天地同心 向前一步

　　9月1日，正在太空出差的神舟十四号航天员乘组执行了首次出舱任务。这也是问天实验舱在轨运行以来的第一次出舱任务，备受瞩目。两位出舱的航天员陈冬、刘洋经受住了环境对他们身体和精神的极大挑战，与留在舱内的蔡旭哲和地面飞行控制人员配合默契，圆满完成了这次的出舱活动任务。这次出舱活动都有哪些亮点，执行过程中又有哪些新设备亮相呢？

　　北京时间9月2日0时33分，经过约6小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，陈冬利来旗舰AG、刘洋安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。

　　让我们把目光放回到9月1日18点26分，在距离地面约400公里的太空轨道上转差率，航天员陈冬成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门，开始神舟十四号航天员乘组的第一次舱外之旅。与神舟十二号、神舟十三号乘组从天和核心舱的节点舱出舱不同，神舟十四号航天员是从问天实验舱的气闸舱出舱的。相较于天和核心舱的节点舱，问天实验舱的气闸舱内部空间更大，有将近14立方米，舱门也更加宽敞。

　　航天科技集团五院、空间站系统副总设计师 朱光辰：气闸舱的舱门它的直径是1米，原来的舱门直径是850毫米，那个是能允许航天服通过的最小的直径，1米是相对来说更舒适的一个直径。

　　不仅更大更舒适，气闸舱作为一个专用的出舱通道，所在的位置还有不少便利之处，将成为以后航天员出舱的首选。

　　航天科技集团五院、空间站系统副总设计师 朱光辰：气闸舱的位置在整个密封舱的尾端，就是盲端，从这个位置进行出舱活动，对其他舱段不会有太大影响。比如说由节点舱出舱，节点舱泄压之后，整个舱就不能进去人了，整个空间站的交通就要临时中断一段时间。但是由问天舱的气闸舱出舱，就不存在这个问题。

　　因为是首次启用气闸舱出舱，航天员出舱顺利与否是技术人员最关注的焦点。这次出舱和过去还有一个明显的不同，气闸舱的出舱口朝向地球，从这里出舱的时候，航天员直接看到的就是地球。

　　航天科技集团五院、空间站系统副总设计师 朱光辰：两个口的位置不一样，完全由空间站的设计和有效载荷需求的设计来考虑，核心舱的出舱口放在朝天的方向，因为朝地的方向是要对接载人飞船的。实验舱以实验为主，朝天方向有利于开展暴露实验，所以把这个位置留给有效载荷了，这样人出舱由对地的方向出舱。

　　出舱就看到地球转动摩擦，也给了航天员一个很明确的方位感。于是，神舟十四号航天员出舱后，我们第一次看到这样的景象：中国空间站利来旗舰AG、舱外航天员、地球、问天机械臂出现在同一个画面中。航天员出舱时，在固定好双脚的限位器以后，再把舱外操作台固定到限位器所在的平台上。从外观上，这次出舱所使用的装备看上去和前几次差不多，但实际上，技术人员进行了不少细微的优化。

　　根据此前航天员出舱后的反馈转矩，这次航天员出舱所使用的工具从重量、材质等都进一步进行了优化，这个舱外操作台跟过去比就轻了4公斤。一般人理解，太空上没有重力，航天员拿起来似乎并没有区别，为什么还要进行这样的调整呢？

　　航天科技集团五院总装与环境工程部、宇航产品设计副主任工程师 王哲：几个主承力的结构，材质进行了一定程度优化，使它整体质量，包括它的质心、转动惯量都降低了转动手柄。因为航天员操作的时候，是扶着它最下边的扶手，如果它（舱外操作台）的质心越接近他手部的位置就越好操作，转动惯量越小，摆动的时候就更省力。

