探索太空有幾種打開方式？

看《開學(xué)第一課》就是一種。

今年的《開學(xué)第一課》，將課堂 " 搬到 " 了中國空間站的問天實(shí)驗(yàn)艙，通過 AR 技術(shù) 1:1 在演播廳現(xiàn)場(chǎng)還原實(shí)驗(yàn)艙。

正在太空 " 出差 " 的神舟十四號(hào)航天員乘組也通過連線 " 來到 " 節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)，三位航天員將帶領(lǐng)同學(xué)們 " 云 " 參觀問天實(shí)驗(yàn)艙。

中國首位在太空漫步的女航天員王亞平也與節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)連線，和同學(xué)們分享從太空回到地球生活的獨(dú)特體會(huì)。

還有講述航天的感悟的艦載機(jī)英雄飛行員，從老一輩航天人手中接過接力棒的中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師 ……

有趣的是，在大家從屏幕觀看 " 太空三人組 " 帶領(lǐng)大家參觀問天實(shí)驗(yàn)艙時(shí) ......

陳冬為大家介紹劉洋的星星

由于節(jié)目為錄播形式，正在為大家展示 " 小星星 " 的陳冬，其實(shí)此時(shí)此刻正在進(jìn)行出艙任務(wù)。

據(jù)新華社消息，9 月 1 日 19 時(shí) 09 分，航天員陳冬、航天員劉洋成功出艙，這是二人首次執(zhí)行出艙活動(dòng)任務(wù)。9 月 2 日 0 時(shí) 33 分，經(jīng)過約 6 小時(shí)的出艙活動(dòng)，二人安全返回問天實(shí)驗(yàn)艙，出艙活動(dòng)圓滿成功。

圖片來自科技日?qǐng)?bào)

出艙后，在核心艙內(nèi)蔡旭哲的配合支持下，兩名航天員完成了許多艙外工作。

比如安裝腳限位器和艙外工作臺(tái)，在小機(jī)械臂的支持下，進(jìn)行問天實(shí)驗(yàn)艙擴(kuò)展泵組安裝、問天實(shí)驗(yàn)艙全景相機(jī)抬升等作業(yè)，并開展艙外自主轉(zhuǎn)移應(yīng)急返回能力驗(yàn)證。

這是我國航天員首次從問天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙實(shí)施艙外活動(dòng)，對(duì)比之前的天和核心艙，此次從 " 新居 " 出入，當(dāng)然也有一些新的變化。

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 " 由航天科技集團(tuán)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，問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

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度的，其有效長度僅 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)一種長度更長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 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)?strong>儀表與照明分系統(tǒng)為航天員帶來了兩臺(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 "。

探索太空有無數(shù)種打開方式，比如跟隨《開學(xué)第一課》在心里種下一顆探索太空的種子，或跟隨航天員，邁出實(shí)驗(yàn)艙，一起見證宇宙的壯美！