神舟十四號太空人完成首次出艙 「這些地方」變了

神舟十四號太空人完成首次出艙。（新華社）

神舟十四號太空人小組兩名太空人陳冬、劉洋成功由問天實驗艙氣閘艙出艙活動。9月1日下午3時48分，太空人關閉問天艙段間艙門，隨後陳冬、劉洋先後穿上艙外航天服，進行出艙前各項準備工作。傍晚6時26分，陳冬打開問天實驗艙氣閘艙艙門，至約半小時後，陳冬和劉洋成功出艙。兩名出艙太空人隨後完成安裝艙外工作臺等工作。

後續在小機械臂支持下，兩人進行問天實驗艙擴展泵組的安裝，問天實驗艙全景相機擡升等的作業。期間，蔡旭哲在覈心艙內配合支持兩名出艙太空人開展艙外工作。

這次是中國航天員首次從問天實驗艙氣閘艙出艙，進行艙外活動，整個作業時間歷時約7小時。自2022年6月順利進駐太空站組合體以來，神舟十四號太空人小組已在軌工作生活近90天。

★神舟十四號乘組首次出艙 這些細節有了變化

據新華社報導，此次出艙前，該小組先後完成了貨運飛船物資轉移、問天艙平臺在軌測試、科學實驗機櫃解鎖與測試、小機械臂解鎖與在軌測試、太空站組合體管理等工作，開展了在軌醫學檢查、失重防護鍛鍊、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。

中國航天科技集團五院（簡稱航天五院）表示，相比此前，此次神舟十四號小組執行出艙活動，在細節上有了新的變化。

★出艙艙門：門大了，出入更輕鬆

神舟十二號、神舟十三號乘組出艙時，通過的門是位於太空站核心艙節點艙的出艙口，艙門直徑爲85公分。而本次任務，太空人首次從問天實驗艙的氣閘艙「出門」，艙門直徑達到了1米，能讓太空人在身着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」由航天五院太空站結構與機構團隊研製，看似簡單的幾何尺寸增大，其實是一項「剛」與「柔」的平衡。研製團隊利用槓桿放大原理尋找平衡點，在保持太空人操作力不變的條件下，使得直徑1公尺的艙門實現密封。

1公尺艙門雖然複雜，但太空人要打開艙門卻非常簡單。艙門設計團隊將複雜的功能落實到了產品的操作細節中，太空人出艙前，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，拉動艙門把手即可打開艙門。

除此之外，艙門還配套了量身定製的艙門保護罩，並將艙門檢漏儀作爲密封的檢測手段、將艙門壓點開關作爲狀態輔助判斷，全方位保障問天「大門」的安全使用。

★專用氣閘艙：艙大了，將成爲主要出艙通道

從全新的問天實驗艙氣閘艙執行出艙活動，也給太空人們帶來了更便利的出艙體驗。

此前從核心艙節點艙出艙時，用於出艙的空間較小。而問天氣閘艙作爲專用的氣閘艙，空間更大，太空人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，太空人還需要進行物品轉移等操作項目。而此次問天氣閘艙作爲專用艙段，則省去了這些操作項目，讓太空人能夠更快速地開展出艙活動。

航天五院表示，未來，問天氣閘艙將成爲整個太空站系統的主要出艙通道。

★安全繫繩：繩長了，不會和太空服產生鉤掛

安全繫繩是連接太空人與太空站的「生命線」，爲太空人出艙提供安全保護。在神舟七號的出艙活動中，太空人使用的安全繫繩是固定長度，其有效長度僅1公尺多。本次出艙活動中，神舟十四號太空人乘組有了更長的安全繫繩，能更自由地進行「太空漫步」。

在太空站建造任務中，太空人要完成太空站設備安裝、檢修等出艙任務，出艙範圍更大、操作難度更高、安全要求更嚴格，急須研發一種長度更長且可伸縮的安全繫繩。

爲此，航天五院529廠研製團隊研發了一種新型可伸縮安全繫繩。該繫繩能保證太空人與太空站艙體間超過10公尺的安全連接，又不會對航天服產生鉤掛和干涉太空人的運動，且能承受太空中近200℃大溫差、太空輻射、太空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，實現了鋼絲繩的恆力收放，無需電機提供迴轉力矩，避免了電纜的引入，保證了太空人攜帶的便捷性和機動性。

設計人員還選用了耐太空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、避免空間輻射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；同時採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太空人的艙外操作。據航天五院解釋，這是因爲儀表與照明分系統爲太空人帶來了兩臺新的神器：雲臺照明燈。

太空站規劃了艙外多艙段多自由度的動態照明爲主、固定照明爲輔的一體化、多層次、多角度照明系統。

隨問天實驗艙發射的艙外雲臺照明燈，具備全覆蓋角度轉動功能。該燈是太空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，使得太空人出艙路徑以及艙外作業點的照度得到充分保障，成爲太空人艙外行走的「燈塔」。

★艙外維修工具：升級了，出艙維修更加得心應手

由於發射時火箭對航天器的包絡限制，相機擡升支架等艙外結構不能直接展開到位，需要後續由太空人出艙進行調整與維護。艙外維修工具就像太空人的「機械夥伴」，直接影響出艙任務能否順利進行。

據瞭解，此次航天五院總裝與環境工程部艙外維修工具研製團隊結合太空人以往的使用體驗反饋，爲艙外的電動工具進行了升級。

由於太空人身着厚重的出艙服，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、旋擰操作進行反覆研究以保證任務順暢推進。出艙任務處於艙外複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、機構等組件於一體，設計師需要保障所有組件正常穩定。

爲此，該研製團隊通過複覈太空人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餘種溫度變化工況，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檯的材質進行了更改，使得其質心降低、轉動慣量有效減小；對安裝端頭進行了形狀優化，便於太空人更順暢地把艙外操作檯插入工具箱的安裝座內。

任務檢驗了航天員與小機械臂協同工作的能力，亦驗證了問天實驗艙氣閘艙，與出艙活動相關支持設備的性能。