“炫酷神器”助力出艙活動

微型航天器+Wi-Fi：

盡可能舒適靈活

航天員出艙活動身著的艙外航天服其實是一種微型載人航天器，它既能滿足航天員生命保障需求，又能實現(xiàn)艙外移動。此次用來執(zhí)行出艙任務(wù)的艙外航天服高約2米，航天服頭盔上配有攝像機(jī)，可全程記錄航天員艙外操作過程。新一代艙外航天服實現(xiàn)了供氧和溫度、壓力控制，減輕了航天員艙外活動的負(fù)擔(dān)，使其活動范圍更廣、更靈活。

此外，航天員在進(jìn)駐核心艙的第二天就建立起艙上Wi-Fi環(huán)境，便于天地通信和數(shù)據(jù)傳輸。以空間站為中心，半徑40米范圍內(nèi)都可實現(xiàn)共享網(wǎng)絡(luò)。因此，艙外航天員的視頻畫面、話音通話、生理參數(shù)等數(shù)據(jù)都可以實時傳輸?shù)脚搩?nèi)和地面，減少了繁瑣的有線設(shè)備，航天員行動更靈活。

空間站天和核心艙長16.6米，艙內(nèi)空間達(dá)50立方米。在艙外，航天員處于失重狀態(tài)，再加上艙外航天服的加壓，活動起來十分不便。為此，科研人員研制了專用“坐騎”——空間機(jī)械臂，讓航天員省去攀爬動作，節(jié)省體力。

空間機(jī)械臂展開長約10.5米，有一個“大腦”——中央控制器、兩只“腳（手）”——末端執(zhí)行器，還有7個關(guān)節(jié)和7個自由度。在核心艙表面，有很多凹進(jìn)去的小圓圈，這是目標(biāo)適配器，也是機(jī)械臂落“腳”的地方。行走時，機(jī)械臂一只“腳”踩在目標(biāo)適配器上，另一只“腳”向前移動，踩上另一個目標(biāo)適配器后，前一只“腳”再移動。

兩個末端執(zhí)行器互為“手腳”，腕部和“手腳”位置都有攝像機(jī)，在爬行過程中可對艙外的散熱裝置、對接機(jī)構(gòu)、太陽翻板進(jìn)行拍照，對艙表狀態(tài)進(jìn)行巡檢、監(jiān)視。將腳限位器裝至機(jī)械臂上方，艙外航天員可通過踮腳、左右腳用力實現(xiàn)前后、左右傾斜，站在上方借助機(jī)械臂到達(dá)指定位置。

除了監(jiān)視艙表狀態(tài)、幫助艙外航天員移動外，空間機(jī)械臂還可以捕獲靠近的航天器、搬運艙外貨物、組裝和維修艙外設(shè)備，是目前我國智能程度最高的空間智能制造系統(tǒng)。

距地面400千米處，神舟十二號飛船、空間站天和核心艙和天舟二號貨運飛船在茫茫太空中飛行，攝像機(jī)成為地面工作人員唯一的“眼睛”。300攝氏度左右的溫差、真空失重、強(qiáng)輻射環(huán)境使太空生存充滿危機(jī)，24小時不間斷監(jiān)視將在必要時刻為航天員贏得一線生機(jī)。因此，太空“眼睛”顯得尤為重要。

在航天員出艙活動中，除了艙外航天服自帶的攝像機(jī)之外，空間站天和核心艙也配備了多種攝像機(jī)，確保航天員無論何時、身處何處都能被“看”到。在出艙過程中，就有3種攝像機(jī)充當(dāng)?shù)孛婀ぷ魅藛T的太空“眼睛”——節(jié)點艙高清攝像機(jī)、艙外定向攝像機(jī)和安裝在小柱段的全景攝像機(jī)。

這三類攝像機(jī)均具備1080p或以上分辨率的高清監(jiān)視功能。節(jié)點艙高清攝像機(jī)可以看到航天員從艙內(nèi)到艙外的行走過程。被稱為“四只眼”的全景攝像機(jī)水平方向有4個鏡頭，可以水平360度、垂直100度全景成像，并實時拼接輸出視頻畫面，可以觀察到航天員剛出艙時的狀態(tài)。

有一種唯美叫“陪你看日出日落”，在太空中，航天員一天可以目睹16次這種唯美畫面。但對全景攝像機(jī)來說，這未必是件好事，因為太陽很可能頻繁進(jìn)入全景攝像機(jī)的視場，使畫面過度曝光。于是，航天科學(xué)家設(shè)計了一種自動曝光算法，以適應(yīng)不同場景的光線變化。

核心艙共配有4臺全景攝像機(jī)，機(jī)械臂轉(zhuǎn)移航天員的過程，地面可通過全景攝像機(jī)實時監(jiān)測。此外，艙外照明設(shè)施、攀爬扶手分布也都經(jīng)過了精心設(shè)計。可以說，你能想到的、想不到的，科研人員都想到了，畢竟這場太空行走不僅僅是三名航天員的戰(zhàn)場，更是成千上萬名航天科研工作者的戰(zhàn)場。