航天员太空漫步有“神器”

2024 年4 月30 日，神舟十七号载人飞船飞行任务取得圆满成功，返回舱在东风着陆场成功着陆。在此次飞行任务中，航天员汤洪波、唐胜杰、江新林圆满完成两次出舱活动。

舱外航天服保驾护航

航天员离开空间站进入太空，要面临200℃以上的温差、强烈的空间辐射等一系列考验。因此，舱外航天服成为舱外作业必须穿戴的防护装备。它相当于一个微型载人航天器，能够将航天员的身体与太空的恶劣环境隔离开来，既能满足航天员生命保障需求，又能帮航天员实现舱外移动。

中国空间站现有3 套“飞天”第二代舱外航天服，饰带分别为红色、蓝色、黄色。多层设计，实现了真空防护、高低温防护和辐射防护，具有每次8 小时舱外工作的能力，重复使用次数也提高到了15 次。而第一代舱外航天服最多只能支持航天员重复5 次舱外活动，每次4 小时。

舱外航天服遵照“一套服装、多人穿用”的原则进行设计，采用轮换使用的方式支持航天员开展出舱活动。通过调节型号和尺寸，舱外航天服可以适应不同航天员的身高和体重。经过不断优化，第二代舱外航天服目前在轨操作的精细度和灵活性等都有所提高。以手套为例，航天员戴着它去拿东西，最小抓握直径仅5 毫米。

每套舱外航天服重 130 千克，虽然不轻，但是穿脱非常方便，只要从服装背后的“大背包”门进去，关好并锁紧就可以了。“大背包”可以直接给舱外航天服通风、供氧、去除二氧化碳及有害气体，还能够控制舱外航天服的温度、湿度等，创造舒适的舱外航天服内部环境。

舱外航天服最上面为头盔，是一个4 层结构的面窗：中间两层是压力面窗，其间充氮，起到隔热和防结雾的作用；外层为可更换防护面窗，在轨可更换；最外层为滤光面窗，镀的是一层纯黄金膜，可以保证阳照区的光线强度不会对航天员的眼睛造成危害。

机械臂成专有“坐骑”

航天员在舱外处于失重状态，再加上舱外航天服的加压，活动起来十分不便。这时，被誉为航天员太空行走专有“坐骑”的空间机械臂就大显神通了。它长10 米，直径0.35 米，重0.8吨，具有7 个自由度，能够实现类似人类手臂的灵活运动。它还具备自主控制、自主规划和自主学习等强大能力，能够根据不同任务需求，自动或协同地完成各种复杂操作。

机械臂具备爬行能力，能够在舱外表面移动，支持航天员的出舱活动。在空间站各舱段表面，有很多凹进去的小圆圈，这是目标适配器，也是机械臂落“脚”的地方。行走时，一只机械臂踩在目标适配器上，另一只向前移动，踩上另一个目标适配器后，前一只再移动。有了机械臂的辅助， 航天员免去了攀爬环节，节省了不少体力，可以更轻松地进行科学实验等。通过末端执行器的多功能夹具与航天员的出舱服相连，机械臂能够提供对航天员的辅助和保护，实现对飞行器的捕获和释放，这使得它可以方便地与其他飞行器对接，完成舱段转位和货物运输等任务。机械臂还能够完成对空间站上大型设备的维护、更换和拆卸任务，从而使得空间站的维护更加灵活、高效。通过末端执行器的摄像头和传感器对空间站外部情况进行监视和检查，它能够及时发现并报告异常情况，提高了空间站的安全性和稳定性。

太空“眼睛”眼观六路

空间站组合体在距地面400 千米处的茫茫太空中飞行，航天员出舱从准备到打开舱门，再到漫步太空，每一步都离不开同伴的紧密配合。

例如，留在舱内的航天员要紧盯舱内屏幕，密切关注舱外航天员的一举一动，同时精准、从容地进行机械臂的操作，确保将他们运送到正确的位置。再如，在航天员出舱活动时，身处飞控大厅的地面科研人员必须及时发现和迅速处理事故隐患，通过与航天员通话和电视图像，时刻了解他们的操作过程，并提供必要的引导，实现天地间通力协同。由于面临200℃以上的温差、真空失重和强辐射环境等挑战， 24 小时不间断监视将在必要时刻为航天员赢得一线生机。因此，太空“眼睛”尤为重要。

在航天员出舱活动中，除了舱外航天服自带的摄像机，空间站上也配备了多种相机，确保他们无论何时、身处何处都能被“看”到。仅在出舱过程中，就有3 种摄像机充当地面科研人员的太空“眼睛”——节点舱高清摄像机、舱外定向相机和安装在小柱段的全景摄像机。其中，节点舱高清摄像机记录了航天员从舱内到舱外的行走过程，通过全景摄像机可以看到航天员刚出舱时的状态。全景摄像机拥有4 只“眼”，它的水平方向有4 个镜头，可以水平360°、垂直100°全景成像，并且能实时拼接输出高清压缩视频画面。天和核心舱共配有4 台全景摄像机，布局在柱段和小柱段的不同位置。它们配合默契，能够同时拍摄4 个方向的画面并拼接为“全景”，多角度监视太阳翼帆板的展开和航天员的舱外活动。

（责任编辑：陆艳）