【儀表網 儀表下游】導讀：2021年7月4日11時，神州十二號乘組航天員劉伯明和湯洪波先后順利出艙，二人密切協調、相互配合，有序開展空間站艙外有關設備組裝等工作。太空星河漫步再填一筆。萬眾矚目、陣陣掌聲中，航天員為何要出艙、出艙后具體任務，出艙任務難點等多個問題亟待分析。
“四方上下曰宇，往古來今曰宙。”從天文到地理，從哲學到歷史，古往今來，探索宇宙從未停止。如今，從神州五號載人飛船任務圓滿完成，到近日神州十二號順利升天、航天員順利出艙作業，古人追夢九天、造訪太空不再是浪漫幻想。
出艙 安裝全景機器支架是重點
出艙是指航天員離開載人航天器的乘員艙，單人進入太空活動。此前，這項活動通常由機器人或自動化技術代替。但目前能夠執行預期任務的機器人、自動化設備成本較高，技術尚未成熟，無法代替人類。相比機器而言。航天員出艙活動效率高，自主性、應變突發事故和意外故障能力較強，充分彌補了機器漏洞。
航天員出艙任務包括組裝類出艙、驗證類出艙、維修類出艙、有效載荷類出艙四大類。一般的艙外作業中，航天員主要開展衛星捕獲和維修、艙外維修、更換電池、組裝連接外部航天器組件、特殊實驗、測試等工作，為今后長達三個月的太空飛行做準備。本次出艙最重要的任務是安裝全景攝像機裝支架。
事前，由于發射暴露限制，攝像機被安裝在較低的位置，視場角有限。入軌之后，攝像機需監視整個艙外的情況。因此航天員要安裝攝像機支架，并借助機械臂移動腳限位器、工具臺等。
人員技術雙重考驗 出艙作業利器再顯神威
失重環境中圓滿完成安裝任務，還需借助“利器”。
出艙的一名航天員要為機械臂安裝上臂支架。該項任務需要航天員在太空中卸裝多個螺絲。為此，他們一共攜帶9種12個拆卸螺絲的專用工具。微型工作臺通過接口固定在航天員的腰部，方便航天員隨身攜帶三種維修工具，包括通用把手、電動工具等。其中，電動工具重達十斤，內置元器件和電池都是宇航級的器件。艙外維修設備上有艙外通用把手底座，其與設備連接，航天員就可以移動設備。
由于艙體較大，通用把手難以一一觸及，艙外移動扶手派上用場。艙外移動扶手的長度、角度均可調節，解鎖按鈕，即可移動相應方向。
艙外作業的同時，艙內航天員需要操作機械臂。航天員站在機械臂上時，艙內航天員可通過圖像、仿真軟件觀察機械臂位置，與艙外航天員直接進行語音溝通。 地面人員雖然也能夠大范圍轉移機械臂，但與艙內相比，清晰度和效率較低。
據中國航天中心的高級工程師介紹，航天員的每一步動作、流程都進行了地面仿真驗證和數字驗證，確保太空操作安全穩定。
技術裝備考驗外，太空環境惡劣，航天員面臨著低氣壓、強輻射、失重、氣溫不穩定等諸多挑戰。為保障航天員在太空安全、高效工作，數月前，中國航天員中心設立八大類、一百余個針對訓練，確保航天員出艙安全。
訓練項目中關鍵一項是失重環境訓練。航天員身著水下訓練航天服，在長達6個小時中，直徑23米、深10米的中性浮力水槽內進行建設、運輸、維修、作業訓練，通過水的浮力抵消航天服和人的重力，達到中性浮力，模擬失重流程。該項訓練中途甚至不能吃飯、喝水。
此外，中國航天員還設置了裝備操作訓練、出艙過閘程序訓練等系列訓練科目，盡可能在地面模擬太空環境，提升出艙執行任務能力。
星空浩瀚 探索無止
從“嫦娥奔月”到嫦娥探測器，從“天和筑穹”到天和核心艙，從北斗系統到天舟系列，星空不僅寄托著中國人千百年來探索宇宙的美好夢想，也鐫刻下追求科技創新的鏗鏘步伐。
本次“太空漫步”是繼2008年執行神舟七號出艙任務后，中國航天員時隔13年再次執行出艙任務，支持出艙時間從4小時增加到8小時。而此次出艙活動檢驗了新一代艙外航天服的性能及出艙相關設備的安全性，為空間站后續出艙活動的奠定了重要基礎。接下來，三位航天員將度過三個月的太空生活，更多印記將閃耀在深遠星空。
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