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神舟十二号乘组在水槽中训练。
中国“飞天”舱外航天服。
机械臂(模拟图)。
舱内航天员聂海胜操作机械臂。
据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年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，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的空间出舱活动，也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。
班师“回宫”
“哇，外边太漂亮了！”
昨天，北京时间8时11分，航天员刘伯明成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门。
截至11时02分，刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服，先后成功出舱，并已完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。期间，在舱内的航天员聂海胜，配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。
直播画面显示，航天员刘伯明将舱门打开时，地面指挥中枢响起掌声！刘伯明出舱后感叹：“哇，外边太漂亮了。”聂海胜则温馨提示：“慢点，不要着急……”
三名航天员分工明确
这是继神舟七号飞行乘组顺利完成出舱任务后，时隔13年，中国航天员再次执行出舱任务。此次航天员出舱活动，三名航天员都有明确分工。
此次出舱活动的一项重要工作，就是进行舱外全景摄像机的抬升。中国航天员科研训练中心选训室主任王焰磊介绍，由于发射时的限制，把摄像机安装在了一个比较低的位置，它的视场角还是有限的，入轨后，航天员根据任务需要，需要扩展摄像机的视角来监视整个舱外的情况，需要航天员去给这些摄像机安装一个支架，架得更高一点。
出舱的两名航天员，一人要为机械臂安装上臂支架，包括脚限位器、工具台等，随后借助机械臂进行移动。另一名航天员借助舱壁上安装的扶手，爬行一段距离到作业点进行辅助工作，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
王焰磊介绍，因为航天员在舱外做一些作业任务的时候一旦出现紧急情况，那么航天员必须要快速、紧急返回到气闸舱里边，然后用我们舱载的应急供氧来保证生命安全，所以也要做这方面的验证。
两名航天员出舱过程中，舱内航天员需要对机械臂进行操作，虽然地面人员也可以对机械臂进行大范围转移，但在有航天员站在机械臂上的时候，舱内航天员可以更直观的对机械臂位置进行观察，更能与舱外航天员进行直接交流。
神舟十二号航天员刘伯明表示：“站在机械臂末端那一刻，面向整个茫茫宇宙，随着机械臂摆动，会有一种飞翔的感觉。”
后续还将进行一次出舱活动
出舱活动，又被称作太空行走，是指航天员或宇航员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的活动。由于太空环境恶劣，航天员要面临失重、低气压和气温不稳定以及强辐射等诸多挑战。
机器人或自动化技术通常是人类出舱活动的替代方案，但目前设计能执行预期任务之外或超出已知任务参数范围的机器人成本高，且技术尚不成熟，无法完全取代人类。而航天员的出舱活动效率较高，并且对意外故障和突发事件做出响应的能力较强。正如建造摩天大楼需要建筑工人和起重机一样，出舱活动需要航天员和机器人共同完成舱外作业。
在舱外作业中，航天员或宇航员主要开展卫星捕获和维修、更换电池、舱外维修、外部航天器组件的组装及连接、特殊实验或测试等工作。
神舟十二号航天员乘组自6月17日进驻天和核心舱以来，按计划开展了各项工作，目前3名航天员状态良好，后续在轨飞行期间还将进行一次出舱活动。
通天“神臂”
天宫黑科技
七自由度机械臂
要问中国天宫空间站上最吸睛、最科幻的装置是什么？必定是机械臂无疑了!
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，雄伟有力的空间站核心舱机械臂格外引人注目。
空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站任务中的“大力士”。其肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节，每个关节对应1个自由度，具有七自由度的活动能力。
七个自由度！相当于是完全仿真了人类手臂，因此灵活度极高。通过各个关节的旋转，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
除支持航天员出舱活动外，空间站核心舱机械臂还承担舱段转位、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等在轨任务，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。
