8月20日14時(shí)33分，經(jīng)過(guò)約6小時(shí)的出艙活動(dòng)，航天員聶海勝、航天員劉伯明已安全返回天和核心艙，空間站階段第二次航天員出艙活動(dòng)取得圓滿(mǎn)成功。此次出艙活動(dòng)，天地間大力協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合，先后完成了艙外擴(kuò)展泵組安裝、全景相機(jī)D抬升等任務(wù)，全過(guò)程順利圓滿(mǎn)。
▲航天員安裝艙外擴(kuò)展泵組
擴(kuò)展泵組由航天科技集團(tuán)五院熱控團(tuán)隊(duì)研制，被稱(chēng)為空間站艙壁外的“回路心臟”，是空間站熱控系統(tǒng)流體回路運(yùn)行的動(dòng)力源之一。
▲擴(kuò)展泵組
熱控系統(tǒng)，空間站運(yùn)行的“中央空調(diào)”
由于沒(méi)有大氣層的保護(hù)，在太陽(yáng)光線直射下，空間站表面溫度最高可達(dá)150℃以上，在背陽(yáng)面，溫度最低可達(dá)-100℃以下，在這種嚴(yán)酷的太空環(huán)境中，熱控系統(tǒng)是保障空間站設(shè)備正常運(yùn)行，以及航天員太空生活冷暖舒適的重要系統(tǒng)。
空間站熱控系統(tǒng)的核心之一是流體回路，是整個(gè)航天器的命脈，它均勻地包裹住了空間站的重要部位，通過(guò)特殊液體在管路內(nèi)的往復(fù)循環(huán)，將艙內(nèi)設(shè)備以及航天員生活產(chǎn)生的熱量收集起來(lái)，通過(guò)回路帶到相應(yīng)的設(shè)備和結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)散熱和補(bǔ)熱功能，同時(shí)還能精確控制空間站不同“房間”的溫度，保持溫度的均勻和穩(wěn)定，可謂是量身打造的“中央空調(diào)”。
擴(kuò)展泵組，安裝在空間站艙壁外的“回路心臟”
讓流體回路內(nèi)的特殊液體循環(huán)往復(fù)的動(dòng)力源泉，來(lái)自安裝在空間站流體回路系統(tǒng)中的熱控回路泵，它被形象地比喻為熱控回路系統(tǒng)的“心臟”。人體的心臟為血液流動(dòng)提供動(dòng)力，把血液運(yùn)行至身體各個(gè)部分，而回路泵則保障了整個(gè)回路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
為了保證中國(guó)空間站在軌不少于15年壽命的要求，研制團(tuán)隊(duì)從立項(xiàng)伊始，就著眼于長(zhǎng)壽命、可靠性、維修性、安全性一體化設(shè)計(jì)。作為長(zhǎng)期高速運(yùn)轉(zhuǎn)的部件，回路泵的壽命是有限的，必須具備可維修、可更換的方法，為此，經(jīng)過(guò)熱控團(tuán)隊(duì)的持續(xù)攻關(guān)，提出了在空間站資源艙壁外安裝擴(kuò)展泵組的構(gòu)想，為流體回路打造艙內(nèi)艙外多個(gè)心臟，保證其具備超長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的能力，這為空間站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了“長(zhǎng)壽小秘訣”。
簡(jiǎn)單易用，熱控專(zhuān)家分四步教你簡(jiǎn)便操作
要想在太空環(huán)境中為空間站安裝流體回路泵閥部件，是一件操作復(fù)雜、極具挑戰(zhàn)的工作，在太空環(huán)境中，身穿航天服的航天員動(dòng)作受到極大限制，一個(gè)擰螺絲的簡(jiǎn)單動(dòng)作都會(huì)消耗航天員大量的精力和時(shí)間。在安全、簡(jiǎn)單、可靠三項(xiàng)原則的基礎(chǔ)上，熱控團(tuán)隊(duì)提出了精巧易用的方案，把所有需要更換的零件集成在一個(gè)擴(kuò)展泵組中，航天員僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的四步操作，就能完成機(jī)械、電路、液路復(fù)雜的泵組安裝過(guò)程，讓航天員像換輪胎一樣輕松地更換回路泵。
就像航天員簡(jiǎn)潔流暢的動(dòng)作展示的那樣，不需要安裝任何螺釘，操作者只需通過(guò)四個(gè)步驟就可以完成擴(kuò)展泵組的安裝。經(jīng)過(guò)熱控專(zhuān)家的精心設(shè)計(jì)，安裝步驟分為“一鉤，二鎖，三通，四連”。一鉤，就是扳動(dòng)兩個(gè)鎖鉤，將泵組鉤住空間站艙體，初步將組件固定在空間站資源艙壁上；二鎖，即在鉤住艙體的基礎(chǔ)上，撥動(dòng)兩個(gè)鎖定扳手，將泵組位置徹底鎖定在相應(yīng)位置；三通，就是旋轉(zhuǎn)精巧的手輪接通泵組的電路；四連，就是扳動(dòng)兩個(gè)扳手，完成液路的連通。通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的四步操作，完成了原本復(fù)雜的泵組安裝，充分驗(yàn)證了艙外泵組更換的可行性，為空間站“長(zhǎng)壽命”工作打下了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
臺(tái)上十分鐘，臺(tái)下十年功。完美契合工效學(xué)要求的擴(kuò)展泵組，凝聚著五院空間站熱控團(tuán)隊(duì)傾盡十年的研制心血，也正是因?yàn)橛辛说孛娴臒o(wú)數(shù)次驗(yàn)證，才有了此次航天員在太空中順利高效的安裝動(dòng)作。這次出艙活動(dòng)既完美驗(yàn)證了在軌更換泵組的技術(shù)，更為后續(xù)空間站組合體建造和長(zhǎng)達(dá)15年的穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。
