7月4日，在北京航天飞行控制中心大屏拍摄的航天员刘伯明出舱场面。 新华社

7月4日14时57分,经过约7小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动期间全部既定任务。航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱,标志着我国空间站建造阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

位于烟台高新区的航天科技集团五院513所和东方蓝天钛金科技有限公司两家企业,积极承担相关科研攻关任务,全力保障航天员出舱活动,让“烟台元素”再次闪耀太空。其中,航天科技集团五院513所研制的测控通信产品、控制器产品成功应用于神舟十二号航天员出舱活动时的语音通信和机械臂控制工作;513所还为新一代“飞天”舱外航天服配套了10余种产品;东方蓝天钛金科技有限公司研制生产的不脱出紧固装置保障了航天员出舱首次开展舱外全景相机抬升作业。

测控通信产品为航天员出舱提供通信保障

航天员进行出舱活动时,与地面建立高速及时的通信联系尤为重要。因此,出舱活动不仅是对航天员的全方位考验,也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

513所研制的出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信,在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比,该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点,同时由于采用了功率控制、抗多径等措施,该产品具有更强的空间环境抗电磁干扰能力,并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

舱外图像传输子系统为舱外提供无线网络覆盖,通过出舱无线收发设备提供的“热点”进行图像传输,实现了航天员出舱活动进行实时显示、实时记录等功能以及为太阳翼绕行测量试验提供数据传输功能。

控制器产品确保机械臂平稳运行精准定位

此次出舱活动,首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力,为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。空间站核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统。513所为空间站机械臂研制了多台控制器产品,其中包括1套机械臂中央控制器、7套关节控制器和2套末端控制器。作为机械臂各处的“控制大脑”,出色完成既定任务,实现整个机械臂的平稳运行和精确定位。

其中,机械臂中央控制器是机械臂管理系统的控制和通信枢纽,负责接收地面飞控人员的各种指令,迅速制定动作方案,进而控制机械臂精准地完成各种动作。该控制器实际上是一台高性能、高可靠的宇航计算机,核心部分采用三模冗余设计架构,三个模块同时执行相同的操作,能够有效识别故障风险,大幅提高可靠性。

为“飞天”舱外航天服配套10余种产品

513所为新一代“飞天”舱外航天服配套了10余种产品,包括舱外服中心计算机、生理信号检测装置、紧急制动装置、舱外服舱载供电装置等,在航天员成功出舱中发挥着重要作用。

其中,中心计算机是舱外服的“大脑”,负责收集航天员的身体状态数据,舱外服的工作状态及环境状态信息,并对所有收集数据进行实时处理,同时对航天员的出舱活动提供多媒体支持,确保航天员的出舱活动顺利进行。

生理信号监测装置用于采集航天员心跳、呼吸以及体温等生理信息,并将数据实时对外发送,为外界观察航天员生理状态提供数据保障。

紧急制动装置,由航天员随身携带,用于机械臂出现紧急状况或故障时,实现机械臂紧急制动;舱外服舱载供电装置,为航天员服装用电设备及测量设备提供电源,保障航天员出舱时航天服各项性能指标满足要求。

不脱出紧固装置助力全景相机抬升作业

本次任务中,东方蓝天钛金科技有限公司赶赴航天五院总体部开展现场技术支持,公司研制生产的不脱出紧固装置作为安装拆卸接口单元,以优异的性能保障了航天员出舱首次开展舱外全景相机抬升作业。

不脱出紧固装置是用于在轨更换设备与舱体之间的连接,具有发射入轨防松、在轨操作防漂的功能,航天员首次出舱任务使用舱外电动工具或舱外扳手对数颗不脱出紧固装置进行了操作。(YMG全媒体记者 信召红 通讯员 刘杨)