7月4日，在北京航天飛行控制中心大屏拍攝的航天員劉伯明出艙場(chǎng)面。 新華社

7月4日14時(shí)57分,經(jīng)過(guò)約7小時(shí)的出艙活動(dòng),神舟十二號(hào)航天員乘組密切協(xié)同,圓滿(mǎn)完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)。航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙,標(biāo)志著我國(guó)空間站建造階段航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿(mǎn)成功。

位于煙臺(tái)高新區(qū)的航天科技集團(tuán)五院513所和東方藍(lán)天鈦金科技有限公司兩家企業(yè),積極承擔(dān)相關(guān)科研攻關(guān)任務(wù),全力保障航天員出艙活動(dòng),讓“煙臺(tái)元素”再次閃耀太空。其中,航天科技集團(tuán)五院513所研制的測(cè)控通信產(chǎn)品、控制器產(chǎn)品成功應(yīng)用于神舟十二號(hào)航天員出艙活動(dòng)時(shí)的語(yǔ)音通信和機(jī)械臂控制工作;513所還為新一代“飛天”艙外航天服配套了10余種產(chǎn)品;東方藍(lán)天鈦金科技有限公司研制生產(chǎn)的不脫出緊固裝置保障了航天員出艙首次開(kāi)展艙外全景相機(jī)抬升作業(yè)。

測(cè)控通信產(chǎn)品為航天員出艙提供通信保障

航天員進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí),與地面建立高速及時(shí)的通信聯(lián)系尤為重要。因此,出艙活動(dòng)不僅是對(duì)航天員的全方位考驗(yàn),也是對(duì)空間站天和核心艙與地面測(cè)控站間通信能力的一大考驗(yàn)。

513所研制的出艙通信子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)外航天員之間、艙內(nèi)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(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信全覆蓋。與上一代出艙通信系統(tǒng)相比,該產(chǎn)品具有通信距離更遠(yuǎn)、通信速率更高、工作壽命更長(zhǎng)等特點(diǎn),同時(shí)由于采用了功率控制、抗多徑等措施,該產(chǎn)品具有更強(qiáng)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。

艙外圖像傳輸子系統(tǒng)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(shè)備提供的“熱點(diǎn)”進(jìn)行圖像傳輸,實(shí)現(xiàn)了航天員出艙活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄等功能以及為太陽(yáng)翼繞行測(cè)量試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)傳輸功能。

控制器產(chǎn)品確保機(jī)械臂平穩(wěn)運(yùn)行精準(zhǔn)定位

此次出艙活動(dòng),首次檢驗(yàn)了航天員與機(jī)械臂協(xié)同工作的能力,為空間站后續(xù)出艙活動(dòng)的順利實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)。空間站核心艙機(jī)械臂是目前同類(lèi)航天產(chǎn)品中復(fù)雜度最高、規(guī)模最大、控制精度最高的空間智能機(jī)械系統(tǒng)。513所為空間站機(jī)械臂研制了多臺(tái)控制器產(chǎn)品,其中包括1套機(jī)械臂中央控制器、7套關(guān)節(jié)控制器和2套末端控制器。作為機(jī)械臂各處的“控制大腦”,出色完成既定任務(wù),實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械臂的平穩(wěn)運(yùn)行和精確定位。

其中,機(jī)械臂中央控制器是機(jī)械臂管理系統(tǒng)的控制和通信樞紐,負(fù)責(zé)接收地面飛控人員的各種指令,迅速制定動(dòng)作方案,進(jìn)而控制機(jī)械臂精準(zhǔn)地完成各種動(dòng)作。該控制器實(shí)際上是一臺(tái)高性能、高可靠的宇航計(jì)算機(jī),核心部分采用三模冗余設(shè)計(jì)架構(gòu),三個(gè)模塊同時(shí)執(zhí)行相同的操作,能夠有效識(shí)別故障風(fēng)險(xiǎn),大幅提高可靠性。

為“飛天”艙外航天服配套10余種產(chǎn)品

513所為新一代“飛天”艙外航天服配套了10余種產(chǎn)品,包括艙外服中心計(jì)算機(jī)、生理信號(hào)檢測(cè)裝置、緊急制動(dòng)裝置、艙外服艙載供電裝置等,在航天員成功出艙中發(fā)揮著重要作用。

其中,中心計(jì)算機(jī)是艙外服的“大腦”,負(fù)責(zé)收集航天員的身體狀態(tài)數(shù)據(jù),艙外服的工作狀態(tài)及環(huán)境狀態(tài)信息,并對(duì)所有收集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,同時(shí)對(duì)航天員的出艙活動(dòng)提供多媒體支持,確保航天員的出艙活動(dòng)順利進(jìn)行。

生理信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置用于采集航天員心跳、呼吸以及體溫等生理信息,并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)外發(fā)送,為外界觀察航天員生理狀態(tài)提供數(shù)據(jù)保障。

緊急制動(dòng)裝置,由航天員隨身攜帶,用于機(jī)械臂出現(xiàn)緊急狀況或故障時(shí),實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂緊急制動(dòng);艙外服艙載供電裝置,為航天員服裝用電設(shè)備及測(cè)量設(shè)備提供電源,保障航天員出艙時(shí)航天服各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求。

不脫出緊固裝置助力全景相機(jī)抬升作業(yè)

本次任務(wù)中,東方藍(lán)天鈦金科技有限公司趕赴航天五院總體部開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持,公司研制生產(chǎn)的不脫出緊固裝置作為安裝拆卸接口單元,以?xún)?yōu)異的性能保障了航天員出艙首次開(kāi)展艙外全景相機(jī)抬升作業(yè)。

不脫出緊固裝置是用于在軌更換設(shè)備與艙體之間的連接,具有發(fā)射入軌防松、在軌操作防漂的功能,航天員首次出艙任務(wù)使用艙外電動(dòng)工具或艙外扳手對(duì)數(shù)顆不脫出緊固裝置進(jìn)行了操作。(YMG全媒體記者 信召紅 通訊員 劉楊)