲和地麵飛行控製人員配合默契,圓滿完成了這次的出艙活動任務。這次出艙活動都有哪些亮點,執行過程中又有哪些新設備亮相呢?
北京時間9月2日0時33分,經過約6小時的出艙活動,神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協同,完成出艙活動期間的全部既定任務,陳冬、劉洋安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。
讓我們(men) 把目光放回到9月1日的18時26分,在距離地麵約400公裏的太空軌道上,航天員陳冬成功開啟問天實驗艙氣閘艙出艙艙門,開始了神舟十四號航天員乘組的第一次艙外之旅。與(yu) 神舟十二號、神舟十三號乘組從(cong) 天和核心艙的節點艙出艙不同,神舟十四號航天員是從(cong) 問天實驗艙的氣閘艙出艙的。相較於(yu) 天和核心艙的節點艙,問天實驗艙的氣閘艙內(nei) 部空間更大,有將近14立方米,艙門也更加寬敞。
航天科技集團五院空間站係統副總設計師朱光辰說:“氣閘艙的艙門直徑是1米,原來的艙門直徑是850毫米,是允許航天服通過的最小直徑,1米是相對來說更舒適的一個(ge) 直徑。”
不僅(jin) 更大更舒適,氣閘艙作為(wei) 一個(ge) 專(zhuan) 用的出艙通道,所在的位置還有不少便利之處,將成為(wei) 以後航天員出艙的首選。
朱光辰說:“氣閘艙的位置在整個(ge) 密封艙的尾端,就是盲端,從(cong) 這個(ge) 位置進行出艙活動,對其他艙段不會(hui) 有太大影響。比如說由節點艙出艙,節點艙泄壓之後,整個(ge) 艙就不能進人了,整個(ge) 空間站的交通就要臨(lin) 時中斷一段時間。但是由問天的氣閘艙出艙,就不存在這個(ge) 問題。”
因為(wei) 是首次啟用氣閘艙出艙,航天員出艙順利與(yu) 否是技術人員最關(guan) 注的焦點。這次出艙和過去還有一個(ge) 明顯的不同,氣閘艙的出艙口朝向地球,從(cong) 這裏出艙的時候,航天員直接看到的就是地球。
朱光辰說:“兩(liang) 個(ge) 口的位置不一樣,完全由空間站的設計和有效載荷需求的設計來考慮,核心艙的出艙口放在朝天的方向,因為(wei) 朝地的方向要對接載人飛船。實驗艙以實驗為(wei) 主,朝天方向有利於(yu) 開展暴露實驗,所以把這個(ge) 位置留給有效載荷了,這樣人出艙由對地的方向出艙。”
出艙就看到地球,這也給了航天員一個(ge) 很明確的方位感。於(yu) 是,神舟十四號航天員出艙後,我們(men) 第一次看到這樣的景象:中國空間站、艙外航天員、地球、問天機械臂出現在同一個(ge) 畫麵中。航天員出艙時,在固定好雙腳的限位器以後,再把艙外操作台固定到限位器所在的平台上。從(cong) 外觀上,這次出艙所使用的裝備看上去和前幾次差不多,但實際上,技術人員進行了不少細微的優(you) 化。
根據此前航天員出艙後的反饋,這次航天員出艙所使用的工具從(cong) 重量、材質等都進一步進行了優(you) 化,這個(ge) 艙外操作台跟過去比就輕了四公斤。一般人理解,太空上沒有重力,航天員拿起來似乎並沒有區別,為(wei) 什麽(me) 還要進行這樣的調整呢?
