助太空漫步一“绳”之力

王露斯

在科幻电影《流浪地球》中，航天员出舱时，身后会拖着一条“脐带”似的安全绳。现实中，航天员太空漫步也需要這样的安全绳吗？它长什么样？又有哪些神奇的功能呢？

什么是安全绳

在生活中，例如攀岩、高空作业时，常会用到一种特制的绳索——安全绳，它可以承受极大的拉力，同时具有一定的弹性，可以在必要时吸收冲击力，减少因坠落等对人体造成的伤害。

在航天领域，太空行走或进行空间站外活动时，航天员会通过安全绳与航天器连接，以防在失重状态下“飘”出去。

为太空行走保驾护航

在神舟七号载人飞船（2008年9月25日发射升空）执行任务时，我国航天员翟志刚完成了首次太空出舱活动。但那时，使用的是固定长度的安全绳。

自2021年4月天和核心舱发射成功以来，中国空间站已经在轨稳定运行了3年。在此期间，又有多名航天员顺利完成了出舱作业任务，这都离不开安全绳的保驾护航。

“太空之家”任务升级

如今，在我国“太空之家”安居乐业的航天员要“出门”安装、检修设备，不仅出舱频率增加，出舱后的活动范围也变大了——需要覆盖整个空间站。因此，原有固定长度的安全绳已经无法满足新需求，为此，中国航天科技集团有限公司五院529厂研发了一种长度更长且可伸缩的安全系绳机构。

在航天员出舱时，新型可伸缩安全系绳机构一端连接在空间站上，一端连接在航天服上。红框区域为新型可伸缩安全系绳机构（图片来源/中国载人航天工程办公室）

安全绳“更新换代”

在航天员“出门”后，新型可伸缩安全系绳机构既可以保障航天员与空间站舱体间超过10米的安全连接，又不会钩挂航天服，还能经受住太空中近200摄氏度的温差、空间辐照、空间粒子等恶劣环境的考验；同时，实现了恒力输出，即能够持续稳定输出一定的力量，以保障其收放力不对航天员活动产生影响。

新型安全绳的“超能力”

生活中使用的安全绳，通常是尼龙或高强度的合成纤维材质的，而新型可伸缩安全系绳机构则是钢丝绳，并使用耐空间辐照的特殊包覆材料，对钢丝绳进行保护。

研究人员通过系统计算，巧妙地采用刚度适宜的恒力弹簧驱动钢丝绳卷绕方案，实现了钢丝绳的恒力收放。

此外，采用恒力弹簧作为可伸缩安全系绳机构的动力源，不需要电机提供回转力矩，避免了电缆的引入，保障了航天员携带的便捷性和机动性。

每一项航天任务背后，都有多个专业的团队在默默付出。他们通过无数次的检验和细致的计算，以精益求精、严谨细致的工作态度，推动人类探索未知的步伐。在遥远的“太空之家”，航天员面对的是极端的环境和未知的挑战，而新型可伸缩安全系绳机构让航天员探索宇宙的脚步更加坚定、自信。

新型可伸缩安全系绳机构

（责任编辑 / 高琳 美术编辑 / 周游）