神舟十四号太空人完成首次出舱 「这些地方」变了

神舟十四号太空人完成首次出舱。（新华社）

神舟十四号太空人小组两名太空人陈冬、刘洋成功由问天实验舱气闸舱出舱活动。9月1日下午3时48分，太空人关闭问天舱段间舱门，随后陈冬、刘洋先后穿上舱外航天服，进行出舱前各项准备工作。傍晚6时26分，陈冬打开问天实验舱气闸舱舱门，至约半小时后，陈冬和刘洋成功出舱。两名出舱太空人随后完成安装舱外工作台等工作。

后续在小机械臂支持下，两人进行问天实验舱扩展泵组的安装，问天实验舱全景相机擡升等的作业。期间，蔡旭哲在核心舱内配合支持两名出舱太空人开展舱外工作。

这次是中国航天员首次从问天实验舱气闸舱出舱，进行舱外活动，整个作业时间历时约7小时。自2022年6月顺利进驻太空站组合体以来，神舟十四号太空人小组已在轨工作生活近90天。

★神舟十四号乘组首次出舱 这些细节有了变化

据新华社报导，此次出舱前，该小组先后完成了货运飞船物资转移、问天舱平台在轨测试、科学实验机柜解锁与测试、小机械臂解锁与在轨测试、太空站组合体管理等工作，开展了在轨医学检查、失重防护锻炼、空间科学实（试）验等日常工作，进行了在轨紧急撤离演练、小机械臂操作、医疗救护演练等在轨训练项目。

中国航天科技集团五院（简称航天五院）表示，相比此前，此次神舟十四号小组执行出舱活动，在细节上有了新的变化。

★出舱舱门：门大了，出入更轻松

神舟十二号、神舟十三号乘组出舱时，通过的门是位于太空站核心舱节点舱的出舱口，舱门直径为85公分。而本次任务，太空人首次从问天实验舱的气闸舱「出门」，舱门直径达到了1米，能让太空人在身着舱外航天服的情况下，更加从容地携带设备出入「家门」。

这个更大的「大门」由航天五院太空站结构与机构团队研制，看似简单的几何尺寸增大，其实是一项「刚」与「柔」的平衡。研制团队利用杠杆放大原理寻找平衡点，在保持太空人操作力不变的条件下，使得直径1公尺的舱门实现密封。

1公尺舱门虽然复杂，但太空人要打开舱门却非常简单。舱门设计团队将复杂的功能落实到了产品的操作细节中，太空人出舱前，只需旋转解锁舱门门体上配套的操作手柄，使用助力机构消除残压，拉动舱门把手即可打开舱门。

除此之外，舱门还配套了量身定制的舱门保护罩，并将舱门检漏仪作为密封的检测手段、将舱门压点开关作为状态辅助判断，全方位保障问天「大门」的安全使用。

★专用气闸舱：舱大了，将成为主要出舱通道

从全新的问天实验舱气闸舱执行出舱活动，也给太空人们带来了更便利的出舱体验。

此前从核心舱节点舱出舱时，用于出舱的空间较小。而问天气闸舱作为专用的气闸舱，空间更大，太空人在气闸舱进行出舱准备和舱外返回等任务时，可以更舒展、更从容。

从节点舱出舱时，太空人还需要进行物品转移等操作项目。而此次问天气闸舱作为专用舱段，则省去了这些操作项目，让太空人能够更快速地开展出舱活动。

航天五院表示，未来，问天气闸舱将成为整个太空站系统的主要出舱通道。

★安全系绳：绳长了，不会和太空服产生钩挂

安全系绳是连接太空人与太空站的「生命线」，为太空人出舱提供安全保护。在神舟七号的出舱活动中，太空人使用的安全系绳是固定长度，其有效长度仅1公尺多。本次出舱活动中，神舟十四号太空人乘组有了更长的安全系绳，能更自由地进行「太空漫步」。

在太空站建造任务中，太空人要完成太空站设备安装、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，急须研发一种长度更长且可伸缩的安全系绳。

为此，航天五院529厂研制团队研发了一种新型可伸缩安全系绳。该系绳能保证太空人与太空站舱体间超过10公尺的安全连接，又不会对航天服产生钩挂和干涉太空人的运动，且能承受太空中近200℃大温差、太空辐射、太空粒子等恶劣环境的考验。

同时，研发团队创新提出了一种巧妙的设计方案，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，保证了太空人携带的便捷性和机动性。

设计人员还选用了耐太空辐照的特殊包覆材料对钢丝绳进行保护，减小缠绕过程中的阻力、避免空间辐射环境对钢丝绳产生影响以及防止钢丝绳对航天服产生钩挂；同时采用了辅助排绳滑轮组引导钢丝绳排绳的设计方案，满足长寿命使用的要求。

★照明灯：灯多了，照度有了充分保障

在此次直播画面中，人们可以清晰明亮地看到太空人的舱外操作。据航天五院解释，这是因为仪表与照明分系统为太空人带来了两台新的神器：云台照明灯。

太空站规划了舱外多舱段多自由度的动态照明为主、固定照明为辅的一体化、多层次、多角度照明系统。

随问天实验舱发射的舱外云台照明灯，具备全覆盖角度转动功能。该灯是太空站首次在轨应用的照明设备，通过多自由度转动机构以及投光灯光学系统设计，使得太空人出舱路径以及舱外作业点的照度得到充分保障，成为太空人舱外行走的「灯塔」。

★舱外维修工具：升级了，出舱维修更加得心应手

由于发射时火箭对航天器的包络限制，相机擡升支架等舱外结构不能直接展开到位，需要后续由太空人出舱进行调整与维护。舱外维修工具就像太空人的「机械伙伴」，直接影响出舱任务能否顺利进行。

据了解，此次航天五院总装与环境工程部舱外维修工具研制团队结合太空人以往的使用体验反馈，为舱外的电动工具进行了升级。

由于太空人身着厚重的出舱服，且只能单手操作舱外电动工具，设计师需要对每一个抓握、按压、旋拧操作进行反复研究以保证任务顺畅推进。出舱任务处于舱外复杂的真空和高低温交变环境中，舱外电动工具集电路、电机、电源、热控、机构等组件于一体，设计师需要保障所有组件正常稳定。

为此，该研制团队通过复核太空人在轨仿真位姿变化的每一个场景，精准定位舱外电动工具在轨应用的20余种温度变化工况，最终圆满完成舱外电动工具的设计工作。

此外，设计师还对舱外操作台的材质进行了更改，使得其质心降低、转动惯量有效减小；对安装端头进行了形状优化，便于太空人更顺畅地把舱外操作台插入工具箱的安装座内。

任务检验了航天员与小机械臂协同工作的能力，亦验证了问天实验舱气闸舱，与出舱活动相关支持设备的性能。