　　科技人员所进行的一切努力都是为了航天员出舱时更有效率和更安全。这次出舱，有一项任务是安装电缆保护罩，这也是根据前几次航天员出舱时的个体感受进行的改进。航天员陈冬在打开舱门后，将保护罩仔细地安装在电缆上。随后，航天员出舱的任务有抬升全景相机、安装扩展泵组、舱外自主转移应急返回能力验证等，这几项都是前几次出舱时航天员进行过的。

　　航天科技集团五院、空间站系统副总设计师 朱光辰：因为在舱外的摄像机数量比较多转角修形，所以每个新的舱段上去都有这个工作，之所以需要人去抬，是因为通过自动装置去实现会增加整个系统的复杂程度，而且航天员在一开始执行舱外活动任务的时候，也应该是循序渐进，从一些比较常规的作业项目开始，完了之后逐渐增加复杂程度。

　　出舱任务由易到难，是为了确保万无一失。无论是从流程的设计还是设备工具的改进，中国载人航天每一点细微进步都源自航天员的亲身实践和科研人员的精心研制。

　　这次出舱活动，除了航天员的表现，首次亮相的明星小机械臂也非常受人关注。此前，神舟十二、十三乘组出舱时都用到了大机械臂，而这次负责舱外运送航天员活动的是小机械臂。核心舱机械臂展开长度为10.2米，而小机械臂臂长近6米。

　　在执行这次出舱任务前，小机械臂在地面人员的支持下顺利完成了在轨测试。通过关节，小机械臂可以实现类似人类手臂的运动能力，相比大机械臂末端定位精度更高转动惯量，位置精度优于大臂的5倍，姿态精度优于大臂的2倍。未来，小机械臂还可以与大机械臂形成组合机械臂，成为航天员执行任务的好帮手。

　　航天科技集团五院、空间站总体研究室主任 王为：小机械臂不能转位，但它可以转移航天员主转动惯量，出舱的时候，航天员可以站在小机械臂上去运动，现在航天员可以站在大机械臂上，也可以站在小机械臂上，甚至未来的话可以让大机械臂和小机械臂连成一个15米长的组合臂，站在组合臂上进行更大范围的转移。

　　在小机械臂的助力下，这次出舱活动堪称完美。在梦天实验舱发射之后利来旗舰AG，整个空间站将有近千个科学研究项目滚动开展。在这个过程中，有一件繁重的任务将暴露在太空的实验器材定期进行回收和更换，最后带回地面给科学家。有了大小机械臂的精密配合，就不需要每次都辛苦航天员出舱操作了。

　　问天实验舱是中国空间站的第一个科学实验舱。它发射入轨后，航天员已在实验舱内完成了变重力科学实验柜利来旗舰AG、科学手套箱、低温存储装置、生物技术实验柜的解锁和组装。在9月1日的《开学第一课》上，航天员蔡旭哲还向全国的小朋友们介绍了正在问天实验舱中茁壮成长的水稻“小薇”。

　　在期待水稻“小薇”实验顺利的同时转动小手柄，随着中国空间站的建设和完善，更多的科学实验将逐步展开，令人期待。

　　中国科学院空间应用工程与技术中心应用发展中心主任 张伟：我们的规划整体相当于形成了一个完整的规划，我们希望在所有学科方面，包括生命、材料、流体、燃烧、天文、地球、新技术，方方面面都会开花结果，期望把空间站建成一个国家太空实验室，通过这个实验室长达10年以上稳定运行，我们期望不断能产生一些科技成果，同时服务于人类。

　　自今年6月5日发射升空以来，神舟十四号航天员乘组逐步开展了大量的在轨科学实验。2022年是完成中国空间站建造的决战决胜之年。建造中国空间站，建成国家太空实验室是实现载人航天工程“三步走”战略的重要目标，是建设航天强国、科技强国的重要标志。接下来的10月利来旗舰AG，梦天实验舱将发射，中国空间站的三个舱段将形成“T”字基本构型，完成中国空间站的在轨建造。太空浩瀚，征程漫漫，中国航天人奋楫星海的脚步从未停歇。