空間站出艙維修難在哪兒？一文了解
中國空間站將在軌運營10年以上，是我國迄今為止建造的壽命最長的載人航天器。為了保障空間站的各組成部分的長壽命和高可靠性，維修是其長期在軌運營必不可少的手段。出艙維修難點在哪里？一同了解↓
△中國航天員開展首次艙外試驗性維修作業
由于空間站在軌飛行時，人員、設備、工具受微重力和真空環境的影響，與地面和航空設備維修存在很大不同，在軌出艙維修具有以下難點：
01
維修操作能力
出艙活動時航天員必須穿著艙外航天服，艙外航天服作為航天員出艙生命保障，可防止宇宙輻射、微流星空間碎片、高真空和高低溫對人體的傷害。全套裝備質量和艙外航天服存在內外壓差給航天員的運動帶來相當大的困難，航天員移動和操作需要克服壓差阻力，各關節活動能力降低，可達范圍變小。
02
安裝限位裝置
微重力環境下出艙維修必須在艙體表面安裝機械腳限位裝置來固定航天員，才能使航天員騰出雙手進行維修操作，在航天員發力操作時，仍需騰出一只手來固定身體姿態。
03
設備搬運和傳遞
航天員進行傳遞和安裝維修備件時，需要使用便攜安全帶或設備本體扶手進行傳遞和搬運，工具或備件體積越大傳遞速度越慢。
04
維修可視域
微重力環境下，航天員身體體液上升，眼壓變化，其視錐體中心線會下降約14.7°。同時受航天服頭盔限制，可視范圍進一步縮小。
05
維修時間約束
艙外航天服提供的氧氣、水、氣壓、電等資源有限，因此單次出艙維修須滿足時間約束。由于部分設備在維修時會使業務功能降級或中斷，關鍵業務功能長時間的降級或中斷可能會影響航天器業務連續性和平臺安全。
06
設備飄浮問題
微重力環境下，設備、螺釘和電纜在斷開固定或連接后易飄浮，會對航天員的視線、操作，甚至安全產生影響。
△中國航天員開展首次出艙維修任務
空間站在軌飛行時，人員、設備、工具受微重力環境影響，其運動特性與在地面以及航空飛行器飛行期間存在很大不同，維修性設計成為實現在軌維修的重要前提。
△中國航天員開展首次出艙維修任務
當艙外維修時，由于航天員需要穿著艙外航天服移動和操作，其運動能力、視野及操作負荷相對艙內維修均受到影響，因此對艙外設備的維修性設計有著更高的要求，目前我國已針對載人航天出艙維修開展了維修性設計工作。
良好的維修性設計成為保證航天員在軌出艙維修能否成功的關鍵。艙外在軌可更換設備進行維修性設計時需要針對出艙維修的難點開展工作，最大程度降低航天員維修操作難度，提升便利性、安全性，降低在軌操作負荷。通用要求如下：
01機械設計
安全防飄浮、可視易操作。
02電氣設計
易插拔、不出錯、好觀察、安全易檢測。
03總裝布局
操作有輔助、方便易到達。
04維修時間
需保證航天員安全、航天器平臺安全、設備安全。
首次艙外試驗性維修作業
2023年12月21日，經過約7.5小時的出艙活動，神舟十七號航天員湯洪波、唐勝杰、江新林密切協同，在空間站機械臂和地面科研人員的配合支持下，開展了天和核心艙太陽翼修復試驗等既定任務，圓滿完成首次空間站艙外試驗性維修作業。
首次出艙維修任務
2024年3月2日，經過約8小時的出艙活動，神舟十七號航天員湯洪波、唐勝杰、江新林密切協同，在空間站機械臂和地面科研人員的配合支持下，完成全部既定任務，我國首次艙外維修任務取得圓滿成功。
(來源：中國載人航天)
