建材秒知道
登录
建材号 > 扳手 > 正文

太空行走做维修任务时,宇航员如果尽全力把手里的扳手扔向地球的话,扳手有可能坠入大气层吗

孤独的乐曲
追寻的月饼
2022-12-28 08:34:54

太空行走做维修任务时,宇航员如果尽全力把手里的扳手扔向地球的话,扳手有可能坠入大气层吗?

最佳答案
淡然的衬衫
喜悦的枕头
2026-01-22 12:33:14

直觉告诉你要向地球的方向扔,但其实最好的方法是向当前绕行方向的反方向,让扳手尽可能减小机械能,当其机械能少到一定程度就会返回大气层。不过,恐怕人力并不足以做到这点,因为人扔出扳手的速度远小于地球轨道绕行速度(几公里每秒),扔的速度只有十来米每秒,无论往哪个方向扔,都只会让扳手进入另外一个绕地轨道.根据不同的轨道高度,保守估计需要1km/s这样的速度。

麻烦采纳,谢谢!

最新回答
清脆的板栗
贪玩的跳跳糖
2026-01-22 12:33:14

甲扔扳手给乙时扳手获得向前额速度,甲获得向后的速度其中根据守恒定律:m甲v甲=m扳手v扳手(方向相反)

乙接到扳手:m扳手v扳手=(m扳手+m乙)v共同速度(方向相同)

乙扔还:m扳手v扳手=(m扳手+m乙)v共同速度+m乙v乙(方向相反)

所以可以看出,甲乙之间越来越向相反运动。且扔一次,速度加一次。

健忘的可乐
欢呼的保温杯
2026-01-22 12:33:14

会调头的扳手的原理是贾尼别科夫定理。

1985年由俄罗斯宇航员弗拉基米尔·贾尼别科夫在空间站中偶然发现的:一个刚体绕着它转动惯量最大的主轴(第一主轴),或转动惯量最小的主轴(第三主轴)旋转时是稳定的,而绕着中间轴(第二主轴)旋转时则是不稳定的。

实验中,两个扳手的旋转方式不同、质量分布不同,所以出现了不同的掉头现象。这是在失重环境下发现的奇妙现象,也是科学世界的魅力所在。他发现蝶状的螺母在太空微重力环境下居然会自动变化方向旋转,重复几次后都是这样的情况。

定理实验

在下面这个实验中就能观察到此效应:用手握住一个网球拍的拍柄,使其中一个拍面(记为A面)朝上并水平,然后用力向上抛起网球拍,让网球拍绕水平面上垂直于拍柄的轴旋转一个周期,并重新抓住拍柄,实验顺利的话你将会发现,原本朝上的A面也绕拍柄轴旋转了大约半个周期后朝下了。

如果你将拍面垂直于水平面抛起并接住,或者让网球拍绕拍柄轴旋转则不能看到类似的现象。这个实验可以用任何一个拥有三个转动惯量不同的主轴的物体来完成,例如一本书或一个遥控器。该效应只需要物体的旋转轴与其第二主轴稍有偏差,与空气阻力或重力无关。

执着的菠萝
香蕉超短裙
2026-01-22 12:33:14

NASA宇航员在太空行走遇故障,太空行走可能会遇到哪些问题

NASA宇航员在太空行走遇故障,太空行走可能会遇到哪些问题,据悉,NASA宇航员Shane Kimbrough在约为3个小时的太空行走后返回国际空间站的Quest气闸。此举则是为了重新将太空服跟“脐带”连接起来然后重新启动

NASA宇航员在太空行走遇故障,太空行走可能会遇到哪些问题1

据外媒报道,NASA宇航员Shane Kimbrough和ESA宇航员Thomas Pesquet在美东部时间下午3点26分结束了他们的太空行走,整个过程历时7小时15分钟。这两名宇航员在ISS外的第七次太空行走中将一个新的空间站推出式太阳能阵列(iROSA)安装到空间站主桁架结构(P6)左端的安装支架上。

