中国载人航天工程办公室发布消息,北京时间11月8日1时16分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十三号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务,航天员翟志刚、王亚平安全返回天和核心舱,出舱活动取得圆满成功。
在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十三号航天员翟志刚、王亚平同时在舱外操作的场景。新华社发
精心准备
新款舱外航天服提升任务可靠性
今年10月16日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟十三号载人飞船,3名航天员顺利进驻空间站组合体。在此后的20多天里,航天员们先后开展了货运飞船物资转移、空间站组合体管理、新上行舱外服启封和测试、在轨医学检查、失重防护锻炼、空间试(实)验等日常工作,并进行了在轨紧急撤离、机械臂操作、医疗救护演练等在轨训练项目。
针对此次出舱任务,航天员们作了精心准备,如拆包取出脚限定器、安全绳、电动螺丝刀等出舱工具,开展体能训练、身体检查,还有试穿舱外航天服、检查舱外机械臂等。值得注意的是,这次王亚平穿上了新款舱外航天服,与之前的“太空蓝”“国旗红”舱外航天服不同,这款舱外航天服有国旗上星星的金黄色。航天专家表示,这3套舱外航天服都是同一个批次生产的,功能性能完全一样,都适用于男性、女性航天员,虽然每次只有两名航天员出舱,但多一套航天服就增加了一套备份,提升了任务的可靠性。
“感觉良好”
中国女性舱外太空行走第一步
11月7日18时51分,翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门。20时28分,翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
翟志刚是我国首位出舱航天员,2008年他在执行神舟七号载人飞行任务时向地面报告“我已出舱、感觉良好”。这句振奋人心的话,还有他在舱外手持五星红旗的画面,鼓舞了亿万国人。如今他再次出舱活动,顺利打开舱门进入太空,对着天和核心舱的全景相机挥手,自信地报告:“我是01,我已出舱,感觉良好!”北京航天飞行控制中心的工作大厅里传来热烈的掌声。
这是中国航天史上首次有女航天员参加的出舱活动,王亚平成为我国首位出舱活动的女航天员,迈出了中国女性舱外太空行走第一步。当翟志刚报告“感觉良好”后,王亚平也向地面报告“我一会儿出舱,感觉良好!”随后,她也顺利进入了舱外太空。此次负责在舱内配合支持出舱航天员开展舱外操作的叶光富也报告“我下次出舱,感觉良好!”
“感觉良好”是一种航天精神的传承。2003年,我国首次载人航天飞行神舟五号任务时,航天英雄杨利伟在返回地面后,沉着自信地告诉大家“感觉良好”。
过程顺利
驻留期间预计出舱活动2至3次
载人航天工程办公室介绍,航天员出舱活动期间,天地间大力协同、舱内外密切配合,先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装、舱外典型动作测试等任务,全过程顺利圆满,进一步检验了我国新一代舱外航天服的功能性能,检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性。
这是空间站阶段第三次航天员出舱活动,是神舟十三号航天员乘组首次出舱活动。中国载人航天工程新闻发言人、载人航天工程办公室副主任林西强此前表示,神舟十三号航天员将在轨驻留6个月,预计将进行2至3次出舱活动,为后续空间站建造任务作准备。本报记者 张航
出舱·揭秘
核心舱机械臂托举航天员出舱操作
此次出舱活动中,由中国航天科技集团五院抓总研制的空间站核心舱机械臂再次发挥重要作用。它托举航天员到达指定位置开展出舱操作,顺利完成了机械臂级联装置的安装,为后续轻巧实现“擎天巨臂”的组合打下坚实基础。
空间站机械臂是我国航天事业发展的新领域之一,融合了机、电、热、控制、光学等多项技术。五院空间站机械臂飞控负责人高升介绍,空间站机械臂由核心舱机械臂(大臂)和“问天”实验舱机械臂(小臂)组成。其中,核心舱机械臂已于今年4月底随核心舱一起在太空就位,并在神舟十二号飞行乘组航天员出舱活动中发挥了重要作用。
