神舟十四號乘組首次出艙，這些細節有了變化   

2022年9月1日，神舟十四號乘組航天員陳冬、劉洋成功出艙，其間，航天員蔡旭哲在核心艙內配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。這是神舟十四號乘組進行的第一次出艙活動。自2022年6月順利進駐空間站組合體以來，神舟十四號航天員乘組已在軌工作生活近90天。

此次出艙前，該乘組航天員先后完成了貨運飛船物資轉移、問天艙平臺在軌測試、科學實驗機柜解鎖與測試、小機械臂解鎖與在軌測試、空間站組合體管理等工作，開展了在軌醫學檢查、失重防護鍛煉、空間科學實（試）驗等日常工作，進行了在軌緊急撤離演練、小機械臂操作、醫療救護演練等在軌訓練項目。

據了解，此次出艙活動，三人將配合完成問天實驗艙擴展泵組安裝、問天實驗艙全景相機抬升、艙外自主轉移應急返回能力驗證等各項既定任務。整個出艙活動預計約七小時。新京報記者從中國航天科技集團五院（簡稱航天五院）獲悉，相比此前，此次神舟十四號乘組執行出艙活動，在細節上有了新的變化。

出艙艙門：門大了，出入更輕松

神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時，通過的門是位于空間站核心艙節點艙的出艙口，艙門直徑為85厘米。而本次任務，航天員首次從問天實驗艙的氣閘艙“出門”，艙門直徑達到了1米，能讓航天員在身著艙外航天服的情況下，更加從容地攜帶設備出入“家門”。

這個更大的“大門”由航天五院空間站結構與機構團隊抓總研制，看似簡單的幾何尺寸增大，其實是一項“剛”與“柔”的平衡。研制團隊利用杠桿放大原理尋找平衡點，在保持航天員操作力不變的條件下，使得直徑1米的艙門實現密封。

1米艙門雖然復雜，但航天員要打開艙門卻非常簡單。艙門設計團隊將復雜的功能落實到了產品的操作細節中，航天員出艙前，只需旋轉解鎖艙門門體上配套的操作手柄，使用助力機構消除殘壓，拉動艙門把手即可完成打開艙門動作。

除此之外，艙門還配套了量身定制的艙門保護罩，并將艙門檢漏儀作為密封的檢測手段、將艙門壓點開關作為狀態輔助判斷，全方位保障問天“大門”的安全使用。

專用氣閘艙：艙大了，將成為主要出艙通道

從全新的問天實驗艙氣閘艙執行出艙活動，也給航天員們帶來了更便利的出艙體驗。

據了解，此前從核心艙節點艙出艙時，用于出艙的空間較小。而問天氣閘艙作為專用的氣閘艙，空間更大，航天員在氣閘艙進行出艙準備和艙外返回等任務時，可以更舒展、更從容。

從節點艙出艙時，航天員還需要進行物品轉移等操作項目。而此次問天氣閘艙作為專用艙段，則省去了這些操作項目，讓航天員能夠更快速地開展出艙活動。

航天五院介紹，未來，問天氣閘艙將成為整個空間站系統的主要出艙通道。

安全系繩：繩長了，不會和航天服產生鉤掛

安全系繩是連接航天員與空間站的“生命線”，為航天員出艙提供安全保護。在神舟七號的出艙活動中，航天員使用的安全系繩是固定長度，其有效長度僅1米多。本次出艙活動中，神舟十四號航天員乘組有了更長的安全系繩，能更自由地進行“太空漫步”。

在空間站建造任務中，航天員要完成空間站設備安裝、檢修等出艙任務，出艙范圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴格，亟須研發一種長度更長且可伸縮的安全系繩機構。

為此，航天五院529廠研制團隊研制了一種新型可伸縮安全系繩機構。該機構能保證航天員與空間站艙體間超過10米的安全連接，又不會對航天服產生鉤掛和干涉航天員的運動，且能經受住太空中近200℃大溫差、空間輻照、空間粒子等惡劣環境的考驗。

同時，研發團隊創新提出了一種巧妙的設計方案，實現了鋼絲繩的恒力收放，無需電機提供回轉力矩，避免了電纜的引入，保證了航天員攜帶的便捷性和機動性。

設計人員還選用了耐空間輻照的特殊包覆材料對鋼絲繩進行保護，減小纏繞過程中的阻力、避免空間輻照環境對鋼絲繩產生影響以及防止鋼絲繩對航天服產生鉤掛；同時采用了輔助排繩滑輪組引導鋼絲繩排繩的設計方案，滿足長壽命使用的要求。

照明燈：燈多了，照度有了充分保障

在此次直播畫面中，人們可以清晰明亮地看到航天員的艙外操作。據航天五院解釋，這是因為儀表與照明分系統為航天員帶來了兩臺新的神器：云臺照明燈。

空間站規劃了艙外多艙段多自由度的動態照明為主、固定照明為輔的一體化、多層次、多維度照明系統。

據了解，隨問天實驗艙發射的艙外云臺照明燈，具備全覆蓋角度轉動功能。該燈是空間站首次在軌應用的照明設備，通過多自由度轉動機構以及投光燈光學系統設計，使得航天員出艙路徑以及艙外作業點的照度得到充分保障，成為航天員艙外行走的“燈塔”。

艙外維修工具：升級了，出艙維修更加得心應手

由于發射時火箭對航天器的包絡限制，相機抬升支架等艙外結構不能直接展開到位，需要后續由航天員出艙進行調整與維護。艙外維修工具就像航天員的“機械伙伴”，直接影響出艙任務能否順利進行。

據了解，此次航天五院總裝與環境工程部艙外維修工具研制團隊結合航天員以往的使用體驗反饋，為艙外的電動工具進行了升級。

由于航天員身著厚重的出艙服，且只能單手操作艙外電動工具，設計師需要對每一個抓握、按壓、旋擰操作進行反復研究以保證任務順暢推進。出艙任務處于艙外復雜的真空和高低溫交變環境中，艙外電動工具集電路、電機、電源、熱控、機構等組件于一體，設計師需要保障所有組件正常穩定。

為此，該研制團隊通過復核航天員在軌仿真位姿變化的每一個場景，精準定位艙外電動工具在軌應用的20余種溫度變化工況，最終圓滿完成艙外電動工具的設計工作。

此外，設計師還對艙外操作臺的材質進行了更改，使得其質心降低、轉動慣量有效減?。粚Π惭b端頭進行了形狀優化，便于航天員更順暢地把艙外操作臺插入工具箱的安裝座內。

新京報記者 張建林