為了助力航天員進(jìn)行出艙活動(dòng)，航天科技人員為航天員乘組配備了哪些炫酷神器呢？

微型航天器+無(wú)線WiFi

艙外航天服是一種微型載人航天器，既能滿足航天員生命保障需求，又能實(shí)現(xiàn)艙外移動(dòng)。此次用來(lái)執(zhí)行出艙任務(wù)的艙外航天服高2米左右，科技含量比以前更高，關(guān)節(jié)更靈活，支持出艙時(shí)間也更久——從以前的4個(gè)小時(shí)增加到8個(gè)小時(shí)。航天服頭盔上配有攝像機(jī)，可以全程記錄航天員艙外操作過(guò)程。

艙外航天服是微型載人航天器

與神舟七號(hào)出艙任務(wù)不同，現(xiàn)在中國(guó)航天員出艙，航天員與艙體之間不再有電臍帶連接。這是因?yàn)榕撏夂教旆褜?shí)現(xiàn)供氧和溫度、壓力控制，減輕了航天員艙外活動(dòng)的負(fù)擔(dān)，使其活動(dòng)范圍更廣、更靈活。

此外，航天員在進(jìn)駐空間站后，會(huì)建立起艙上WiFi環(huán)境，以便于天地通信和數(shù)據(jù)傳輸。據(jù)中國(guó)空間技術(shù)研究院空間站系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師湯溢介紹，以空間站為中心，半徑40米范圍內(nèi)的周邊都可以共享網(wǎng)絡(luò)。

因此，艙外航天員的視頻畫面、語(yǔ)音通話、生理參數(shù)等數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)脚搩?nèi)和地面，并且減少了有線設(shè)備的繁瑣，使航天員活動(dòng)更加靈活。

空間機(jī)械臂：太空行走專有“坐騎”

空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師朱光辰曾將空間站形象地比喻為三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間的“豪宅”。豪宅固然住著舒服，維護(hù)起來(lái)卻也有些費(fèi)勁兒。

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(dòng)起來(lái)十分不便。為此，科研人員為航天員研制了專有“坐騎”——空間機(jī)械臂，免去了攀爬環(huán)節(jié)，為航天員節(jié)省不少體力?！白钪匾氖轻尫帕穗p手，讓航天員能干更加有意義的事兒?！睖缯f(shuō)。

這個(gè)走起來(lái)形似圓規(guī)的空間機(jī)械臂，展開(kāi)約10米。它有一個(gè)大腦——中央控制器、兩只腳（手）——末端執(zhí)行器，還有7個(gè)關(guān)節(jié)、7個(gè)自由度，苗條身材相當(dāng)靈活。在空間站各艙段表面，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(shí)，機(jī)械臂一只腳踩在目標(biāo)適配器上，另一只腳向前移動(dòng)，踩上另一個(gè)目標(biāo)適配器后，前一只腳再移動(dòng)。

“可以說(shuō)，這兩個(gè)末端執(zhí)行器互為手腳?！笨臻g站系統(tǒng)副總指揮敬錚說(shuō)，“腕部和手腳位置都有相機(jī)，在爬行過(guò)程中就可以對(duì)艙外的散熱裝置、對(duì)接機(jī)構(gòu)、太陽(yáng)帆板進(jìn)行照相，說(shuō)白了就是對(duì)艙表狀態(tài)進(jìn)行巡檢、監(jiān)視?！?/span>

機(jī)械臂的腕部和手腳位置裝有末端執(zhí)行器

說(shuō)到“坐騎”，空間站系統(tǒng)副總師侯永青介紹：“我們研制了一個(gè)叫腳限位器的設(shè)備，它有點(diǎn)像咱們滑雪用的滑板。把它裝在機(jī)械臂上，人站在上面，通過(guò)機(jī)械臂爬行到指定位置。”湯溢補(bǔ)充說(shuō)：“腳限位器可以通過(guò)踮腳、左右腳用力實(shí)現(xiàn)前后、左右傾斜?！?/span>

中國(guó)航天員出艙時(shí)站在腳限位器上

此外，空間機(jī)械臂還可以捕獲靠近的航天器、搬運(yùn)艙外貨物、組裝和維修艙外設(shè)備，是目前我國(guó)智能程度最高的空間智能制造系統(tǒng)。湯溢介紹，精細(xì)化動(dòng)作例如擰螺絲，機(jī)械臂操作不了；但大型載荷移動(dòng)、組裝，人操作不了。兩者配合，可以實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。

太空“眼睛”：艙外活動(dòng)實(shí)時(shí)可見(jiàn)

距地面400公里處，空間站組合體在茫茫太空中飛行，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(shí)不間斷監(jiān)視將在必要時(shí)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(dòng)中，除了艙外航天服自帶的攝像機(jī)之外，空間站上也配備了多種相機(jī)，確保航天員無(wú)論何時(shí)、身處何處都能被“看”到。

特別值得一提的是擁有“四只眼”的全景攝像機(jī)，它的水平方向有4個(gè)鏡頭，可以水平360度、垂直100度全景成像，并且實(shí)時(shí)拼接輸出視頻畫面。

人世間有一種唯美叫“陪你看日出日落”。在太空中，這種唯美畫面航天員一天可以經(jīng)歷16次。但對(duì)全景攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，這未必是件好事——太陽(yáng)很可能頻繁進(jìn)入全景攝像機(jī)的視場(chǎng)，使畫面曝光過(guò)度?！拔覀?cè)O(shè)計(jì)了一種自動(dòng)曝光算法，可以適應(yīng)不同場(chǎng)景的光線明顯變化?！毙炱鹫f(shuō)。

據(jù)悉，核心艙配有4臺(tái)全景攝像機(jī)。機(jī)械臂轉(zhuǎn)移航天員的過(guò)程，地面也能通過(guò)全景攝像機(jī)看到。通過(guò)歷次出艙，航天員將全景攝像機(jī)進(jìn)行抬高，使其具備了更佳的視角。

航天員湯洪波手動(dòng)爬行至全景攝像機(jī)抬升點(diǎn)

此外，艙外照明設(shè)施、攀爬用扶手分布也都經(jīng)過(guò)了細(xì)心設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，你想到的、想不到的，科研人員都想到了。