原标题:空间站建成后航天员出舱忙些啥?(筑梦“太空之家”——中国空间站建设记 )

近日,中国空间站全面建成后的首次出舱活动精彩上演。经过约7小时的出舱活动,神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务。

作业范围和攀爬距离创新高、出舱范围首次覆盖空间站三舱……本次出舱任务,神舟十五号航天员乘组面临诸多挑战,也为提升空间站的科学应用能力开辟了新的空间。

时间长 距离远

舱外活动面临新考验

神舟十五号航天员出舱活动期间,作业时间长达7小时。航天员从问天气闸舱出舱,来到梦天实验舱完成扩展泵组的安装后,随后转移到天和核心舱,进行脚限位器的安装,最后返回问天气闸舱。

在空间站中,热控系统相当于“中央空调”,可在恶劣的太空环境中保障空间站设备正常运行以及航天员太空生活冷暖舒适;而扩展泵组则是热控系统的“心脏”,让空调内的液体循环流动起来。为了确保空间站稳定运行,舱内舱外都要安装泵组。

从空间站阶段的首次出舱任务开始,每个航天员乘组都会在出舱时安装脚限位器。航天员出舱后处于失重状态,完成工作任务时,限位器可以将航天员固定在工作地点附近。目前,整个空间站有4个脚限位器,平时存放在气闸舱和节点舱出舱口。

航天科技集团专家介绍,这次出舱任务是空间站三舱组合体建造完成以后第一次跨三舱的大范围作业,航天员携带大型物品从太阳电池翼和舱体之间的空隙经过,充分考验了全系统保障能力。

虽然是首次漫步太空,但神舟十五号乘组的第一次出舱活动便面临新的考验。作业时间和转移路径长、攀爬距离远,外太空环境复杂严峻,温差变化强烈……执行出舱活动的航天员身穿舱外航天服,长时间暴露在恶劣的环境中,还要进行远距离攀爬和精细化作业,困难可想而知。

为了保障出舱任务顺利完成,科研人员在地面建立了一个与真实空间站一模一样的“数字空间站”,每次出舱任务前,科研人员都会通过模拟仿真,在数字空间站内对出舱任务的各个环节进行综合分析,确保出舱程序准确无误。此次出舱任务前,神舟十五号航天员在地面技术人员的配合下,借助数字孪生技术,首次实现机械臂无需真实运动即可开展演练。

从人出舱到货出舱

多种出舱模式展现空间站实力

据中国载人航天工程办公室消息,空间站货物出舱安装任务于前期陆续开展,后续还将持续开展货物出舱安装工作。从航天员出舱到货物出舱,空间站的运行效率越来越高。

神舟十二号、神舟十三号乘组出舱时,均通过天和核心舱前方的节点舱走向太空。神舟十四号和此次神舟十五号乘组,则通过问天实验舱气闸舱“出门”。与节点舱相比,气闸舱的舱门口径从85厘米增加到了1米。航天员在身着舱外航天服的情况下,能够更从容地携带设备出舱工作。

与航天员出舱相比,货物出舱又有新的特点和方式。据介绍,位于梦天实验舱的气闸舱将专供货物出舱。梦天实验舱货物气闸舱通过内部配置的一台载荷转移机构,运送能力可达400公斤。届时,航天员不必亲自“带货”出舱,空间站的大、小机械臂可通过分别工作和组合工作模式,支持载荷在舱外大范围转移,完成问天实验舱、梦天实验舱舱外暴露载荷部署和回收。

据航天科技集团五院空间站团队专家介绍,货物自动出舱可有效避免航天员出舱安装载荷带来的任务风险和航天服寿命折损问题,同时节约航天员出舱活动所占用的在轨工作时间,提高空间站在轨运行效率。

在任务规划上,多种出舱模式充分体现了中国空间站在系统设计上的先进性,适配不同的任务需求,既能发挥有人参与的优势,又能最大程度提升空间站运行效率。在空间站寿命周期内,通过多次更换不同载荷开展舱外暴露实验,将为空间站后续更加高效、安全地开展各类舱外科学实验提供强大支持,进一步提升我国空间站的科学应用能力。

转入应用与发展阶段

实验工作陆续开展

据中国载人航天工程办公室此前发布的消息,神舟十五号飞行乘组在中国空间站任务期间,将重点开展6个方面工作——开展空间站三舱状态长期驻留验证工作;完成15个科学实验机柜解锁、安装与测试,开展涵盖空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的40余项空间科学实验和技术试验;实施3至4次出舱活动,完成梦天舱扩展泵组和载荷暴露平台设备安装等工作;验证货物气闸舱出舱工作模式,与地面协同完成6次货物出舱任务;开展常态化的平台测试、维护及站务管理工作;开展在轨健康防护锻炼、在轨训练与演练等工作。

根据计划,后续神舟十五号航天员乘组还将开展多次出舱活动。中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍,中国空间站已全面建成并转入应用与发展阶段。两个月来,神舟十五号乘组完成了梦天实验舱所有机柜的解锁,设备安装和测试任务,目前已陆续开展实验工作,为后续任务的开展奠定了良好基础。