Kimbrough和Pesquet成功地将阵列从飞行支持设备的位置移除并将其移动到2B动力通道的桅杆筒上。

太空行走视频请戳这里

在新阵列可以部署并开始为轨道实验室提供电力之前,太空行走者需要安装电缆并驱动最后两个螺栓从而使太阳能阵列完全展开。Pesquet和Kimbrough计划在当地时间6月20日周日进行另一次太空行走以继续安装新的太阳能电池组。

据悉,NASA宇航员Shane Kimbrough在约为3个小时的太空行走后返回国际空间站的Quest气闸。此举则是为了重新将太空服跟“脐带”连接起来然后重新启动。该重置纠正了他航天服显示和控制模块的问题,该模块为他提供了有关航天服状态的信息。

Shane Kimbrough

此外,飞行控制人员在看到为Kimbrough的宇航服提供冷却的升华器内的压力读数出现峰值后,让其循环升华器。随后,数据稳定。

Kimbrough是安全的,之后他又回到了工作地点。

在此期间,ESA宇航员Thomas Pesquet一直保持着跟空间站机器人Canadarm2末端相连的脚部固定装置以准备继续从飞行支持设备上释放新的ISS推出太阳能阵列(iROSA)。

太空行走的二人组正准备在空间站的左侧安装iROSA--即所谓的P6--以此来升级2B电力通道并按照当天的时间表继续工作。

NASA正在为空间站现有的8个动力通道中的6个增加新的太阳能阵列,以此来确保为NASA的Artemis探测技术演示及利用和商业化提供足够的电力供应。

这是Kimbrough的第七次太空行走、Pesquet的第三次,也是他们一起进行的第三次。截止到目前,Kimbrough已经完成了46小时15分钟的太空行走,而Pesquet的太空行走时间是19小时47分钟。

为了支持组装和维护轨道实验室,空间站的工作人员已经进行了239次太空行走。太空漫步者已经在空间站外工作了62天18小时28分钟。

2020年11月,ISS超越了人类持续存在20年的里程碑,它为独特的研究和技术演示提供了机会,这将有助于为月球和火星的长期任务做准备,与此同时改善地球上的生活。在此期间,来自19个国家的244人参观了这个轨道实验室,该实验室进行了来自108个国家和地区的研究人员的近3000项研究。

NASA宇航员在太空行走遇故障,太空行走可能会遇到哪些问题2

宇航员在进行太空行走时可能会遇到哪些问题呢?

1、溺毙在太空中

宇航服就像一个小型的个人航天器,它也会失灵。意大利宇航员Luca Parmitano2013年进行太空行走的时候,就曾发现他的头盔灌满了水。他宇航服上的换气系统出现了问题,因此他头盔里的水盖住了他的眼睛和耳朵,也遮住了他的`鼻子。

Luca Parmitano

在有溺毙危险的情况下,他不得不中断太空行走。他并不是第一个体会到宇航服有问题的宇航员。

2001年,加拿大宇航员Chris Hadfield发现他的左眼受到刺激流出泪水遮住了他的眼睛,他的右眼也受到了刺激。那种情况使得他在太空中拿着电钻的情况下失明了。担忧可能是宇航服中有毒气体泄露的情况下,他违背生存本能释放出宇航服里的氧气。幸运的是他的泪水冲刷掉了刺激他眼睛的东西,他得以停止释放氧气的举动完成太空行走。

2、飘走

虽然到目前为止还没有宇航员不知不觉漂移到太空中,不过Hadfield将此当做他最深的恐惧。任何进行太空行走的宇航员都必须在身上绑着26米长的钢绳。

通常情况下宇航员会结对进行太空行走。当他们还在气闸室中的时候,必须彼此用绳子绑在一起,接着一人先出舱,将两人的固定绳绑在舱外后,舱室内的人才会解开绑着两人的绳子,宇航员分离的概率很小。但如果宇航员飘走了怎么办?

