據(jù)中國載人航太工程辦公室消息，7月4日14時57分，經(jīng)過約7小時的出艙活動，神舟十二號航太員乘組密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動期間全部既定任務(wù)，航太員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙，標(biāo)誌著我國空間站階段航太員首次出艙活動取得圓滿成功。這是繼2008年神舟七號載人飛行任務(wù)後，中國航太員再次實(shí)施的空間出艙活動，也是空間站階段中國航太員的首次空間出艙活動。

　　此次出艙活動，天地間大力協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合，圓滿完成了艙外活動相關(guān)設(shè)備組裝、全景相機(jī)抬升等任務(wù)，首次檢驗(yàn)了我國新一代艙外航太服的功能性能，首次檢驗(yàn)了航太員與機(jī)械臂協(xié)同工作的能力及出艙活動相關(guān)支援設(shè)備的可靠性與安全性，為空間站後續(xù)出艙活動的順利實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)。

　　當(dāng)然，要完成艙外活動各項(xiàng)任務(wù)，離不開高科技裝備的支援，讓我們來認(rèn)識一下航太員的艙外“好幫手”。

　　機(jī)械臂大展身手

　　此次出艙活動中，核心艙機(jī)械臂首次托舉航太員到指定位置圓滿完成出艙操作，抬升天和核心艙艙外全景相機(jī)的位置，其大範(fàn)圍轉(zhuǎn)移能力也得到了驗(yàn)證。

　　核心艙機(jī)械臂展開長度為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”。該機(jī)械臂由中國航太科技集團(tuán)五院（以下簡稱五院）抓總研製，是目前同類航太産品中複雜度最高、規(guī)模最大、控制精度最高的空間智慧機(jī)械系統(tǒng)，主要承擔(dān)艙段轉(zhuǎn)位、航太員出艙活動、艙外貨物搬運(yùn)、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設(shè)備維護(hù)等8大類在軌任務(wù)。

　　記者從五院了解到，核心艙機(jī)械臂是我國首個可長期在太空軌道運(yùn)作的機(jī)械臂，其肩部設(shè)置了3個關(guān)節(jié)、肘部設(shè)置了1個關(guān)節(jié)、腕部設(shè)置了3個關(guān)節(jié)，一共7個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)對應(yīng)1個自由度，具有七自由度的活動能力。通過各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)前後左右任意角度與位置的抓取和操作，為航太員出艙順利開展任務(wù)提供強(qiáng)有力的保證。

　　為擴(kuò)大任務(wù)觸及範(fàn)圍，該機(jī)械臂還具備“爬行”功能。其採用“肩3+肘1+腕3”的關(guān)節(jié)配置方案，肩部和腕部關(guān)節(jié)配置相同，意味著機(jī)械臂兩端活動功能相同；肩部與腕部各裝有一個末端執(zhí)行器，可以對接艙體表面安裝的目標(biāo)接收器，機(jī)械臂通過末端執(zhí)行器與目標(biāo)接收器對接與分離，同時配合各關(guān)節(jié)的聯(lián)合運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)在艙體上的爬行轉(zhuǎn)移。

　　艙外維修與輔助工具首次亮相

　　作為航太員執(zhí)行出艙任務(wù)的“機(jī)械夥伴”，由五院研製的艙外維修與輔助工具，可協(xié)助航太員有效克服航太服手套充壓後操作不便、高難度單手操作、在軌防漂要求高等難題，具備輔助航太員在軌著航太服狀態(tài)下開展艙外行走、位姿轉(zhuǎn)換、設(shè)備更換、産品安全防護(hù)等多項(xiàng)功能，是執(zhí)行艙外活動必不可少的工具，其包括用於艙外設(shè)備維修的艙外電動工具、艙外扳手、通用把手等。

　　艙外電動工具是此次維修任務(wù)用到的唯一機(jī)電類工具，它可以適應(yīng)艙外複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，並且設(shè)置有休眠模式。

　　艙外通用把手可以安裝到維修設(shè)備上，用於航太員在軌維修時進(jìn)行待維修設(shè)備的轉(zhuǎn)移及防漂，通過與設(shè)備端的通用把手底座配合，實(shí)現(xiàn)航太員單手完成對設(shè)備的快速鎖定、解鎖。

　　艙外輔助維修工具還包含攜帶型腳限位器、2種攜帶型安全帶、艙外操作臺及微型工作臺等輔助工具。攜帶型腳限位器是此次維修任務(wù)中機(jī)構(gòu)設(shè)計最為複雜的産品，共設(shè)計有旋轉(zhuǎn)、俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航4個關(guān)節(jié)自由度，可協(xié)助航太員在艙外調(diào)整至執(zhí)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)助航太員進(jìn)行維修任務(wù)時掛放設(shè)備和維修工具，解放航太員雙手，實(shí)現(xiàn)設(shè)備或維修工具的臨時存放。攜帶型安全帶可協(xié)助航太員實(shí)現(xiàn)艙外作業(yè)位置設(shè)備及維修工具的防漂。與航太服直接相連的微型工作臺，則像一根多功能腰帶一樣環(huán)繞在航太服腰部，將航太員出艙使用的艙外電動工具、艙外通用把手和艙外扳手隨身攜帶，確保航太員隨用隨取。

　　信號全覆蓋，除了通話還能“直播”

　　航太員進(jìn)行出艙活動時，與地面建立高速、及時的通信聯(lián)繫極為重要。出艙活動不僅是對航太員的全方位考驗(yàn)，也是對天和核心艙與地面測控站之間通信能力的一大考驗(yàn)。

　　五院研製的出艙通信子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了艙內(nèi)外航太員之間、艙內(nèi)外航太員與地面人員之間，以及艙外航太員之間的全雙工語音通信，在航太員艙外活動範(fàn)圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線通信全覆蓋。與上一代出艙通信系統(tǒng)相比，該産品具有通信距離更遠(yuǎn)、通信速率更高、工作壽命更長等特點(diǎn)，同時由於採用了功率控制、抗多徑等措施，該産品具有更強(qiáng)的空間環(huán)境抗電磁干擾能力，並支援多名航太員同時出艙活動時的通話功能。

　　艙外圖像傳輸子系統(tǒng)為艙外提供無線網(wǎng)路覆蓋，通過出艙無線收發(fā)設(shè)備提供的“熱點(diǎn)”進(jìn)行圖像傳輸，實(shí)現(xiàn)了對航太員出艙活動進(jìn)行實(shí)時顯示、實(shí)時記錄等功能，以及為太陽翼繞行測量試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)傳輸功能。

　　同時，第三代中繼終端産品通過與天鏈一號、天鏈二號中繼衛(wèi)星建立中繼鏈路，實(shí)現(xiàn)中繼通信，確保航太員與地面通信的實(shí)時暢通。這就好比在太空中搭建了地面與中繼衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星與航太員之間的“天路”。

　　空間站中繼終端與其他型號在設(shè)計上最大的區(qū)別在於，為了保證在軌使用的長壽命，需要具備在軌可維修性。空間站中繼終端採用了整合化、模組化的設(shè)計思路，在保證傳輸信號品質(zhì)的同時，方便航太員維修更換。

　　神舟十二號航太員乘組自6月17日進(jìn)駐天和核心艙以來，按計劃開展了各項(xiàng)工作，目前3名航太員狀態(tài)良好，後續(xù)在軌飛行期間還將進(jìn)行一次出艙活動。