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面。 新華社

7月4日14時57分,經過約7小時的出艙活動,神舟十二號航天員乘組密切協同,圓滿完成出艙活動期間全部既定任務。航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙,標志著我國空間站建造階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

位于煙臺高新區的航天科技集團五院513所和東方藍天鈦金科技有限公司兩家企業,積極承擔相關科研攻關任務,全力保障航天員出艙活動,讓“煙臺元素”再次閃耀太空。其中,航天科技集團五院513所研制的測控通信產品、控制器產品成功應用于神舟十二號航天員出艙活動時的語音通信和機械臂控制工作;513所還為新一代“飛天”艙外航天服配套了10余種產品;東方藍天鈦金科技有限公司研制生產的不脫出緊固裝置保障了航天員出艙首次開展艙外全景相機抬升作業。

測控通信產品為航天員出艙提供通信保障

航天員進行出艙活動時,與地面建立高速及時的通信聯系尤為重要。因此,出艙活動不僅是對航天員的全方位考驗,也是對空間站天和核心艙與地面測控站間通信能力的一大考驗。

513所研制的出艙通信子系統實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音通信,在航天員艙外活動范圍內實現無線通信全覆蓋。與上一代出艙通信系統相比,該產品具有通信距離更遠、通信速率更高、工作壽命更長等特點,同時由于采用了功率控制、抗多徑等措施,該產品具有更強的空間環境抗電磁干擾能力,并支持多名航天員同時出艙活動時的通話功能。

艙外圖像傳輸子系統為艙外提供無線網絡覆蓋,通過出艙無線收發設備提供的“熱點”進行圖像傳輸,實現了航天員出艙活動進行實時顯示、實時記錄等功能以及為太陽翼繞行測量試驗提供數據傳輸功能。

控制器產品確保機械臂平穩運行精準定位

此次出艙活動,首次檢驗了航天員與機械臂協同工作的能力,為空間站后續出艙活動的順利實施奠定了重要基礎。空間站核心艙機械臂是目前同類航天產品中復雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。513所為空間站機械臂研制了多臺控制器產品,其中包括1套機械臂中央控制器、7套關節控制器和2套末端控制器。作為機械臂各處的“控制大腦”,出色完成既定任務,實現整個機械臂的平穩運行和精確定位。

其中,機械臂中央控制器是機械臂管理系統的控制和通信樞紐,負責接收地面飛控人員的各種指令,迅速制定動作方案,進而控制機械臂精準地完成各種動作。該控制器實際上是一臺高性能、高可靠的宇航計算機,核心部分采用三模冗余設計架構,三個模塊同時執行相同的操作,能夠有效識別故障風險,大幅提高可靠性。

為“飛天”艙外航天服配套10余種產品

513所為新一代“飛天”艙外航天服配套了10余種產品,包括艙外服中心計算機、生理信號檢測裝置、緊急制動裝置、艙外服艙載供電裝置等,在航天員成功出艙中發揮著重要作用。

其中,中心計算機是艙外服的“大腦”,負責收集航天員的身體狀態數據,艙外服的工作狀態及環境狀態信息,并對所有收集數據進行實時處理,同時對航天員的出艙活動提供多媒體支持,確保航天員的出艙活動順利進行。

生理信號監測裝置用于采集航天員心跳、呼吸以及體溫等生理信息,并將數據實時對外發送,為外界觀察航天員生理狀態提供數據保障。

緊急制動裝置,由航天員隨身攜帶,用于機械臂出現緊急狀況或故障時,實現機械臂緊急制動;艙外服艙載供電裝置,為航天員服裝用電設備及測量設備提供電源,保障航天員出艙時航天服各項性能指標滿足要求。

不脫出緊固裝置助力全景相機抬升作業

本次任務中,東方藍天鈦金科技有限公司趕赴航天五院總體部開展現場技術支持,公司研制生產的不脫出緊固裝置作為安裝拆卸接口單元,以優異的性能保障了航天員出艙首次開展艙外全景相機抬升作業。

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