Chris Hadfield

Hadfield说:“我们身上都有喷气背包,你可以拉下把手,激活操纵杆,靠着喷气背包飞回航天器附近。”

3、血液沸腾

宇航员在进行太空行走时穿着的宇航服能够保护他们不受真空环境的伤害。人类的血肉在真空环境中会膨胀至其正常尺寸的两倍。美国空军飞行员Joseph Kittinger于1960年进行高海拔跳伞的时候发现了这一点。他跳伞的时候右手套脱落,他的手立即膨胀了起来。

Joseph Kittinger

不过他还是勇敢地跳了下去,创下多项世界纪录。回到地面后他的手回归正常大小。他很幸运,脱落的是手套而不是头盔或者身上其它部位的服装脱落,否则他也没办法活着创造世界纪录。宇航服受损,人们最担心的是宇航员的呼吸问题。如果宇航服快速减压,那么宇航员将在15秒后死亡——这正是身体用光体内所有氧气所需的时间。

1966年,NASA一名测试对象就曾体会过这样的感觉,他说他在失去意识前,感觉自己舌头上的唾沫起泡了。在太空中,如果没有宇航服提供密封环境,那么人的体液会在人体内的气体快速膨胀的时候沸腾起来。不过宇航服上出现一个小洞却不是什么大问题。2007年美国宇航员Rick Mastracchio宇航服的左手拇指外层处出现了一个小洞。

Rick Mastracchio宇航服上的小洞

宇航服有多层以保护宇航员不受微流星体的伤害。岩石颗粒的重量虽不足一克但它们的速度可达到22500mph。目前没有宇航服能够保护进行太空行走的宇航员们不受大一点物品的伤害。NASA在地球轨道上追踪到五十多万片人造太空垃圾,其中两万片垃圾的体积至少与一个橙子的大小差不多。

4、筋疲力竭

宇航员要带着各种工具

十月,美国宇航员Scott Kelly和Kjell Lindgren进行太空行走的时候,花费了7个多小时的时间给机械手上油并进行操纵锚索等任务。

太空行走耗时如此之长的原因之一在于虽然160公斤中的宇航服在太空中没什么重量,但它还是很大,穿着它的宇航员们多少都受到了影响。在没有重力让他们一直待在原地的时候,宇航员们无法简单地站在一个地方进行工作。有时他们在太空中拧扳手,结果他们的身体却会不自觉地拧转方向。所以他们工作的时候必须耗费更多力气才行。

5、未知数太多

1965年前苏联航天员Alexey Leonov进行太空行走至今已有很长时间。他只在舱外待了12分钟,但即便如此他也差点将自己交代在外太空。

太空行走第一人Alexey Leonov

前苏联的工程师没有考虑到Leonov的宇航服在零压力的情况下会膨胀的问题,导致他回舱的时候差点进不去。同年美国宇航员Ed White进行太空行走的时候发现某个弹簧出错,也差点没能活着回到地球。

太空行走中的Ed White

1965年以来,宇航员们在进行太空行走时遇到的未知之数不胜枚举,虽然现在这种未知已经减少,但它们依旧存在。Hadfield说:“宇航员们必须提前设想各种担忧。我们花费数年时间设计每个细节,确保每个环节不出错,这样当真正的错误来临时你就不会被恐惧干扰。没人想要一个动不动就大惊小怪的宇航员。”

酷炫的雨
专一的星星
2026-01-22 12:33:14

航天员在空间站上长期工作时要定期检查身体的健康状况,要称体重。由于太空中航天员处于失重状态,因而在太空中称体重与在地面称体重的方法完全不同。航天员在空间站上称体重时,首先站到一个位于杠杆之上的踏板上,使踏板上的一根弹簧收缩,然后借助一种专门扳手的帮助松开弹簧,使弹簧发生振动。测量仪通过测量弹簧的振动幅度,即可测量出航天员的体重。

