出舱“名场面”背后的航天力量（筑梦“太空之家”——中国空间站建设记？）(2)

　　问天实验舱气闸舱的研制，离不开神舟七号的开拓先行——为了突破出舱技术，科研人员重新为神舟七号飞船轨道舱增加了气闸舱功能，并在太空成功应用，为空间站气闸舱研制奠定了基础。如今，航天员出舱前，只需使用舱门门体上配套的操作手柄旋转解锁，使用助力机构消除残压，拉动舱门把手即可完成打开舱门的动作。

　　未来，问天实验舱气闸舱将成为航天员出舱的主要“通道”。而一旦气闸舱在出舱过程中出现问题，航天员仍可通过作为备份的节点舱回到舱内，保证出舱活动安全可靠。

　　保障生命安全和支持舱外活动的舱外航天服，也在历次出舱活动中不断升级。神舟七号任务时，科研人员在短期内研制出中国第一件舱外航天服。13年后的神舟十二号出舱任务时，新一代舱外航天服已有了很多改进，改变了结构设计、提高了服装使用寿命及人服能力，具有使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强等特点。通过空间站阶段的太空行走，充分验证了新一代舱外航天服的性能。

　　从1米到10米

　　“一绳之力”让航天员走得更远

　　在太空行走过程中，安全绳是连接出舱航天员与空间站的“生命线”——空间站的可伸缩安全系绳机构，为航天员顺利出舱活动助“一绳之力”。

　　神舟七号任务时，翟志刚所使用的安全系绳为固定长度，其有效长度仅有1米多，活动范围有限。而在空间站建设任务中，航天员要完成空间站设备安装、检修等出舱任务，出舱范围更大、操作难度更高、安全要求更严格，需研发一种长度更长且可伸缩的安全系绳机构——既要保证航天员与空间站舱体间超过10米的安全连接，又不会对航天服产生勾挂或干涉航天员的运动，还要经受住太空中近200摄氏度的大温差、空间辐照、空间粒子等恶劣环境的考验。

　　为此，中国航天科技集团五院529厂研制团队凭借丰富的空间机构产品设计能力，针对长距离以及空间环境适应性的设计需求，创新设计方案，实现了钢丝绳的恒力收放，无需电机提供回转力矩，避免了电缆的引入，保证了航天员携带的便捷性和机动性。

　　同时，为减小缠绕过程中的阻力、避免空间辐照环境对钢丝绳产生影响以及防止钢丝绳对航天服产生勾挂，设计人员选用耐空间辐照的特殊包覆材料对钢丝绳进行保护，确保机构的使用安全。为满足长寿命使用的要求，还采用了辅助排绳滑轮组引导钢丝绳排绳的设计方案，并通过大量试验验证，确保10余米长钢丝绳在机构的狭小空间里上万次、重复性的有序缠绕。

　　从大臂到组合臂

　　机械臂分工合作更给力

　　与神舟七号任务相比，空间站阶段出舱活动的一大特点是航天员与舱外机械臂的配合。空间站机械臂承担将航天员及相关设备工具运送至作业点，并支持航天员完成后续操作任务的职责。

　　在神舟十二号和神舟十三号任务的4次出舱活动中，航天员通过与核心舱的大机械臂配合，完成了一系列舱外任务。而在神舟十四号首次出舱任务中，问天实验舱上搭载的小机械臂首次亮相，将航天员准确、稳定转运至作业点。

　　机械臂是中国空间站的明星部件之一。作为中国航天事业发展的新领域，机械臂融合了机、电、热、控制、光学等多项技术。小机械臂的主要功能和大机械臂类似，它能真实模拟人手臂的灵活转动，通过旋转结构在任何角度和部位抓取物体，也能够在问天实验舱表面进行爬行。