據中國載人航天工程辦公室消息，7月4日14時57分，經過約7小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組密切協同，圓滿完成出艙活動期間全部既定任務，航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙，標誌著我國空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。這是繼2008年神舟七號載人飛行任務後，中國航天員再次實施的空間出艙活動，也是空間站階段中國航天員的首次空間出艙活動。

        此次出艙活動，天地間大力協同、艙內(nei) 外密切配合，圓滿完成了艙外活動相關(guan) 設備組裝、全景相機抬升等任務，首次檢驗了我國新一代艙外航天服的功能性能，首次檢驗了航天員與(yu) 機械臂協同工作的能力及出艙活動相關(guan) 支持設備的可靠性與(yu) 安全性，為(wei) 空間站後續出艙活動的順利實施奠定了重要基礎。

        當然，要完成艙外活動各項任務，離不開高科技裝備的支持，讓我們(men) 來認識一下航天員的艙外“好幫手”。

        機械臂大展身手

        此次出艙活動中，核心艙機械臂首次托舉(ju) 航天員到指定位置圓滿完成出艙操作，抬升天和核心艙艙外全景相機的位置，其大範圍轉移能力也得到了驗證。

        核心艙機械臂展開長度為(wei) 10.2米，最多能承載25噸的重量，是空間站任務中的“大力士”。該機械臂由中國航天科技集團五院（以下簡稱五院）抓總研製，是目前同類航天產(chan) 品中複雜度最高、規模最大、控製精度最高的空間智能機械係統，主要承擔艙段轉位、航天員出艙活動、艙外貨物搬運、艙外狀態檢查、艙外大型設備維護等8大類在軌任務。

        記者從(cong) 五院了解到，核心艙機械臂是我國首個(ge) 可長期在太空軌道運行的機械臂，其肩部設置了3個(ge) 關(guan) 節、肘部設置了1個(ge) 關(guan) 節、腕部設置了3個(ge) 關(guan) 節，一共7個(ge) 關(guan) 節，每個(ge) 關(guan) 節對應1個(ge) 自由度，具有七自由度的活動能力。通過各個(ge) 關(guan) 節的旋轉，能夠實現前後左右任意角度與(yu) 位置的抓取和操作，為(wei) 航天員出艙順利開展任務提供強有力的保證。

        為(wei) 擴大任務觸及範圍，該機械臂還具備“爬行”功能。其采用“肩3+肘1+腕3”的關(guan) 節配置方案，肩部和腕部關(guan) 節配置相同，意味著機械臂兩(liang) 端活動功能相同；肩部與(yu) 腕部各裝有一個(ge) 末端執行器，可以對接艙體(ti) 表麵安裝的目標適配器，機械臂通過末端執行器與(yu) 目標適配器對接與(yu) 分離，同時配合各關(guan) 節的聯合運動，從(cong) 而實現在艙體(ti) 上的爬行轉移。

        艙外維修與(yu) 輔助工具首次亮相

        作為(wei) 航天員執行出艙任務的“機械夥(huo) 伴”，由五院研製的艙外維修與(yu) 輔助工具，可協助航天員有效克服航天服手套充壓後操作不便、高難度單手操作、在軌防漂要求高等難題，具備輔助航天員在軌著航天服狀態下開展艙外行走、位姿轉換、設備更換、產(chan) 品安全防護等多項功能，是執行艙外活動必不可少的工具，其包括用於(yu) 艙外設備維修的艙外電動工具、艙外扳手、通用把手等。

        艙外電動工具是此次維修任務用到的唯一機電類工具，它可以適應艙外複雜的真空和高低溫環境，具有定力矩擰緊、擰鬆的工作模式，並且設置有休眠模式。

        艙外通用把手可以安裝到維修設備上，用於(yu) 航天員在軌維修時進行待維修設備的轉移及防漂，通過與(yu) 設備端的通用把手底座配合，實現航天員單手完成對設備的快速鎖定、解鎖。

        艙外輔助維修工具還包含便攜式腳限位器、2種便攜式安全帶、艙外操作台及微型工作台等輔助工具。便攜式腳限位器是此次維修任務中機構設計最為(wei) 複雜的產(chan) 品，共設計有旋轉、俯仰、滾轉、偏航4個(ge) 關(guan) 節自由度，可協助航天員在艙外調整至執行任務的工作姿態；與(yu) 之配合使用緊密的艙外操作台，可協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，實現設備或維修工具的臨(lin) 時存放。便攜式安全帶可協助航天員實現艙外作業(ye) 位置設備及維修工具的防漂。與(yu) 航天服直接相連的微型工作台，則像一根多功能腰帶一樣環繞在航天服腰部，將航天員出艙使用的艙外電動工具、艙外通用把手和艙外扳手隨身攜帶，確保航天員隨用隨取。

        信號全覆蓋，除了通話還能“直播”

        航天員進行出艙活動時，與(yu) 地麵建立高速、及時的通信聯係極為(wei) 重要。出艙活動不僅(jin) 是對航天員的全方位考驗，也是對天和核心艙與(yu) 地麵測控站之間通信能力的一大考驗。

        五院研製的出艙通信子係統實現了艙內(nei) 外航天員之間、艙內(nei) 外航天員與(yu) 地麵人員之間，以及艙外航天員之間的全雙工語音通信，在航天員艙外活動範圍內(nei) 實現無線通信全覆蓋。與(yu) 上一代出艙通信係統相比，該產(chan) 品具有通信距離更遠、通信速率更高、工作壽命更長等特點，同時由於(yu) 采用了功率控製、抗多徑等措施，該產(chan) 品具有更強的空間環境抗電磁幹擾能力，並支持多名航天員同時出艙活動時的通話功能。

        艙外圖像傳(chuan) 輸子係統為(wei) 艙外提供無線網絡覆蓋，通過出艙無線收發設備提供的“熱點”進行圖像傳(chuan) 輸，實現了對航天員出艙活動進行實時顯示、實時記錄等功能，以及為(wei) 太陽翼繞行測量試驗提供數據傳(chuan) 輸功能。

        同時，第三代中繼終端產(chan) 品通過與(yu) 天鏈一號、天鏈二號中繼衛星建立中繼鏈路，實現中繼通信，確保航天員與(yu) 地麵通信的實時暢通。這就好比在太空中搭建了地麵與(yu) 中繼衛星、中繼衛星與(yu) 航天員之間的“天路”。

        空間站中繼終端與(yu) 其他型號在設計上最大的區別在於(yu) ，為(wei) 了保證在軌使用的長壽命，需要具備在軌可維修性。空間站中繼終端采用了集成化、模塊化的設計思路，在保證傳(chuan) 輸信號質量的同時，方便航天員維修更換。

        神舟十二號航天員乘組自6月17日進駐天和核心艙以來，按計劃開展了各項工作，目前3名航天員狀態良好，後續在軌飛行期間還將進行一次出艙活動。

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