这种体重测量仪是苏联专家专门为在太空工作的航天员称体重而研发出的。早在1974年,苏联航天员在“礼炮3号”空间站工作时就开始使用这种仪器测量体重。

可爱的咖啡
长情的心锁
2026-01-22 12:33:14
掉头的扳手原理就是活动的钳口,采用握把与头部,即活动固定钳口、活动钳口等部分中间采用活动折叠的方式,头可以左右转动,可以在狭小的空间中使用,其他和平常的活动扳手功能是一样的,活动扳手有头部和柄部构成,头部有活动板唇、呆板唇、板口、 涡轮和轴销构成。旋转涡轮可调节板口的大小。

体贴的夕阳
孤独的电源
2026-01-22 12:33:14

宇航员在太空中一般是会长胖的,有专门在太空中使用的体重秤。

宇航员在自由落体状态下他们如何称体重?

宇航员在空间站长时间工作时要定期检查身体,称体重。因为宇航员在太空是失重的,所以在太空称重的方法和在地面完全不同。宇航员在空间站上称体重时,首先站在杠杆上方的一个踏板上,使踏板上的一个弹簧收缩,然后借助专用扳手松开弹簧,使弹簧振动。测量仪可以通过测量弹簧的振动幅度来测量宇航员的体重。这种体重测量仪是苏联专家专门研制的,用来给在太空工作的宇航员称重。

宇航员在太空会长胖吗?

宇航员普遍在太空中都会变瘦,NASA营养与生物化学实验室开始研究太空中人体的脂肪处理。但长期调查发现,在太空中,人体对脂肪的处理基本没有差别,人体的新陈代谢也没有明显变化。随后,研究小组发现,所有宇航员的身体状况都类似于食物摄入不足。这意味着宇航员没有吃足够的食物,不能获得足够的营养。

太空生活和失重会影响人的食欲吗?

为了延长食品的保质期,太空食品基本都是脱水食品,密封在小袋子里,宇航员可以长时间保存太空食品。为了避免失重环境下食物碎片漂浮在空中,太空食物被做成软糖质地。软糖质地的脱水食品真的会降低食欲,太空食品的选择非常有限!除了太空食物短缺,科学家认为失重也会影响食欲。航天员经过严格的训练,对食量有一定的要求。但在失重环境下,食物不会像地球一样在胃里下沉,会导致胃里更明显的饱腹感。当肚子觉得饱了,食欲就会大大下降。事实上,宇航员摄入的热量不够!

(图片来源于网络,如有侵权,请联系作者删除)

优雅的身影
想人陪的冬日
2026-01-22 12:33:14

宇航员进行太空出舱活动时可急不得,不是简单的一开空间站舱门就“飞奔”出去,而是需要长达几个小时的时间充分准备。

类似于地面火箭或卫星操作时的双人双岗制, 这个准备过程还需要另外一个宇航员进行安全确认的,出舱前至少会保证宇航服上的安全绳子紧紧地通过挂钩固定在飞船上。 所以,一般情况下就算宇航员太空出舱时没有抓紧脱离了宇宙飞船也没关系,宇航员会借助于宇航服上的安全绳子回到飞船上的。

出舱前首要准备就是穿宇航服。宇航服重达百公斤以上,就像一个小型的“房间”,穿之前要把“房间”布置好。宇航服内需要安装净化器、氧气瓶、电池、无线电通信装置等等,穿上后进行气密性和安全性检查。这个过程每一步操作都需要另一个宇航员确认,开门出去前再确认下安全绳和挂钩,前后花费大概几个小时。

当然了,如果宇航员因为各种原因没有及时的回到飞船上将是十分危险的。因为太空不仅是真空(没有氧气),而且充满辐射。 宇航员穿太空服的存活时间取决于太空服所含的氧气量,而宇航服内的氧气只能供应宇航员呼吸8个钟头左右。 如果宇航员希望继续在太空活动,则需要返回飞船更换氧气罐,目前最长的太空行走记录是宇航员吉姆·沃斯和苏珊·赫尔姆斯实现的,他们花了8小时56分钟维修国际空间站。