按照计划,实验舱机械臂将随“问天”实验舱一起发射入轨,并在太空中与核心舱机械臂完成“大小臂在轨组合”。此次出舱活动的“主角”设备——机械臂级联装置由双臂组合转接件和悬挂装置组成,正是未来空间站机械臂实现组合动作的关键装备。其中,双臂组合转接件更是被空间站研制人员形象地比喻为“宇宙级机械臂转接头”。
智能装置助机械臂“四两拨千斤”
由于长度为10米的核心舱机械臂和长度为5米的实验舱机械臂“体形”差异较大,因此设备的端口设计也有较大差别。如何帮助两个机械臂完成对接,实现“1+1=1”的效果?五院研制团队一次次开展方案论证,一轮轮进行设计优化,将小小的“宇宙级机械臂转接头”从创意变成了“四两拨千斤”的科技神器。它不仅能完成两个机械臂的接口互连,还实现了两者间电气和信息的互通,在恶劣的太空环境中安全打通两个机械臂之间的“任督二脉”。
五院科研人员揭开了此次机械臂级联装置的安装奥秘:安装在核心舱舱壁上的悬挂装置带有巧妙的抱爪结构,用于捕获和存放双臂组合转接件,并为它提供供电保证。完成悬挂装置安装后,航天员轻推双臂组合转接件进入卡口位置,悬挂装置在指令的遥控下,通过抱爪结构准确地将转接件抓住,最终将其“拥入怀中”。
未来“双臂”对接组合成空间机器人
五院空间站机械臂悬挂装置主管设计师高翔宇说,双臂组合转接件好比“刀剑”,悬挂装置则好比“刀鞘”。未来,当两个空间站机械臂开展对接工作时,核心舱机械臂(大臂)将主动探向双臂组合转接件,通过末端视觉相机识别靶标,将其从悬挂装置上精准取出,进而完成与“问天”实验舱机械臂的组合,形成更长、更稳定的灵巧型空间机器人。届时,空间站机械臂可达范围直接拓展为14.5米,活动范围可直接覆盖空间站三个舱段,随时实现对空间站舱体表面的巡检。
完成在轨任务后,机械臂组合又可以重新分解为大小机械臂两个部分,由核心舱机械臂主动将双臂组合转接件重新放回悬挂装置中,完成收“刀”入“鞘”。
五院空间站机械臂双臂组合转接件主管设计师朱超自豪地说,未来空间站完成三舱组合后,航天员出舱任务大部分将由组合臂的形式完成,他们将通过双臂组合转接件实现两个机械臂的组装,进而完成高难度、更加多样化的任务。
本报记者 张航 通讯员 张宇 时小丹
出舱·幕后
上千次“试驾”只为航天员完美飞天
他们是神舟载人飞船最亲密的陪伴者,从设计到生产,手足相依,心神相连;他们是最接近航天员的试驾者,从操作设置到故障处置,全面细致,无微不至。他们就是来自航天科技集团五院的飞船工程师团队,号称全宇宙最酷的“飞船试驾员”。从2011年至今,十年间,飞船工程师团队零差错地保障了神舟八号至神舟十三号6个型号的发射任务,累计进舱千余次。
飞船工程师不是一个单独的岗位,而是由五院神舟团队中系统总体、电总体、机械总体设计师兼任。保证航天员生命安全,是他们心中至高无上的信条。
从神舟载人飞船设计、生产,再到发射、返回,飞船工程师团队始终是飞船最亲密的陪伴者。航天器各种复杂的操作平台、操作界面,不能仅靠航天员自己摸索或对照纸面教程学习。飞船工程师们将自己作为航天员的替身,在飞船开展地面测试时就代替航天员进行各项测试,以检验仪表显示、手动操作、故障处置等方面是否满足要求。这个过程如同试驾,飞船工程师帮助航天员了解和熟悉航天器的“脾气秉性”,确保每一艘“生命之舟”安全往返。
肖雪迪2020年进入航天科技集团五院总体设计部,便迅速担起了飞船工程师的重任。载人飞船操作复杂,每次任务往往是上百条手控指令和百余个操作动作的组合,而且指令发布要求极为苛刻,指令间隔最小为5秒,每个指令都必须分秒不差,容不得半点犹豫和马虎。
面对常人难以应对的严苛操作,经过一年历练后肖雪迪信心满满,“保证任务圆满成功的秘笈,就是每次进舱前会仔细查阅飞船操作指南,在细则上留下密密麻麻的标注,确保进舱后的发令和操作万无一失。现在,我已经具备了独立执行进舱工作的能力。”肖雪迪说。
神舟十二号载人飞船安全返回,神舟十三号载人飞船成功发射,神舟十四号载人飞船待命出征,随着“滚动发射”模式逐步确立,飞船工程师的工作压力成倍增加,他们乐观、自信、全身心面对一次次挑战。
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