12月26日晚，神舟十三號(hào)航天員乘組進(jìn)行了第二次出艙活動(dòng)，也是中國(guó)空間站階段航天員的第四次出艙。在前幾次的出艙任務(wù)中，我國(guó)自主研制的機(jī)械臂為航天員在艙外作業(yè)提供了很大的支持。它是我國(guó)目前智能程度最高、技術(shù)難度最大、系統(tǒng)最復(fù)雜的空間智能制造系統(tǒng)，功能強(qiáng)大的機(jī)械臂到底長(zhǎng)什么樣呢？除了輔助航天員作業(yè)，這個(gè)太空中大大的手臂還有哪些功能呢？

中國(guó)空間站機(jī)械臂一共是分為三個(gè)肩部關(guān)節(jié)、一個(gè)肘部關(guān)節(jié)和三個(gè)腕部關(guān)節(jié)，外加兩個(gè)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，展開(kāi)之后的長(zhǎng)度超過(guò)10米。

空間站機(jī)械臂是我國(guó)首個(gè)可長(zhǎng)期在太空軌道運(yùn)行的機(jī)械臂，它能真實(shí)模擬人手臂的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，能在前后左右的任何角度和部位抓取物體，抓取能力可以達(dá)到25噸，具有七自由度的活動(dòng)能力。在執(zhí)行出艙任務(wù)中，機(jī)械臂是航天員的好幫手。

航天科技(9.580, -0.16, -1.64%)集團(tuán)五院空間站機(jī)械臂任務(wù)規(guī)劃主管設(shè)計(jì)師 辛鵬飛：我們實(shí)際上是解放了航天員的雙手。我們機(jī)械臂的末端是掛載著設(shè)備，然后讓航天員可以去操作。你可以把機(jī)械臂想象成一個(gè)巨大的自拍桿，核心艙用它來(lái)把自己的狀態(tài)全都確認(rèn)清楚。

除了具有靈活的手臂，機(jī)械臂還有明亮的眼睛——視覺(jué)系統(tǒng)，以及敏銳的觸覺(jué)神經(jīng)，機(jī)械臂的肩部與腕部各有一個(gè)末端執(zhí)行器，它可以像人的手掌一樣，抓取在軌的艙段或者貨物，未來(lái)可以對(duì)航天器進(jìn)行巡檢。此外，機(jī)械臂還兼顧應(yīng)急處置功能。

航天科技集團(tuán)五院空間站機(jī)械臂任務(wù)規(guī)劃主管設(shè)計(jì)師 辛鵬飛：萬(wàn)一航天員在艙外遇到了感覺(jué)不舒服的情況，我們機(jī)械臂可以快速地把航天員送回到出艙口附近。

根據(jù)空間站的建造計(jì)劃，機(jī)械臂接下來(lái)將進(jìn)行航天器轉(zhuǎn)位技術(shù)的驗(yàn)證。而在明年，還有一個(gè)小型機(jī)械臂將隨實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射，未來(lái)兩個(gè)機(jī)械臂將相互配合，執(zhí)行更多更復(fù)雜的航天任務(wù)。

航天員進(jìn)入太空之后，他們的安全保障一直是地面人員最為關(guān)注的焦點(diǎn)。所以，在空間站內(nèi)部和外部都設(shè)置了很多的產(chǎn)品，確保航天員在艙內(nèi)以及在出艙執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中的安全。

這個(gè)小方盒子叫艙門(mén)壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)，它的主要作用是用來(lái)判斷航天員執(zhí)行艙外作業(yè)時(shí)候，艙門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。

航天科技集團(tuán)九院五三九廠機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)品首席專(zhuān)家 朱佳華：這個(gè)產(chǎn)品就好比于我們汽車(chē)上用于指示車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的一個(gè)傳感器，我們平時(shí)開(kāi)車(chē)的時(shí)候，如果車(chē)門(mén)沒(méi)到位，它就會(huì)提示車(chē)門(mén)沒(méi)關(guān)到位。