如果没有氧气,宇航员在太空中连两分钟都坚持不下来。 所以如果宇航员没有固定好安全绳,恰好又碰到了“猪队友”没有好好确认安全,出舱后又没有抓紧脱离了宇宙飞船,队友又没有及时有效的“追回”,那基本上等同于宣告了死亡。

人类首次进行太空行走活动是苏联的宇航员列昂诺夫,他当时就出现了危险的一幕。当时因为宇航服技术问题,进入太空仅仅1分钟,列昂诺夫的宇航服就因为压力变化膨胀起来。在完成12分钟的舱外活动任务后,宇航服已经鼓得没法挤进飞船。这时,他不得不冒着缺氧和低压症的风险,通过阀门放掉宇航服内的部分氧气。最终幸运的是,赶在氧气耗尽前,列昂诺夫回到了飞船里。

当然了,随着航天技术的发展,人类的宇航服越来越智能化, 宇航服上安装有“载人机动装置”,就像一个推力器一样能够喷出氮气帮助宇航员在太空中自由移动,所以不会再出现上述问题。

宇航员飘离飞船是一件非常危险的事情,所以在出舱执行任务的时候宇航员都会做好充足准备,必须要扣紧安全带链接在飞船上,并且会背上能喷射压缩氮气的背包。

如果发生意外宇航员飞离了飞船,如果是距离比较近那就可以像火星救援中拍摄的那样出去一个宇航员带上安全绳把他带回来,如果是飘离的太远那就无能为力了。

一般飞船都是在大气层之上,那里空气极其稀薄但是还是有气体存在的。所以飞船会因为空气摩擦需要时常点火加速一下,不然就会变轨了。那么如果宇航员飘离了飞船,本身又没有动力,很可能会一圈圈绕着地球变成人造卫星了。最终的结局就是速度不断变慢,轨道半径不断减小最终彻底入大气层,在空气摩擦下化为灰烬。

地面要想救援的话也是非常困难的,需要发射航天器但这并非是几天就可以准备好的,所以最终的结局可以预想。但在航天史上从未发生过这种事情,要想飘离出去也是非常难的。

欢迎关注我们:科学黑洞!图片来源网络侵删。

一般来说,如果有宇航员漂入了太空,那么肯定是没有遵守操作流程。

宇航员要进行仓外作业时,在出仓门之前就会先把安全绳固定,这个固定点是在仓内,打开仓门后,在仓外再固定第二根安全绳,第二根安全绳固定好后,返回仓内解开第一根安全绳再固定到仓外。

也就是说不管什么时候,都会至少有一根安全绳在保护你,不存在没抓紧漂入太空的情况,毕竟花了大价钱让你上太空不是让你手滑假装卫星绕地球转圈玩的!

当然如果运气差到极点绳子断了,而这时你正好又没抓住漂远了,记住一点,莫慌!千万不要乱动!,太空中没有着力点,你首先要避免的是身体出现翻滚的情况,因为一旦“转”起来你就停不下来。

这种时候,先检查自己的装备,如果你有带喷气背包,那么恭喜你,漂了就漂了,这是小事,你可以再漂远一点看看风景,然后再启动背包飞回来。

如果没有背包呢?也不要怕,我们还有B方案—“呼叫救援”,这时就到了英雄队友出场的时候了,外层空间上将会上演了一幕英雄营救“弱鸡”的大片,你靠谱的队友会把你拉回空间站的怀抱,避免你假装成为一颗绕着地球转圈圈的卫星,唯一可惜的是你就是那个运气不够好“弱鸡”。

如果没有队友呢?方圆好几万公里就你一个人,这个时候就麻烦大了,不过我们还有应急方案C。

这时你需要请出伟大的物理先驱—顿爷,根据他的力学第三定律,力的作用是相互的,你需要找一下有没有扳手之类的玩意可以扔出去,比如《太空救援》中的扔灭火器就是个不错的点子!

