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空間站貨物出艙安裝任務(wù)陸續(xù)開展

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙貨物氣閘艙，可支持貨物自動(dòng)進(jìn)出艙，為艙內(nèi)外科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供支持。

據(jù)中國(guó)載人航天辦公室消息，中國(guó)空間站貨物出艙安裝任務(wù)已于前期陸續(xù)開展。

空間站貨物出艙安裝任務(wù)由載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)、貨物氣閘艙、內(nèi)外艙門、機(jī)械臂協(xié)同配合，通過在軌航天員或地面操作，將需要出艙的貨物送出艙外，根據(jù)任務(wù)需要也可將艙外的貨物送進(jìn)艙內(nèi)。前期，能量粒子探測(cè)器、等離子體原位成像探測(cè)器等載荷已完成出艙安裝，全面驗(yàn)證了艙外載荷安裝流程和空間站貨物氣閘艙、轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)等部件的功能性能。突破掌握此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可大幅提高艙內(nèi)外貨物交換效率，減少航天員出艙次數(shù)和工作量。按計(jì)劃，后續(xù)還將持續(xù)開展貨物出艙安裝工作。

神舟十五號(hào)乘組首次出艙挑戰(zhàn)三艙作業(yè)

神舟十五號(hào)乘組的首次出艙，是航天員在空間站第一次真正意義上的三艙作業(yè)，航天員和地面團(tuán)隊(duì)克服了很多困難，最終順利完成了整個(gè)任務(wù)流程。

此次出艙活動(dòng)，航天員從問天氣閘艙出艙，來到夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙完成擴(kuò)展泵組的安裝后，轉(zhuǎn)移到天和核心艙，進(jìn)行腳限位器的安裝，最后返回問天氣閘艙，移動(dòng)范圍廣，操作難度大，對(duì)出艙航天員身體素質(zhì)要求很高。

中國(guó)航天員中心工效學(xué)分系統(tǒng)主管設(shè)計(jì)師劉梁：這次出艙任務(wù)，很顯著的特點(diǎn)就是航天員轉(zhuǎn)移的路徑比較長(zhǎng)，也是前期任務(wù)所沒有的，特別是航天員03就是張陸，他在艙外爬行的扶手總共需要爬行140個(gè)扶手左右，還是比較辛苦的。

出艙活動(dòng)中，指令長(zhǎng)費(fèi)俊龍搭乘大小機(jī)械臂組合臂在艙段間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，由于機(jī)械臂移動(dòng)路徑較長(zhǎng)，費(fèi)俊龍?jiān)跈C(jī)械臂上等待的時(shí)間較久，更容易受到低溫影響。針對(duì)這種情況，地面團(tuán)隊(duì)在任務(wù)前與航天員的溝通中，進(jìn)行了重點(diǎn)提示。

中國(guó)航天員中心艙外服信息管理與電源分系統(tǒng)主管設(shè)計(jì)師李鵬偉：就是在機(jī)械臂轉(zhuǎn)移前，最好就把液冷服的溫度給調(diào)上來，使自己處于一個(gè)比較舒適的狀態(tài)，以免在感覺到冷的時(shí)候再去調(diào)節(jié)，這樣就會(huì)比較滯后。

另外，要讓航天員安全順利地完成艙段間大范圍轉(zhuǎn)移，持續(xù)的天地圖像話音傳輸必不可少。針對(duì)此次航天員跨越三艙開展作業(yè)的特點(diǎn)，飛控團(tuán)隊(duì)采用了“三艙接力”的測(cè)控模式，最大程度保證測(cè)控網(wǎng)“在線時(shí)長(zhǎng)”。

北京航天飛行控制中心工程師謝圓：我們針對(duì)三艙組合體下的航天員出艙活動(dòng)，分別使用三顆中繼星來跟蹤我們的三個(gè)艙段，來保證最大的測(cè)控跟蹤范圍。測(cè)控跟蹤時(shí)長(zhǎng)的最長(zhǎng)保證，是能夠在最大程度保證我們地面與航天員保持連續(xù)通信，能夠隨時(shí)支持航天員艙外作業(yè)。

數(shù)字空間站：模擬仿真出艙任務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)

神舟十五號(hào)乘組首次執(zhí)行的出艙任務(wù)，已是我國(guó)空間站乘組第8次出艙。

每個(gè)乘組的出艙路線是如何規(guī)劃的？頻次是如何確定的？我們一起去地面的數(shù)字空間站大廳，了解一下出艙背后的奧秘。

總臺(tái)央視記者吳天白：我現(xiàn)在就在中國(guó)空間技術(shù)研究院的數(shù)字空間站大廳，科研人員在這里建立了一個(gè)與真實(shí)空間站一模一樣的數(shù)字空間站，我們不僅可以看到3D仿真模型，還可以看到空間站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。每次執(zhí)行空間站任務(wù)前，科研人員都會(huì)在這里進(jìn)行任務(wù)的規(guī)劃與模擬。