航天員日常工作和生活的環(huán)境與其他地方的壓力是不同的，因此一旦航天員要離開(kāi)核心艙去往其他地方，首先就需要在新環(huán)境中創(chuàng)造一個(gè)合適的壓力環(huán)境。而一旦艙門(mén)沒(méi)有開(kāi)關(guān)到位，將直接影響后續(xù)一系列的操作，并可能影響航天員的生命安全。

航天科技集團(tuán)九院五三九廠機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)品首席專(zhuān)家 朱佳華：如果說(shuō)沒(méi)有這個(gè)信息的話，很可能造成一些事故，從而造成漏氣，可能會(huì)影響到宇航員的生命安全，所以必須100%確認(rèn)艙門(mén)完全關(guān)上了，我們才可以進(jìn)行下一步的操作。

形象地說(shuō)，艙門(mén)壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)就像是艙門(mén)開(kāi)和關(guān)遙測(cè)系統(tǒng)的“神經(jīng)末梢”，是地面監(jiān)測(cè)艙門(mén)開(kāi)和關(guān)的重要組成部分。而為了能夠準(zhǔn)確顯示艙門(mén)的狀態(tài)，要求壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)部的兩組開(kāi)關(guān)信號(hào)必須保持同步，并且能夠及時(shí)將艙門(mén)狀態(tài)信息告知航天員和地面指揮人員，從而保證在飛行任務(wù)中各艙門(mén)狀態(tài)的實(shí)際可控。

在神十三乘組出艙的過(guò)程中，測(cè)控通信系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)的通信支持，這樣一來(lái)，地面和航天員之間的指令和通話實(shí)現(xiàn)互通的同時(shí)，出艙的實(shí)時(shí)圖像也同步傳回地面，這些技術(shù)到底是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

目前在軌運(yùn)行的空間站每繞地球一圈大約需要90分鐘，為了能保證天地之間的通信不中斷，我國(guó)設(shè)置了一張覆蓋海陸空的通信網(wǎng)絡(luò)，不僅保證全天時(shí)全天候通信暢通，身處太空的航天員還能體驗(yàn)到與地面無(wú)差別的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

中國(guó)電科首席專(zhuān)家 柴霖：形象地說(shuō)，我們測(cè)控通信系統(tǒng)（是）放風(fēng)箏的風(fēng)箏線，航天員在上面所有的活動(dòng)，以及他跟地面的溝通，全都是通過(guò)測(cè)控通信這條生命線傳到地面來(lái)的。我們現(xiàn)在都是能達(dá)到100%的測(cè)控覆蓋率。我們現(xiàn)在的測(cè)控通信的帶寬已經(jīng)達(dá)到了我們地面就是大家用5G手機(jī)的這樣的一個(gè)速率。所以航天員跟地面的通信，我們看畫(huà)面這些完全沒(méi)有出現(xiàn)馬賽克、出現(xiàn)遲滯，它是非常自如的。

除了測(cè)控通信全覆蓋，依托我國(guó)航天事業(yè)的快速發(fā)展，測(cè)控通信技術(shù)水平也在不斷提升，天問(wèn)一號(hào)從火星出傳回的數(shù)據(jù)，也是由這張網(wǎng)來(lái)提供的技術(shù)支持。正是有了這些技術(shù)的積累，也為后續(xù)中國(guó)航天走向更深遠(yuǎn)的太空提供了有力保障。

中國(guó)電科首席專(zhuān)家 柴霖：現(xiàn)在我們的（測(cè)控通信）能力是完全可以4億公里，所以我們第一個(gè)發(fā)展方向是往更深更遠(yuǎn)來(lái)去做。第二個(gè)發(fā)展方向就是多星密集測(cè)控，現(xiàn)在我們對(duì)兩三百顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)控，那么以后我們的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)上去以后，可能是至少幾百上千。