神舟十三號航天員乘組圓滿完成第二次出艙全部既定任務 有哪些難點和看點?

央廣網北京12月27日訊息(記者張棉棉 朱東陽 龐丹)據中央廣播電視總檯中國之聲《新聞縱橫》報道,據中國載人航天工程辦公室訊息,27日00時55分,經過約6小時,神舟十三號航天員乘組圓滿完成第二次出艙全部既定任務,航天員翟志剛、航天員葉光富安全返回天和核心艙,出艙活動取得圓滿成功。

此次也是空間站階段中國航天員的第4次出艙。後續,神舟十三號航天員乘組將投入下一階段在軌工作任務,這將是中國航天員首次在太空跨年。本次出艙任務有哪些難點和看點?後續航天員們出艙活動又將如何進行?

26日18時44分,神舟十三號航天員葉光富成功開啟天和核心艙節點艙艙門。

航天員葉光富於18時50分、航天員翟志剛於19時37分,身著我國新一代“飛天”艙外航天服,先後從天和核心艙節點艙成功出艙,這次是空間站階段中國航天員第4次出艙。經過約6小時,神舟十三號航天員乘組圓滿完成第二次出艙全部既定任務。

翟志剛:首先,對03完成其個人首次出艙活動任務表示熱烈祝賀。第二,向全體飛控人員辛勤的付出和辛苦的支援,表示衷心的感謝。

葉光富:為全體科技人員點贊。你們辛苦了,謝謝。

王亞平:祝賀01個人第三次出艙,03個人首次出艙圓滿成功,歡迎回到中國空間站。

北京航天飛行控制中心空間站任務總工程師孫軍評價:“三名航天員和地面之間的配合非常流暢,艙外的三項主要任務都圓滿完成。抬升全景相機C非常成功。第二,完成了艙壁上面安裝腳限位器以及上腳限位器的操作。第三,攜物轉移驗證也非常好,應該說這次出艙活動達到了我們預期的目的。”

抬升全景相機後,當空間站建成,航天員整個出艙路徑、作業姿態都能夠透過全景相機在地面觀測到,也能方便地面工作人員對航天員進行出艙支援。航天科技集團五院空間站系統機械臂技術負責人胡成威介紹:“全景相機C安裝緊貼艙體外壁,拍攝範圍有限。透過此次抬升,航天員將給相機安裝一個支架,以便相機視角更寬闊,能夠看得更遠,更有利於觀察艙表狀態和航天員艙外活動。”

值得關注的是,此次相機位置比較特殊,機械臂需要避開艙外裝置,安全性和控制精度要求都很高,機械臂運動時需要更加平穩、精確,否則稍不留神就可能會發生碰撞危險。為此,機械臂研製團隊配合空間站系統開展了大量模擬工作。

胡成威介紹:“進行了多次飛行程式推演以及1:1模擬演練,對相關指令、資料進行了細緻核對,對飛控協同程式和故障預案等檔案進行討論,確保各崗位人員熟悉協同流程,對故障預案瞭然於心,能第一時間做好應急處置,並透過視覺化手段等全面驗證了任務的可行性和安全性。”

此次機械臂託舉航天員出艙活動還有一個任務是轉移航天員到目標作業點安裝艙表腳限位器。航天科技集團五院空間站系統機械臂飛控負責人高升介紹,在抬升全景相機C工作完成後,機械臂做到攜帶航天員進行大範圍轉移,繞核心艙半圈,到達新的目標位置。

“航天員在機械臂的支撐下,完成艙表腳限位器裝置安裝。這個裝置主要是能夠固定航天員的雙腳,提高航天員的艙表作業能力,確保其在後續工作時騰出雙手,完成更多更復雜的作業任務。”高升說。

本次出艙中,航天員翟志剛和航天員葉光富兩人攜帶腳限位器橫跨了兩個象限,在太空中行走了約7-8米。航天科技集團五院總體設計部機械總體研究室副主任王昊說,這一次是我們在艙外首次開展兩名航天員攜帶物體進行自主轉移的一個驗證。

王昊介紹:“之前我們攜帶物體和攜帶大型的裝置,主要是把這個物體安裝在機械臂的艙外操作檯上,由機械臂來進行裝置的轉運,但這對我們未來的需求是不夠的,很可能會出現由航天員自主爬行時攜帶物品,所以這次我們出艙針對這一項能力進行了提前驗證,我們這次轉移的物品是腳限位器,大概25公斤。”

重25公斤的腳限位器在太空中失重的環境下,或許挪動起來並不是特別困難,但由於腳限位器本身的外形特點,對兩名航天員的配合默契要求會更高,也更考驗兩名航天員的精細操作能力。中國航天員科研訓練中心、航天員系統副總指揮尹銳說:“腳限位器是長軸狀的,它的質心分佈不是對稱體,所以控制起來非常麻煩,相當於你在平地舉一個長杆在走,如果不平衡就會感覺很吃力,在軌操作更是這樣,而且天地操作有差異,雖然我們在水下訓練了十幾次,但水下有阻力還有浮力,這樣造成了它的漂浮感不是那麼強烈,但這次第一次在太空當中去實踐它,為後續的這種雙人攜物操作打下一個良好的基礎。”

除以上所說,本次任務還進一步驗證了核心艙氣閘艙、艙外服、機械臂的功能效能,進一步考核了出艙活動相關技術、艙內外航天員協同以及天地協同能力,為後續出艙活動進一步積累了豐富經驗。整個任務,航天員們一如既往地保持了輕鬆有活力的狀態。

地面專家:01你拍攝的影象非常漂亮。

翟志剛:我多累啊!

地面專家:01你辛苦了!

翟志剛:為人民服務不辛苦!

翟志剛:看著離地球很近。

葉光富:不遠,也就400多公里吧。

王亞平:你倆現在是對著的,給你倆拍一張合影吧。

據瞭解,實施艙外作業正在成為空間站階段飛行任務工作常態。後續,神舟十三號航天員乘組將投入下一階段在軌工作任務,以“感覺良好”狀態迎接新年到來,這也將是中國航天員首次在太空跨年。接下來,中國航天員將開展次數更多、更為複雜的出艙活動,為空間站順利完成建造及穩定運營提供有力支援。尹銳說,2021年是我們空間站的開建之年,2022年是建造期的一個非常關鍵的節點。

“我們要進行6次大型的飛行任務,要相繼發射天舟四號、神舟十四號,然後是問天艙、夢天艙,然後是天舟五號、神舟十五號,相繼6次重大的這種載人航天的發射,這在中國的載人航天史當中,這種發射的強度和密度是在歷史上沒有的。我們明年的主要工作目標就是完成中國空間站建造期所有在軌的這種發射任務和組裝任務,所以對我們來講挑戰非常巨大,我們已經擬製了一個非常周密的計劃,現在正按照計劃在全力推進。”尹銳說。

尹銳引用了一句詩詞來形容中國載人航天工程發展現狀:“意氣風發,揮斥方遒,我們現在正走在一條創新的路上,而且為了人類宇宙探索、太空探索,在貢獻中國人的力量,貢獻中國人的智慧,這點我們也非常自豪,雖然任務很繁重,但我們一定會沿著這條路一直走下去。”