新華社北京11月17日電 題：搭建“天橋” 檢驗(yàn)組合機(jī)械臂——“T”字構(gòu)型中國空間站首次出艙活動看點(diǎn)

新華社記者胡喆、宋晨　　11月17日，神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動全部既定任務(wù)。這是空間站“T”字構(gòu)型組裝完成后的首次航天員出艙活動，首次檢驗(yàn)了航天員與組合機(jī)械臂協(xié)同工作的能力，進(jìn)一步驗(yàn)證了問天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙和出艙活動相關(guān)支持設(shè)備的功能性能，也是我國航天員在空間站進(jìn)行的第七次出艙活動。

航天員出艙活動期間，首先完成了天和核心艙與問天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置、天和核心艙與夢天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置安裝，搭建起一座三艙間艙外行走的“天橋”，航天員蔡旭哲通過“天橋”實(shí)現(xiàn)了首次跨艙段艙外行走。

航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部空間站系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師李學(xué)東介紹，中國空間站“T”字構(gòu)型特殊而復(fù)雜，要順利完成從一個艙段的外壁轉(zhuǎn)移至另一個艙段等多項(xiàng)艙外任務(wù)，對于身著厚重航天服的航天員來說無疑充滿挑戰(zhàn)。為了讓航天員自在“穿梭”于艙段間完成各項(xiàng)艙外任務(wù)，搭建一條艙間轉(zhuǎn)移路徑成為首選。

為此，航天科技集團(tuán)五院艙外維修工具研制團(tuán)隊(duì)特別為空間站設(shè)計(jì)了靈活而安全的艙間連接裝置，它是目前空間站上行艙外工具中長度最大，且可以跨艙開展空間在軌維修作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。

據(jù)介紹，問天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置長度約為3.2米，重約16公斤；夢天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置長度約為2.6米，重約15公斤。航天員將其一端與實(shí)驗(yàn)艙連接裝置的基座連接，另一端與天和核心艙的環(huán)形扶手連接，安裝完成后，航天員可實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)艙到天和核心艙的爬行，不再需要機(jī)械臂臨時搭橋。

此外，還完成了問天實(shí)驗(yàn)艙全景相機(jī)A抬升和小機(jī)械臂助力手柄安裝等任務(wù)，全過程順利圓滿。

在以往的出艙任務(wù)中，航天員都是在單艙工作，各個分系統(tǒng)只需圍繞單艙工作即可。此次出艙實(shí)現(xiàn)了跨艙段工作，三個艙段分系統(tǒng)之間緊密配合。

此次出艙，機(jī)械臂分系統(tǒng)全程配合航天員開展出艙活動，測控與通信分系統(tǒng)在天地間搭建起暢通的通信鏈路，數(shù)管分系統(tǒng)發(fā)揮“智能大腦”作用，儀表與照明分系統(tǒng)為艙內(nèi)外提供環(huán)境照明和艙內(nèi)狀態(tài)顯示……“T”字構(gòu)型的天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙三艙完美協(xié)作，各分系統(tǒng)表現(xiàn)穩(wěn)定出色，圓滿保障了出艙任務(wù)的順利完成。

任務(wù)中，空間站組合機(jī)械臂首次合作，支撐出艙任務(wù)順利實(shí)施。組合機(jī)械臂由大機(jī)械臂、小機(jī)械臂和大小臂轉(zhuǎn)接連接件共同組成。其中，大小臂轉(zhuǎn)接連接件由大機(jī)械臂目標(biāo)適配器和小機(jī)械臂目標(biāo)適配器同原理部件組成，能夠被大機(jī)械臂和小機(jī)械臂的末端分別捕獲，捕獲之后即形成組合機(jī)械臂。

專家表示，大臂加小臂，使組合機(jī)械臂的覆蓋半徑大為擴(kuò)展，站在天和核心艙的目標(biāo)適配器上，能夠?qū)Ρ敬稳蝿?wù)的三艙目標(biāo)進(jìn)行操作——這是單臂無法做到的。此外，相較于只有7個自由度的大、小機(jī)械臂，組合機(jī)械臂的自由度達(dá)到了14個，工作起來更加靈活。

不過，長度增加和自由度提高對組合機(jī)械臂的安全性和可靠性提出了更高要求。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部機(jī)械臂產(chǎn)品副總師高升介紹，機(jī)械臂變長后，柔性隨之變大，在進(jìn)行目標(biāo)操作時的控制難度增大，變長的機(jī)械臂也會增加運(yùn)動規(guī)劃的難度，大、小機(jī)械臂在運(yùn)動規(guī)劃時要考慮對方的姿態(tài)。

為克服上述技術(shù)難題，在空間站總體的牽引下，機(jī)械臂研制團(tuán)隊(duì)充分論證、反復(fù)試驗(yàn)，確保了組合機(jī)械臂的安全性和可靠性，為艙外載荷照料和航天員出艙等任務(wù)提供了更加強(qiáng)大的保障?，F(xiàn)在只需要通過組合機(jī)械臂，就能輕松把小機(jī)械臂轉(zhuǎn)移到夢天實(shí)驗(yàn)艙，轉(zhuǎn)移之后大、小機(jī)械臂分開，小機(jī)械臂再爬到相應(yīng)的目標(biāo)適配器上完成任務(wù)。