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“微型载人航天器”如何护航太空漫步?听航天员谈“人在太空”!

航天员乘组执行出舱任务时,身着的是我国自主研制的“飞天”舱外航天服。舱外航天服就是一个微型的载人航天器,它除了要在外太空环境中保护航天员的安全外,还要兼顾穿着的舒适性和航天员空间行走和空间作业的便利性。“飞天”舱外航天服究竟包含了哪些新的功能?能支持多久的出舱时间?航天员穿着它作业是否舒适?

中国航天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:我们这套服装是二代的舱外航天服,从功能上还是相当于一个微型的载人航天器。它最上面是一个头盔,整个一个面窗实际上是四层的结构:里面两层是压力面窗;中间是充氮层,可以起到隔热和防结雾的作用;外层是防护面窗,作业过程中难免会有磕碰,有可能会被划伤,影响视野,所以防护面窗是在轨可更换的。外层滤光面窗,航天员可根据阳照区和阴影区来放下和打开,相当于太阳镜,防止光线射入眼睛。

航天员离开空间站进入太空,面临200多度的温差、空间辐射等一系列考验,而飞天舱外航天服有多层设计,实现了真空防护、高低温防护和辐射防护。

中国航天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:每个服装的每个关键功能都有冗余备份。一旦主份失效,备份可以继续工作,保障航天员的安全。我们每套服装生产研制出来之后要做很多实验,凡是有可能穿这套服装的人都要来试穿。整个上肢是根据人的关节来设置的。

新一代飞天舱外航天服无论是原材料、设计,还是确定实验方案、验证总结再改进,都是自主研发。相比于神舟七号飞船航天员翟志刚的出舱舱外服,它的安全可靠性更高,支持舱外活动的时间更久,穿在身上也更加舒适。

中国航天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:经过改进提升、关节的小型化之后,它可以满足了一个一米六到一米八的人穿着使用。适体性越好,它的活动性能才能保障,穿着它就工作起来更轻松。

此外,飞天舱外航天服可以调节适应每位航天员的体型。虽然重达130公斤,但穿脱起来极其方便快捷。

中国航天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:穿五分钟,脱五分钟这个都是有计时的。一般情况下,受试人员包括航天员都用不了(五分钟),也就在三分钟左右。所有产品,就是所有金属产品,在经过拓扑设计,能把它镂空的都镂空了,因为它的功能决定了它就只能是这么重。其他的产品我们都是要求越轻越好。

聂海胜 刘伯明汤洪波谈“人在太空”

2021年7月4日,神舟十二号载人飞船乘组航天员刘伯明、汤洪波完成了中国空间站的首次航天员出舱活动。这次出舱活动,刘伯明站在机械臂上,汤洪波舱外爬行,两人先后抵达作业点并完成舱外作业,指令长聂海胜在舱内支持配合。空间站出舱活动,航天员身着舱外航天服进入太空,这是一个什么样的神奇过程,航天员经历了什么样的体验,他们是如何分工合作完成太空行走和舱外作业的?

航天员 刘伯明:这次我当了一个太空导游,太阳照到地球的时候,地球色彩斑斓晶莹剔透,那种美也真是很难用语言来形容。我想把我看到的分享给亿万国人,让他们欣赏外太空的美。我们不单纯为了目前这一点点实验,更是为后续一系列发展,为了我们国家的强大作准备。

记者:你刚露出头来,第一次人从出舱口出来的时候,你看到外面你心里是什么感受?

航天员 汤洪波:特别漂亮特别美,一个是很宁静的那种感觉,什么声音都没有。另外一个就是很美就像科幻大片那种感觉,置身于一个只有平常电影里面才能看到的、很科幻的场景里面。刚开始在地面准备的时候,想起来会有一丝那种没底的、害怕的感觉,但是上天以后完全忘了,就被那种美景给震撼到了。

记者:你第一次爬行的经验是什么样的?

航天员汤洪波:控制姿态,因为靠两只手抓着它会有点摆,有时候就要把这只手松开去当一个杠杆顶着前面或者是顶着后面,不然的话控制不住。因为前面神七飞船那一次出舱时间也是比较短的,大家都没有在舱壁上爬过这么长时间。刚开始也是尝试着摸索着,就像小孩学走路一样,舱壁上有很多设备,也害怕碰坏了设备。还有一个就是舱外航天服是软的,就怕万一碰到尖锐的东西,扎坏了衣服,漏气了那就很危险。

记者:你和飞行器之间就是一根绳是吧?

航天员 汤洪波:绳子挂着。我们有两个挂钩可以挂在舱壁上,保证人跟空间站是连接的,刚开始出去的时候,是两只手攥得很紧的,很担心很紧张的。但是后来就习惯了,我甚至到后来就把绳子挂在舱壁上,特意把双手松开,体验那种感觉。

记者:出舱这是一个非常重大的任务,为什么您作为指令长没有第一次出舱?

航天员 聂海胜:我要在舱里做支持、做指挥,在舱里还要操作其他的设备,最重要的还有一个机械臂,机械臂也是第一次,操作起来也挺难的。

记者:那就是说我们能够看到的是航天员站在这个机械臂上,但是看不到的是您在里面对机械臂的操作。

航天员 聂海胜:对,需要往哪个方向运动的话我就在里边可以操作,机械臂运行的时候对安全性要求也很高,它可能会和周边这些舱体可能会产生碰撞,它有七个关节,转的话可以大范围地转,离舱壁很近,转一个地方可能牵扯到其他的地方。机械臂在运行过程当中我会看机械臂和舱壁周围这些关系,有没有干涉、碰撞的风险。

记者:这是自动还是手动的?

航天员 聂海胜:大范围转移是自动的,但是我发现有问题离得近的话肯定得紧急制动,到末端的时候最后精确操作的时候就手动,一旦有情况的话要及时进行暂停。

航天员 刘伯明:在地面和天上,训练和实际执行任务是不一样的。天地差异很大,地面做得很成功到天上也不敢确认,失重带来的影响可能在地面模拟不到。

(来源:央视新闻客户端)



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原文地址《 “微型载人航天器”如何护航太空漫步?听航天员谈“人在太空”!》发布于2021-12-28
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