核心艙機械臂 天地通信“天路”

7月4日，經過約7小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組圓滿完成出艙活動期間全部既定任務，中國空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

記者從航天科技集團五院獲悉，中國在核心艙機械臂、艙外維修與輔助工具、天地通信系統等領域取得一系列技術突破，為出艙活動順利實施提供了有力保障。

核心艙機械臂提供有力支撐

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，雄偉有力的空間站核心艙機械臂格外引人注目。

空間站核心艙機械臂展開長度為10.2米，最多能承載25噸的重量，是空間站任務中的“大力士”。其肩部設置了3個關節、肘部設置了1個關節、腕部設置了3個關節，每個關節對應1個自由度，具有七自由度的活動能力。

通過各個關節的旋轉，空間站核心艙機械臂能夠實現自身前後左右任意角度與位置的抓取和操作，為航天員順利開展出艙任務提供強有力的保證。

除支持航天員出艙活動外，空間站核心艙機械臂還承擔艙段轉位、艙外貨物搬運、艙外狀態檢查、艙外大型設備維護等在軌任務，是目前同類航天產品中複雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。

為擴大任務觸及範圍，空間站核心艙機械臂還具備“爬行”功能。由於核心艙機械臂採用了“肩3+肘1+腕3”的關節配置方案，肩部和腕部關節配置相同，意味着機械臂兩端活動功能是一樣的。機械臂通過末端執行器與目標適配器對接與分離，同時配合各關節的聯合運動，從而實現在艙體上的爬行轉移。

“機械夥伴”協助克服艙外作業困難

作為航天員執行出艙任務的“機械夥伴”，艙外維修與輔助工具可以協助航天員有效克服很多困難。

艙外維修與輔助工具不僅有用於艙外設備維修的艙外電動工具、艙外扳手、通用把手等工具，也有配合航天員艙外姿態穩定及轉換的便攜式腳限位器、艙外操作枱等輔助工具。

——艙外電動工具具有定力矩擰緊、擰鬆的工作模式，並且設置有休眠模式。

——艙外通用把手可以安裝到維修設備上，用於航天員在軌維修時進行待維修設備的轉移及防漂。

——便攜式腳限位器設計了旋轉、俯仰、滾轉、偏航4個關節自由度，可協助航天員在艙外調整至執行任務的工作姿態；與之配合使用緊密的艙外操作枱，可協助航天員進行維修任務時掛放設備和維修工具，解放航天員雙手，實現設備或維修工具的臨時存放。

——與航天服直接相連的微型工作台，則像一根多功能腰帶一樣環繞在航天服腰部，將航天員出艙使用的艙外電動工具、艙外通用把手和艙外扳手隨身攜帶，確保航天員隨用隨取。

通信“天路”確保天地通信暢通

航天科技集團五院研製的第三代中繼終端產品，通過與中繼衞星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路，實現中繼通信，確保航天員與地面通信的即時暢通，好比在太空中搭建了地面與中繼衞星、中繼衞星與航天員之間的“天路”。

與此同時，航天科技集團五院研製的出艙通信子系統可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，在航天員艙外活動範圍內實現無線通信全覆蓋。

與上一代系統相比，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，同時具有更強的空間環境抗電磁干擾能力，並支持多名航天員同時出艙活動時的通話功能。

（據新華社北京7月4日電 記者張泉、胡喆）