航天科技集團五院總裝與(yu) 環境工程部宇航產(chan) 品設計副主任工程師王哲說:“幾個(ge) 主承力的結構,材質這次進行了一定程度優(you) 化,使整體(ti) 質量,包括它的質心、轉動慣量都降低了。因為(wei) 航天員操作的時候,是扶著它最下邊的扶手,艙外操作台的質心越接近手部的位置就越好操作,慣量越小,擺動的時候就更省力。”
科技人員所進行的一切努力都是為(wei) 了航天員出艙時更有效率和更安全。這次出艙,有一項任務是安裝電纜保護罩,這也是根據前幾次航天員出艙時的個(ge) 體(ti) 感受進行的改進。
航天員陳冬在打開艙門後,將保護罩仔細地安裝在電纜上。隨後,航天員出艙的任務有抬升全景相機、安裝拓展泵組、艙外自主轉移應急返回能力驗證等,這幾項都是前幾次出艙時航天員進行過的。
朱光辰說:“因為(wei) 艙外的攝像機數量比較多,所以每個(ge) 新的艙段上去都有這個(ge) 工作,之所以需要人去抬,是因為(wei) 通過自動裝置去實現會(hui) 增加整個(ge) 係統的複雜程度,而且航天員在一開始執行艙外活動任務的時候,也應該是循序漸進,從(cong) 一些比較常規的作業(ye) 項目開始,完了之後逐漸增加複雜程度。”
出艙任務由易到難,是為(wei) 了確保萬(wan) 無一失。無論是從(cong) 流程的設計還是設備工具的改進,中國載人航天的每一點細微進步都源自於(yu) 航天員的親(qin) 身實踐和科研人員的精心研製。
這次出艙活動,除了航天員的表現,首次亮相的明星——小機械臂也非常受人關(guan) 注。此前,神舟十二、十三乘組出艙時都用到了大機械臂,而這次負責艙外運送航天員活動的是小機械臂。核心艙機械臂展開的長度為(wei) 10.2米,而小機械臂臂長近6米。
在執行這次出艙任務前,小機械臂在地麵人員的支持下順利完成了在軌測試。這是小機械臂關(guan) 節1的運動場景,通過關(guan) 節,小機械臂可以實現類似人類手臂的運動能力,相比大機械臂末端定位精度更高,位置精度優(you) 於(yu) 大臂的五倍,姿態精度優(you) 於(yu) 大臂的兩(liang) 倍。未來,小機械臂還可以與(yu) 大機械臂形成組合機械臂,成為(wei) 航天員執行任務的好幫手。
航天科技集團五院空間站總體(ti) 研究室主任王為(wei) 說:“小機械臂不能轉位,但它可以轉移航天員,出艙的時候,航天員可以站在小機械臂上去運動,現在航天員可以站在大機械臂上,也可以站在小機械臂上,甚至未來的話可以讓大機械臂和小機械臂連成一個(ge) 15米長的組合臂,站在組合臂上進行更大範圍的轉移。”
在小機械臂的助力下,這次出艙活動堪稱完美。
在夢天實驗艙發射之後,整個(ge) 空間站將有近千個(ge) 科學研究項目滾動開展。在這個(ge) 過程中,有一件繁重的任務——將暴露在太空的實驗器材定期進行回收和更換,最後帶回地麵給科學家。有了大小機械臂的精密配合,就不需要每次都辛苦航天員出艙操作了。
問天實驗艙是中國空間站的第一個(ge) 科學實驗艙。它發射入軌後,航天員已經在實驗艙內(nei) 完成了變重力科學實驗櫃、科學手套箱、低溫存儲(chu) 裝置、生物技術實驗櫃的解鎖和組裝。在9月1日的《開學第一課》上,航天員蔡旭哲還給全國的小朋友們(men) 介紹了正在問天實驗艙中茁壯成長的水稻“小薇”。
在期待水稻“小薇”實驗順利的同時,隨著中國空間站的建設和完善,更多的科學實驗將逐步展開,令人期待。
中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心應用發展中心主任張偉(wei) 說:“我們(men) 的規劃整體(ti) 相當於(yu) 形成了一個(ge) 完整的規劃,我們(men) 希望在所有學科方麵,包括生命、材料、流體(ti) 、燃燒、天文、地球、新技術,方方麵麵都會(hui) 開花結果,期望把空間站建成國家太空實驗室,通過這個(ge) 實驗室長達10年以上穩定運行,我們(men) 期望不斷能產(chan) 生一些科技成果,同時服務於(yu) 人類。”
自今年6月5日發射升空以來,神舟十四號航天員乘組逐步開展了大量的在軌科學實驗。2022年是完成中國空間站建造的決(jue) 戰決(jue) 勝之年。建造中國空間站,建成國家太空實驗室是實現載人航天工程“三步走”戰略的重要目標,是建設航天強國、科技強國的重要標誌。接下來的10月,夢天實驗艙將發射,中國空間站的三個(ge) 艙段將形成“T”字基本構型,完成中國空間站的在軌建造。太空浩瀚,征程漫漫,中國航天人奮楫星海的腳步從(cong) 未停歇。
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