为扩大任务触及范围，空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案，肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离，同时配合各关节的联合运动，从而实现在舱体上的爬行转移。
航天科技集团五院在抓总研制过程中，在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均取得创新突破，全部核心部件实现国产化。
机械“伙伴”
多种工具随身
舱外作业“百宝囊”
航天服手套充压后操作不便、单手操作难度大、在轨防飘要求高……开展舱外作业，航天员面临诸多挑战。作为航天员执行出舱任务的“机械伙伴”，舱外维修与辅助工具可以协助航天员有效克服这些困难。
舱外维修与辅助工具不仅有用于舱外设备维修的舱外电动工具、舱外扳手、通用把手等工具，也有配合航天员舱外姿态稳定及转换的便携式脚限位器、舱外操作台等辅助工具。
——舱外电动工具可以适应舱外复杂的真空和高低温环境，具有定力矩拧紧、拧松的工作模式，并且设置有休眠模式。
——舱外通用把手可以安装到维修设备上，用于航天员在轨维修时进行待维修设备的转移及防漂。
——便携式脚限位器设计了旋转、俯仰、滚转、偏航四个关节自由度，可协助航天员在舱外调整至执行任务的工作姿态；与之配合使用紧密的舱外操作台，可协助航天员进行维修任务时挂放设备和维修工具，解放航天员双手，实现设备或维修工具的临时存放。
——与航天服直接相连的微型工作台，则像一根多功能腰带一样环绕在航天服腰部，将航天员出舱使用的舱外电动工具、舱外通用把手和舱外扳手随身携带，确保航天员随用随取。
此次航天员出舱任务的成功实施，充分验证了舱外维修与辅助工具在轨应用的可靠性，后续将配合航天员完成更多在轨出舱任务，是我国空间站长期在轨运行的有力保障。
7月4日，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波从空间站天和核心舱节点舱成功出舱，身上穿着的我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。
120公斤重的舱外航天服，是航天员执行出舱活动的铠甲，穿上仅需5分钟。它像一个人形飞船，充上一定的压力后，可保护航天员的生命安全，抵御外太空的高低温、强辐射等。
那么，这件比黄金还贵重的“飞天战袍”，是由什么做成的？又是怎么做出来的？记者来到航天员中心研发与总装测试部服装车间，走近一群制衣匠的世界。
飞天“战袍”
120公斤重 穿上仅需5分钟 比黄金还贵重
航天服：装配一套需近4个月
舱外航天服是航天员生命安全的保障。生命安全无小事，体现在工艺上就是复杂且精密。舱外航天服的软结构，包括上下肢和手套，从里到外是舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层等，既能抵抗太空风险，又能穿着舒适、行动灵活，重而不笨。
据了解，仅做一副舱外航天服下肢限制层需要260多个小时，而装配一套舱外服需要近4个月……这已经是他们的最快速度了。
头盔面窗：制作需要47道工序
舱外服上的头盔面窗，是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口。
头盔面窗有多层，最里层为双层压力面窗，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
“不说它的承压材料要经过多少轮的选择、测试，光密封加缝合就耗时两个月，一共完成47道工序。”中心研发与总装测试部副部长邓小伟说，拿面窗除尘来说，先吹洗，再不间断擦拭两小时左右，直到肉眼看不到一丝灰尘。
其中，粘胶要分多轮逐步进行。每次粘胶，都要将其放到恒温恒湿箱里进行胶固化，再进行气密性测试以及低温露点测试，可视区还要进行充分的氮气置换，防止夹层中残留的水汽在低温情况下起雾影响视线。
这一套严密的工序，是邓小伟带着车间工人花了近一年的时间研制摸索、做了十多套样品后确定的工艺标准。他说：“空间站任务中出舱活动时间长，对服装性能要求更高。”
双层压力面窗制作过程中，对可视区夹层进行氮气吹除时，要通过一根空心针透过密封胶层输送气体。一次，在针扎入的过程中，有两粒胶的碎末进入了密封的面窗夹层。
两个沙粒大小的碎末，吸附在面窗夹层下沿，理论上对视觉没什么影响，却成了他们的“眼中钉”。他们尝试了各种办法，最终只能将碎末扫除到边缘区域。为了做出完美的面窗，他们从生产流程入手，改变生产工序，采用先预埋空心针再进行内外层面窗粘合的方法，彻底解决了密封胶穿刺产生多余物的问题。
据邓小伟介绍，一套由100余个单机产品组成的舱外航天服在单机研制生产和系统总装过程中要经过严格的自检互检专检三道程序，还要进行环境试验、压力性能试验和工效验证与评价等，确保质量万无一失。
“波纹袖”：既舒适又灵活
缝纫车间的王其芳工龄最长，一干就是21年，她手下的针线活走针紧密、顺直，美观又严谨。缝纫组组长杨金兴说：“她做的航天服上肢是最好的！”
在太空，航天员穿着航天服后活动的操作主要靠上肢实现，所以制作时既要考虑活动的灵活性，还得考虑充压后的承力性。王其芳用一双巧手，做出来的“波纹袖”充压后舒适度和灵活度都是一流。
她以打结为例介绍说，因为结点是多条线的交错处，特别硬，就得用簪子扎孔、穿针，再用镊子把针拽出，光打结就有3道工序，一套舱内航天服上肢有76处孔需要打结，仅这个活就得干两三天。
必须用手工吗？能不能用设备替代呢？车间主任李杨说：“从目前的技术能力看，还真不行。没有任何一个机械比手更灵活。”