蘇南是出艙任務(wù)機(jī)械總體主管設(shè)計(jì)師，他負(fù)責(zé)的就是每次出艙任務(wù)的安排。

航天科技集團(tuán)五院空間站出艙任務(wù)機(jī)械總體主管設(shè)計(jì)師蘇南：空間站出艙一部分任務(wù)是在我們空間站建設(shè)初期，就反復(fù)研究確定下來的，這個(gè)主要還是跟我們整站長(zhǎng)期的一個(gè)任務(wù)來決定。出艙頻率主要還是根據(jù)每個(gè)乘組的任務(wù)來制定的，包括我們空間站現(xiàn)在的運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前任務(wù)的需求，還有比如說是空間環(huán)境的影響，像南大西洋的異常區(qū)這種，都要作為我們出艙窗口選擇的一個(gè)依據(jù)。

每次出艙任務(wù)之前，他們都會(huì)通過模擬仿真，在數(shù)字空間站對(duì)出艙任務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析，確保出艙程序準(zhǔn)確無誤。

航天科技集團(tuán)五院空間站出艙任務(wù)機(jī)械總體主管設(shè)計(jì)師蘇南：因?yàn)槲覀兊目臻g站系統(tǒng)非常龐大和復(fù)雜，它有各種學(xué)科，能量、能源，它們信息非常復(fù)雜，所以說我們就需要運(yùn)用數(shù)字化和智能化高科技的手段，把這些信息融合起來，作為我們空間站建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的一個(gè)支持系統(tǒng)。

空天態(tài)勢(shì)立體顯示軟件助力出艙任務(wù)

在地面工作的時(shí)候，我們會(huì)通過攝像頭來監(jiān)控周邊情況。

那么在環(huán)境更復(fù)雜的空間站工作，我們的地面測(cè)控團(tuán)隊(duì)又是通過什么來了解空間站的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)呢？

總臺(tái)央視記者吳天白：在每次出艙任務(wù)中，我們?cè)诒本┖教祜w行控制中心看到的空間站實(shí)時(shí)三維立體圖像就是在這間辦公室中研發(fā)出來的。這是一套我國(guó)自主研發(fā)的三維仿真系統(tǒng)，兼具了仿真和精細(xì)化展示的能力，能夠?qū)⒖臻g站的實(shí)時(shí)狀態(tài)準(zhǔn)確無誤地表現(xiàn)出來。

中國(guó)電科15所專業(yè)部虛擬現(xiàn)實(shí)研發(fā)室主任王國(guó)偉：我們系統(tǒng)叫空天態(tài)勢(shì)立體顯示軟件，但其實(shí)它不只承擔(dān)了一個(gè)立體顯示的能力，它同時(shí)要把空間站狀態(tài)、趨勢(shì)和形勢(shì)的展示、推演、仿真都放在了一塊，利用敏感器采集到數(shù)據(jù)去進(jìn)行還原呈現(xiàn)。這個(gè)軟件主要承擔(dān)了三維沉浸式的形式去進(jìn)行展示的任務(wù)。

記者看到，這套系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)虛擬的空間站，在計(jì)算機(jī)上我們可以通過不同的角度觀察空間站，可以拉近拉遠(yuǎn)視角，觀察帆板的反光，也可以觀察空間站正運(yùn)行在地球上方的哪個(gè)位置。并與真實(shí)空間站保持一致，如果天上的空間站收到了控制指令，虛擬空間站可以立刻做出真實(shí)的動(dòng)作。

中國(guó)電科15所專業(yè)部虛擬現(xiàn)實(shí)研發(fā)室主任王國(guó)偉：我們可以理解為數(shù)字孿生或者是平行系統(tǒng)，哪怕是更夸張一點(diǎn)元宇宙，這是未來信息系統(tǒng)或者終端去仿真模擬的一個(gè)趨勢(shì)。我們采用了組件化可快速迭代的這種模式去設(shè)計(jì)的，目標(biāo)就是保證盡可能滿足所有任務(wù)，不僅是出艙，還是更精細(xì)化的模擬，或者某些裝備設(shè)施它的開合角度，航天員他的狀態(tài)。盡可能通過不同類型的傳感器去采集有限的信息，用全景的方式還原出來整個(gè)過程。