不能乱扔哦!要朝空间站的反方向扔,另外,最最重要的一点,不要像平时丢东西那样扔,要把扳手放在正前方平推出去,单手扔只会让你翻滚起来(当然平推也会转起来,因为你的手是长在上半身,只是没有单手转得快),不过考虑到宇航服的设计(太笨重你的运动能力会受到限制),这个方案的成功几率不会太大,基本和女朋友闹分手时你指望她自己回心转意的几率一样高!

好了,A、B、C方案都用了,你还是和空间站渐行渐远,怎么办?这个时候就需要冷静了,赶快想想自己的银行卡密码和私房钱藏在哪里,然后趁着还没漂出通信范围赶快联系地面人员,把这些至关重要的信息发出去!

当然漂远了的宇航员不会马上死亡,因为宇航服里面还有氧气可供呼吸,但是生命已经进入了倒计时,看着氧气含量越来越少,焦虑不?但是却什么都做不了!所以为了避免这种惨剧发生,记住一点,出仓时一定要系好安全带!另外最好有队友,单独一个人太危险!

哭泣的超短裙
默默的小熊猫
2026-01-22 12:33:14

来源:人民网

中国航天 科技 集团五院供图

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。

“走出”航天器,到茫茫太空进行活动,具有高风险、高难度的特点。协助“神十二”航天员成功完成出舱任务,这些“利器”不可或缺。

新一代舱外航天服——

使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好

据中国航天员中心航天服工程研究室主任、载人航天工程航天员系统副总设计师张万欣介绍,舱外服是指航天员离开母船,走入外太空或其他星球时所穿着使用的个体防护装备,根据使用环境又分为轨道出舱舱外服和星际舱外服。舱外服为航天员提供安全有效的环境防护、密闭空间的环境控制和生命保障,相当于一个小的飞行器。但与一般飞行器相比,舱外服还需要保证航天员在穿着舱外服的条件下能够完成舱外活动任务,这是其最具特色的重要功能。

空间站航天员出舱活动属于轨道的出舱活动,所面临的是300—450公里轨道高度的空间环境,真空、失重,以90分钟为周期的 120摄氏度左右的冷热交变,还有微流尘/碎片和空间辐射。为了保证航天员在这样一个环境下能够维持正常生命活动和舱外作业,舱外服需具备环境防护、生命保障、工效保障、通信保障和安全保障五大基本功能。

张万欣说,目前我国在研的空间站舱外服属于轨道基舱外服,也就是舱外服运送入轨后不再返回地面,寿命周期内通过在轨维护与维修,保证状态良好,完成出舱活动任务。适体性采用一对多的方式,也就是一套舱外服通过尺寸调节后能够满足所有航天员穿着适体,大大减少了上行载荷的重量和空间站空间的占用。

针对空间站任务出舱活动需求,“神十二”任务航天员穿着的舱外服在“神七”任务研制的基础上,进行了三个方面的重要改进:一是改变了结构布局设计,二是提高了服装的寿命,三是提高了人服能力。与第一代相比,具有使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强的特点。

核心舱机械臂——

空间站任务中的“大力士”

在“神十二”航天员出舱过程中,验证了空间站机械臂的大范围转移能力,完成了我国空间站工程建造任务的又一重要任务。

空间站核心舱机械臂由中国航天 科技 集团五院抓总研制,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,主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。核心舱机械臂展开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量,堪称空间站任务中的“大力士”。

据介绍,空间站核心舱机械臂是我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂,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,一共7个关节,每个关节对应一个自由度,就如同人的手臂一般,具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转,能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作,为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

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。同时肩部与腕部各安装了一个末端执行器。作为机器臂的触手,末端执行器可以对接舱体表面安装的目标适配器,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。

空间站机械臂是我国航天事业发展的新领域之一,中国航天 科技 集团五院在关键技术、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作出了巨大的突破和创新。在研制团队的努力下,我国成功掌握大型空间机械臂核心技术并成功应用,全部核心部件实现国产化,并形成了多项国家空间机器人行业标准。