舱外手套：尺寸公差不超过1毫米
与王其芳同样手巧的，还有做手套的师傅郭浓。他两个月要交付6副舱外手套，几乎每天都在埋头苦缝。
就算是手缝，同样要求精准，尺寸公差也不超过1毫米。郭浓介绍说，更重要的是，由于航天服的特殊性，不能反复拆缝，走针的时候务必小心，力争一次到位。
也正因为此，郭浓和同事们在缝制的时候，必须做到手到哪眼到哪，时间久了，练就出一双双火眼金睛。
“我们这里的工匠，个个视力都是2.0。”李杨开玩笑说。
液冷服：全身上下铺线100米
航天员在舱外活动时会产生热量，需要穿上给身体降温的液冷服。
液冷服是由弹性材料制成的，全身上下全是细密的小孔，供42根液冷管路线均匀穿过，每两孔间穿1厘米的线，全身上下铺设100米左右，就得穿20000个孔，尤其是头部的蛇形分布线路，得穿出个太极图。
气密层：反复刷几遍胶
在真空中，人体血液中的氮气会变成气体，造成减压病，必须给航天服加压充气，否则就会因体内外的压差悬殊而造成生命危险。
因此，航天服的气密性要求极为严苛。车间的林波师傅介绍说，比如为舱外航天服气密层刷胶，也不是简单地刷，要观察温湿度、刷胶时间、薄厚度要适量均匀。
“刷完晾，晾完刷，要反复刷上几遍。”林波说。
粘胶组组长莫让江说，舱外服气密层的TPU材料表面非常光滑，粘胶前必须涂上一层表面处理剂对表面进行活化，稍微处理不当，表面就有可能造成损伤。而透明色的材料导致肉眼几乎看不见特别小的损伤，等到后期加工完再充压测试就为时已晚。
金属“躯干”：不能有0.1毫米毛刺
舱外航天服有个金属结构的硬躯干，外形像是一个铠甲，背后挂有保障生命的通风供氧装置。李杨介绍说，光单机产品有100来个，由30多个外协单位分别生产，最后从五湖四海聚集到舱外服系统集成总装车间装配。
金属“硬躯干”上有1000多个米粒大的小孔，和配套的各种不同规格的螺丝，组长岳跃庆带着组员们用镊子夹着酒精棉一点点仔细擦拭，再用放大镜检查是否彻底擦洗干净。
“一粒浮尘都有可能酿成大祸。”岳跃庆说。
碰到毛刺，岳跃庆就变身整形医生，要给金属表面做“磨皮”手术。多年来，岳跃庆练就了“好手功”。他说，哪怕是0.1毫米的细微毛刺，都能摸出来。
背包门：“生命之门”必须密封严实
舱外服的背包门被称为航天员的“生命之门”。在太空环境下，背包门如果密封不严，将直接威胁航天员的生命。
岳跃庆介绍说，背包门的插销座有4组、插销门有4组，插销座和插销门合上时要天衣无缝。
为此，他们用卡尺一点点地量，精度精确到几十微米。最终，他们用极精准的工艺手段使得开背包门省力一半多。此外，他们还凭着毅力和巧劲，硬是把口径只有几毫米的不锈钢小孔打磨得跟镜面一样光滑。
“干就要干到极致。”岳跃庆说，“舱外航天服里有气液、通风管路和电缆，在保证性能的前提下，还得注意各条线路安装美观、整齐，胶痕清理干净，标识可视角度便利。”
揭秘专访
他们表现非常优秀
我也非常羡慕
昨天上午，记者在北京航天飞行控制中心，第一时间采访了中国载人航天工程副总设计师杨利伟，来听听他怎么评价航天员的表现。
中国载人航天工程副总设计师杨利伟：首先我们这两位航天员，包括舱内的01，三位航天员从上午的整个过程来讲，表现还是非常优秀的。就表现来看，舱外的航天员目前表现得非常淡定。从操作上来讲还是比较准确，这里特别提一下，我们舱内的航天员，在里面发挥了非常好的指挥作用，三个人的团队能力发挥得非常好，现在已经到了第一个任务相机A的操作。作为航天员来讲，我也非常羡慕他们可以在上面去飞行，同时我也祝福我们的航天员在上面顺利完成任务，我也相信他们是非常具备这个能力的。
当年半个身子探出舱外
如今他是首位出舱的将军
记者注意到，刘伯明已在2015年晋升为少将军衔。这意味着，他也是中国第一位在太空进行出舱活动的将军。
2007年，刘伯明入选神舟七号任务乘组。2008年9月25日，他与航天员翟志刚、景海鹏一起执行神舟七号飞行任务，当时三位航天员都是上校军衔。
2008年9月27日，在刘伯明和景海鹏的协助和配合下，翟志刚顺利出舱，成功实现中国首次太空行走。
出舱前，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
随后，翟志刚顺利出舱，开始实施中国首次空间出舱活动。刘伯明缓缓把半个身子探出舱外，把一面鲜艳的五星红旗递给翟志刚。
2019年12月，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
从2003年至今，我国共有12名航天员执行飞天任务，这是首次同时将两位将军送入太空。刘伯明也成为了中国第一位在太空进行出舱活动的将军。
现场报道显示，刘伯明出舱后感叹太漂亮了，在舱内的聂海胜则温馨提示他慢点，不要着急，还问刘伯明有没有看到满天繁星。
在完成全景摄像机抬升作业后，刘伯明当起了“太空导游”，解说太空美景。
“感谢所有参研参试的科研人员，感谢全国人民的大力支持，后续我们还会出舱，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
本版稿件综合新华社、央视新闻、人民日报、中新社、《北京日报》报道
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(整理：蒲江电动工具维修培训学校)
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