新華社記者 張泉 胡喆

7月4日，經(jīng)過(guò)約7小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十二號航天員乘組圓滿(mǎn)完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)，我國空間站階段航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿(mǎn)成功。

記者從航天科技集團五院獲悉，我國在核心艙機械臂、艙外維修與輔助工具、天地通信系統等領(lǐng)域取得一系列技術(shù)突破，為出艙活動(dòng)順利實(shí)施提供了有力保障。

核心艙機械臂提供有力支撐

此次出艙活動(dòng)首次檢驗了航天員與機械臂協(xié)同工作的能力，雄偉有力的空間站核心艙機械臂格外引人注目。

空間站核心艙機械臂展開(kāi)長(cháng)度為10.2米，最多能承載25噸的重量，是空間站任務(wù)中的“大力士”。其肩部設置了3個(gè)關(guān)節、肘部設置了1個(gè)關(guān)節、腕部設置了3個(gè)關(guān)節，每個(gè)關(guān)節對應1個(gè)自由度，具有七自由度的活動(dòng)能力。

通過(guò)各個(gè)關(guān)節的旋轉，空間站核心艙機械臂能夠實(shí)現自身前后左右任意角度與位置的抓取和操作，為航天員順利開(kāi)展出艙任務(wù)提供強有力的保證。

除支持航天員出艙活動(dòng)外，空間站核心艙機械臂還承擔艙段轉位、艙外貨物搬運、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設備維護等在軌任務(wù)，是目前同類(lèi)航天產(chǎn)品中復雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。

為擴大任務(wù)觸及范圍，空間站核心艙機械臂還具備“爬行”功能。由于核心艙機械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的關(guān)節配置方案，肩部和腕部關(guān)節配置相同，意味著(zhù)機械臂兩端活動(dòng)功能是一樣的。機械臂通過(guò)末端執行器與目標適配器對接與分離，同時(shí)配合各關(guān)節的聯(lián)合運動(dòng)，從而實(shí)現在艙體上的爬行轉移。

據悉，航天科技集團五院在抓總研制過(guò)程中，在關(guān)鍵技術(shù)、原材料選用、制造工藝、適應空間站環(huán)境的長(cháng)壽命設計等方面均取得創(chuàng )新突破，全部核心部件實(shí)現國產(chǎn)化。

“機械伙伴”協(xié)助克服艙外作業(yè)困難

航天服手套充壓后操作不便、單手操作難度大、在軌防飄要求高……開(kāi)展艙外作業(yè)，航天員面臨諸多挑戰。作為航天員執行出艙任務(wù)的“機械伙伴”，艙外維修與輔助工具可以協(xié)助航天員有效克服這些困難。

艙外維修與輔助工具不僅有用于艙外設備維修的艙外電動(dòng)工具、艙外扳手、通用把手等工具，也有配合航天員艙外姿態(tài)穩定及轉換的便攜式腳限位器、艙外操作臺等輔助工具。

——艙外電動(dòng)工具可以適應艙外復雜的真空和高低溫環(huán)境，具有定力矩擰緊、擰松的工作模式，并且設置有休眠模式。

——艙外通用把手可以安裝到維修設備上，用于航天員在軌維修時(shí)進(jìn)行待維修設備的轉移及防漂。

——便攜式腳限位器設計了旋轉、俯仰、滾轉、偏航四個(gè)關(guān)節自由度，可協(xié)助航天員在艙外調整至執行任務(wù)的工作姿態(tài)；與之配合使用緊密的艙外操作臺，可協(xié)助航天員進(jìn)行維修任務(wù)時(shí)掛放設備和維修工具，解放航天員雙手，實(shí)現設備或維修工具的臨時(shí)存放。

——與航天服直接相連的微型工作臺，則像一根多功能腰帶一樣環(huán)繞在航天服腰部，將航天員出艙使用的艙外電動(dòng)工具、艙外通用把手和艙外扳手隨身攜帶，確保航天員隨用隨取。

此次航天員出艙任務(wù)的成功實(shí)施，充分驗證了艙外維修與輔助工具在軌應用的可靠性，后續將配合航天員完成更多在軌出艙任務(wù)，是我國空間站長(cháng)期在軌運行的有力保障。

通信“天路”確保天地通信暢通

開(kāi)展出艙活動(dòng)，需要天地間大力協(xié)同、艙內外密切配合，與地面建立高速及時(shí)的通信聯(lián)系至關(guān)重要。

航天科技集團五院研制的第三代中繼終端產(chǎn)品，通過(guò)與中繼衛星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路，實(shí)現中繼通信，確保航天員與地面通信的實(shí)時(shí)暢通，好比在太空中搭建了地面與中繼衛星、中繼衛星與航天員之間的“天路”。

與此同時(shí)，航天科技集團五院研制的出艙通信子系統可實(shí)現艙內外航天員之間、艙內外航天員與地面人員之間，以及艙外航天員之間的全雙工語(yǔ)音通信，在航天員艙外活動(dòng)范圍內實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信全覆蓋。

與上一代系統相比，該產(chǎn)品具有通信距離更遠、通信速率更高、工作壽命更長(cháng)等特點(diǎn)，同時(shí)具有更強的空間環(huán)境抗電磁干擾能力，并支持多名航天員同時(shí)出艙活動(dòng)時(shí)的通話(huà)功能。

此外，艙外圖像傳輸子系統為艙外提供無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋，通過(guò)出艙無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備提供的“熱點(diǎn)”進(jìn)行圖像傳輸，實(shí)現了對航天員出艙活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄等功能。（新華社北京7月4日電）

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