空間站建成后航天員出艙忙些啥？

2023-02-16 10:00 人民網－人民日報海外版責任編輯：陳曦

原標題:空間站建成后航天員出艙忙些啥?(筑夢“太空之家”——中國空間站建設記 )

近日,中國空間站全面建成后的首次出艙活動精彩上演。經過約7小時的出艙活動,神舟十五號航天員費俊龍、鄧清明、張陸密切協同,圓滿完成出艙活動全部既定任務。

作業范圍和攀爬距離創新高、出艙范圍首次覆蓋空間站三艙……本次出艙任務,神舟十五號航天員乘組面臨諸多挑戰,也為提升空間站的科學應用能力開辟了新的空間。

時間長距離遠

艙外活動面臨新考驗

神舟十五號航天員出艙活動期間,作業時間長達7小時。航天員從問天氣閘艙出艙,來到夢天實驗艙完成擴展泵組的安裝后,隨后轉移到天和核心艙,進行腳限位器的安裝,最后返回問天氣閘艙。

在空間站中,熱控系統相當于“中央空調”,可在惡劣的太空環境中保障空間站設備正常運行以及航天員太空生活冷暖舒適;而擴展泵組則是熱控系統的“心臟”,讓空調內的液體循環流動起來。為了確保空間站穩定運行,艙內艙外都要安裝泵組。

從空間站階段的首次出艙任務開始,每個航天員乘組都會在出艙時安裝腳限位器。航天員出艙后處于失重狀態,完成工作任務時,限位器可以將航天員固定在工作地點附近。目前,整個空間站有4個腳限位器,平時存放在氣閘艙和節點艙出艙口。

航天科技集團專家介紹,這次出艙任務是空間站三艙組合體建造完成以后第一次跨三艙的大范圍作業,航天員攜帶大型物品從太陽電池翼和艙體之間的空隙經過,充分考驗了全系統保障能力。

雖然是首次漫步太空,但神舟十五號乘組的第一次出艙活動便面臨新的考驗。作業時間和轉移路徑長、攀爬距離遠,外太空環境復雜嚴峻,溫差變化強烈……執行出艙活動的航天員身穿艙外航天服,長時間暴露在惡劣的環境中,還要進行遠距離攀爬和精細化作業,困難可想而知。

為了保障出艙任務順利完成,科研人員在地面建立了一個與真實空間站一模一樣的“數字空間站”,每次出艙任務前,科研人員都會通過模擬仿真,在數字空間站內對出艙任務的各個環節進行綜合分析,確保出艙程序準確無誤。此次出艙任務前,神舟十五號航天員在地面技術人員的配合下,借助數字孿生技術,首次實現機械臂無需真實運動即可開展演練。

從人出艙到貨出艙

多種出艙模式展現空間站實力

據中國載人航天工程辦公室消息,空間站貨物出艙安裝任務于前期陸續開展,后續還將持續開展貨物出艙安裝工作。從航天員出艙到貨物出艙,空間站的運行效率越來越高。

神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時,均通過天和核心艙前方的節點艙走向太空。神舟十四號和此次神舟十五號乘組,則通過問天實驗艙氣閘艙“出門”。與節點艙相比,氣閘艙的艙門口徑從85厘米增加到了1米。航天員在身著艙外航天服的情況下,能夠更從容地攜帶設備出艙工作。

與航天員出艙相比,貨物出艙又有新的特點和方式。據介紹,位于夢天實驗艙的氣閘艙將專供貨物出艙。夢天實驗艙貨物氣閘艙通過內部配置的一臺載荷轉移機構,運送能力可達400公斤。屆時,航天員不必親自“帶貨”出艙,空間站的大、小機械臂可通過分別工作和組合工作模式,支持載荷在艙外大范圍轉移,完成問天實驗艙、夢天實驗艙艙外暴露載荷部署和回收。

據航天科技集團五院空間站團隊專家介紹,貨物自動出艙可有效避免航天員出艙安裝載荷帶來的任務風險和航天服壽命折損問題,同時節約航天員出艙活動所占用的在軌工作時間,提高空間站在軌運行效率。

在任務規劃上,多種出艙模式充分體現了中國空間站在系統設計上的先進性,適配不同的任務需求,既能發揮有人參與的優勢,又能最大程度提升空間站運行效率。在空間站壽命周期內,通過多次更換不同載荷開展艙外暴露實驗,將為空間站后續更加高效、安全地開展各類艙外科學實驗提供強大支持,進一步提升我國空間站的科學應用能力。

轉入應用與發展階段

實驗工作陸續開展

據中國載人航天工程辦公室此前發布的消息,神舟十五號飛行乘組在中國空間站任務期間,將重點開展6個方面工作——開展空間站三艙狀態長期駐留驗證工作;完成15個科學實驗機柜解鎖、安裝與測試,開展涵蓋空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40余項空間科學實驗和技術試驗;實施3至4次出艙活動,完成夢天艙擴展泵組和載荷暴露平臺設備安裝等工作;驗證貨物氣閘艙出艙工作模式,與地面協同完成6次貨物出艙任務;開展常態化的平臺測試、維護及站務管理工作;開展在軌健康防護鍛煉、在軌訓練與演練等工作。

根據計劃,后續神舟十五號航天員乘組還將開展多次出艙活動。中國載人航天工程辦公室副主任林西強介紹,中國空間站已全面建成并轉入應用與發展階段。兩個月來,神舟十五號乘組完成了夢天實驗艙所有機柜的解鎖,設備安裝和測試任務,目前已陸續開展實驗工作,為后續任務的開展奠定了良好基礎。

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