舱外维修与辅助工具——

航天员执行出舱任务的“机械伙伴”

我国空间站首次舱外活动中,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,也首次成功亮相。

舱外维修与辅助工具由中国航天 科技 集团五院研制,可协助航天员有效克服在轨着航天服状态下,手套充压后操作不便、航天员需单手操作难度大、在轨防漂要求高等难题,具备辅助航天员在轨着航天服状态下开展舱外行走、位姿转换、设备更换、产品安全防护等多项功能,是航天员执行舱外活动必不可少的工具。

为了确保舱外维修与辅助工具的 健康 状态良好,满足首次出舱任务需求,在首次出舱之前,航天员已在舱内进行了维修工具的 健康 状态检查、使用状态设置等各项工作,确保满足出舱应用需求。

舱外电动工具作为空间站维修工具产品的“一号选手”,是此次维修任务用到的唯一一个机电类工具,可以适应舱外复杂的真空和高低温环境。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,通过与设备端的通用把手底座配合,实现航天员单手完成对设备的快速锁定、解锁。

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,也有各种配合航天员舱外姿态稳定、转换的便携式脚限位器、舱外操作台等辅助工具。便携式安全带协助航天员实现舱外作业位置设备及维修工具的防漂;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。

太空通信“天路”、网络“热点”——

护航出舱活动

出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中,航天员将进行多次出舱活动,完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要,出舱活动不仅是对航天员的全方位考验,也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

据介绍,中国航天 科技 集团五院研制的第三代中继终端产品,通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路,实现中继通信,确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于,为了保证在轨使用的长寿命,需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路,在保证传输信号质量的同时,方便航天员维修更换。

此外,中国航天 科技 集团五院研制的出舱通信子系统实现了舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信,在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖,支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

舱外图像传输子系统则为舱外提供无线网络覆盖,通过出舱无线收发设备提供的网络“热点”进行图像传输,实现了航天员出舱活动的实时显示。

制图:蔡华伟

尊敬的悟空
敏感的钢笔
2026-01-22 12:33:14

在我国空间站工程任务中,有站外维修与辅助工具,做好太空中的舱外维修和保养,离不开这些辅助工具。而我国空间站也首次进行了舱外活动,并且完成了全景相机的在轨抬升,有舱外维修和辅助工具能够帮助航天员执行出舱任务,能够保障太空舱正常运行,也能够及时发现危险,从而尽快解决。

1.做好太空中舱外维修和保养离不开辅助工具的使用,这可以有效协助航天员操作不便的状况

这些辅助工具可以有效协助航天员客服在穿着航天服的状态之下的操作不便利,能够实现航天员的单手操作,也能够防止航天员在轨飘走,克服了很大的难题。有了这些辅助工具,航天员可以在舱外进行维修,而且也能够确保舱外维修和辅助工具的良好状态,随时对维修工具进行检查,满足出舱要求之后再进行作业。

2.太空中舱外维修和保养工具包含便携式脚限位器,以及两种便携式安全带和舱外操作台以及微型工作台

有了这些太空维修工具和保养工具,就不用担心了。这些工具有用于舱外设备维修的工具,比如舱外扳手和舱外电动工具,这些工具还能够配合航天员的姿势进行辅助维修。而且这些工具也能够适应舱外的真空和高低温环境,设置也有休眠模式,能够更加方便快捷,解放航天员的双手,对维修工具进行临时存放。

3.做好太空中舱外维修和保养,也离不开宇航员与维修工具的相互配合

想要熟练使用这些工具,还需要宇航员对这些维修工具更加熟悉。这些工具可以与航天服相连,形成一个微型工作台,像一条多功能腰带一样,能够环绕在航天员的腰部,让航天员能够正常使用舱外电动工具,航天员能够随用随取。想要做好太空中的舱外维修和保养,还需要技术的不断进步与推进。