新華社記者胡喆、宋晨
9月17日，神舟十四號(hào)航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，完成二次出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)，出艙活動(dòng)取得圓滿成功。
航天員出艙活動(dòng)期間，先后完成了艙外助力手柄安裝、載荷回路擴(kuò)展泵組安裝、艙外救援驗(yàn)證等任務(wù)，進(jìn)一步檢驗(yàn)了航天員與小機(jī)械臂協(xié)同工作的能力、驗(yàn)證了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙和出艙活動(dòng)相關(guān)支持設(shè)備的功能性能。
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其中最引人注意的是，航天員為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙安裝了一套由航天科技集團(tuán)五院研制的擴(kuò)展泵組。與航天員首次出艙安裝的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙熱控?cái)U(kuò)展泵組不同，這次是在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的外載荷冷卻回路加裝了一個(gè)擴(kuò)展泵組。
為何要在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙外安裝擴(kuò)展泵組呢？這是因?yàn)榭臻g站任務(wù)長(zhǎng)達(dá)15年以上，作為冷卻回路的關(guān)鍵部件，泵、閥、過(guò)濾器、傳感器等都需要在軌更換。液路設(shè)備必須安裝在艙內(nèi)才能在整流罩的包絡(luò)之中，而非密封艙塞滿設(shè)備和管路電纜，如果身著厚重出艙服的航天員鉆到非密封艙內(nèi)換液路設(shè)備，難度可想而知。
為此，航天科技集團(tuán)五院空間站熱控設(shè)計(jì)人員大膽創(chuàng)新，提出了新的思路：在艙內(nèi)裝一套泵閥，用于支持回路的早期運(yùn)行，再在艙外壁留出機(jī)電液接口，上天后，擇機(jī)在艙外追加一套泵組，即所謂艙外擴(kuò)展泵組。
擴(kuò)展泵組安裝后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將優(yōu)先使用擴(kuò)展泵組，故障或壽命到期后就換一套擴(kuò)展泵組，艙內(nèi)的泵組則作為備用，確保空間站在軌穩(wěn)定運(yùn)行。
雖然身處太空環(huán)境，再重的箱子都是輕飄飄的，但是身著航天服的航天員出艙操作一個(gè)大箱子，把機(jī)電液與艙體連接起來(lái)，依然有一定難度。特別是液路連接，斷接器內(nèi)的彈簧力和液體壓力都不小，出艙活動(dòng)本身就不太方便，航天員單靠自身力量更是無(wú)法直接插上。
航天科技集團(tuán)五院設(shè)計(jì)師們開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，不斷完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)，安裝擴(kuò)展泵組時(shí)，航天員無(wú)需使用任何工具，也不需要精確瞄準(zhǔn)或左右移位，只需完成“插入銷孔定位，撥鎖鉤鎖定，轉(zhuǎn)手輪插電，拉手柄連液”四個(gè)步驟，除去地面人員確認(rèn)的時(shí)間，不到一分鐘就能圓滿完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，既省時(shí)又省力。
太空出艙后，航天員將面臨太空環(huán)境的嚴(yán)峻考驗(yàn)，容不得半點(diǎn)差錯(cuò)。因此，進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)與地面建立高速及時(shí)的測(cè)控通信尤為重要。
要確保航天員與地面測(cè)控通信的實(shí)時(shí)暢通，就要依靠航天科技集團(tuán)五院為空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙研制的第三代中繼終端產(chǎn)品。它通過(guò)與中繼衛(wèi)星天鏈一號(hào)和天鏈二號(hào)建立中繼鏈路，實(shí)現(xiàn)中繼通信。這就好比在太空中搭建了地面與中繼衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星與航天員之間的通信“天路”，對(duì)于保證地面與航天員的持續(xù)通信發(fā)揮著重要作用。
通過(guò)中繼終端建立的天基測(cè)控通信系統(tǒng)建成之后，可確保問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在絕大部分時(shí)間都保持著與地面的實(shí)時(shí)通信。
航天科技集團(tuán)五院西安分院載人航天工程任務(wù)負(fù)責(zé)人余曉川介紹，載人航天工程原有的地面測(cè)控站、海上測(cè)控站測(cè)控覆蓋率較小，如今測(cè)控實(shí)現(xiàn)了幾乎全覆蓋，讓航天員與地面始終保持通信。
此外，在空間站建造階段，航天員出艙并開(kāi)展艙外維修、設(shè)備更換等操作將成為一項(xiàng)常態(tài)的活動(dòng)?？臻g站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的中繼終端采用集成化、模塊化的設(shè)計(jì)思路，在保證傳輸信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)，方便航天員維修更換。
