新華社北京7月4日電(記者張泉、胡喆)7月4日,經(jīng)過約7小時的出艙活動,神舟十二號航天員乘組圓滿完成出艙活動期間全部既定任務,我國空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。
近日,從航天科技集團五院獲悉,我國在核心艙機械臂、艙外維修與輔助工具、天地通信系統(tǒng)等領域取得一系列技術突破,為出艙活動順利實施提供了有力保障。
核心艙機械臂提供有力支撐
此次出艙活動首次檢驗了航天員與機械臂協(xié)同工作的能力,雄偉有力的空間站核心艙機械臂格外引人注目。
空間站核心艙機械臂展開長度為10.2米,最多能承載25噸的重量,是空間站任務中的“大力士”。其肩部設置了3個關節(jié)、肘部設置了1個關節(jié)、腕部設置了3個關節(jié),每個關節(jié)對應1個自由度,具有七自由度的活動能力。
通過各個關節(jié)的旋轉,空間站核心艙機械臂能夠實現(xiàn)自身前后左右任意角度與位置的抓取和操作,為航天員順利開展出艙任務提供強有力的保證。
除支持航天員出艙活動外,空間站核心艙機械臂還承擔艙段轉位、艙外貨物搬運、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設備維護等在軌任務,是目前同類航天產(chǎn)品中復雜度最高、規(guī)模最大、控制精度最高的空間智能機械系統(tǒng)。
據(jù)悉,航天科技集團五院在抓總研制過程中,在關鍵技術、原材料選用、制造工藝、適應空間站環(huán)境的長壽命設計等方面均取得創(chuàng)新突破,全部核心部件實現(xiàn)國產(chǎn)化。
機械伙伴協(xié)助克服艙外作業(yè)困難
航天服手套充壓后操作不便、單手操作難度大、在軌防飄要求高……開展艙外作業(yè),航天員面臨諸多挑戰(zhàn)。作為航天員執(zhí)行出艙任務的“機械伙伴”,艙外維修與輔助工具可以協(xié)助航天員有效克服這些困難。
艙外維修與輔助工具不僅有用于艙外設備維修的艙外電動工具、艙外扳手、通用把手等工具,也有配合航天員艙外姿態(tài)穩(wěn)定及轉換的便攜式腳限位器、艙外操作臺等輔助工具。
——艙外電動工具可以適應艙外復雜的真空和高低溫環(huán)境,具有定力矩擰緊、擰松的工作模式,并且設置有休眠模式。
——艙外通用把手可以安裝到維修設備上,用于航天員在軌維修時進行待維修設備的轉移及防漂。
——便攜式腳限位器設計了旋轉、俯仰、滾轉、偏航四個關節(jié)自由度,可協(xié)助航天員在艙外調整至執(zhí)行任務的工作姿態(tài);與之配合使用緊密的艙外操作臺,可協(xié)助航天員進行維修任務時掛放設備和維修工具,解放航天員雙手,實現(xiàn)設備或維修工具的臨時存放。
此次航天員出艙任務的成功實施,充分驗證了艙外維修與輔助工具在軌應用的可靠性,后續(xù)將配合航天員完成更多在軌出艙任務,是我國空間站長期在軌運行的有力保障。
通信“天路”確保天地通信暢通
開展出艙活動,需要天地間大力協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合,與地面建立高速及時的通信聯(lián)系至關重要。
航天科技集團五院研制的第三代中繼終端產(chǎn)品,通過與中繼衛(wèi)星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路,實現(xiàn)中繼通信,確保航天員與地面通信的實時暢通,好比在太空中搭建了地面與中繼衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星與航天員之間的“天路”。
與此同時,航天科技集團五院研制的出艙通信子系統(tǒng)可實現(xiàn)艙內(nèi)外航天員之間、艙內(nèi)外航天員與地面人員之間,以及艙外航天員之間的全雙工語音通信,在航天員艙外活動范圍內(nèi)實現(xiàn)無線通信全覆蓋。
此外,艙外圖像傳輸子系統(tǒng)為艙外提供無線網(wǎng)絡覆蓋,通過出艙無線收發(fā)設備提供的“熱點”進行圖像傳輸,實現(xiàn)了對航天員出艙活動進行實時顯示、實時記錄等功能。