舱外活动是宇航员穿着舱外宇航服在航天器外进行太空行走和操作的总称。在空间站任务期间，宇航员将进行多次舱外活动，以完成空间站的维修、维护和建造等任务。

那么，你知道宇航员需要哪些设备和产品支持才能顺利完成舱外活动吗？

微型飞船+无线WiFi

舱外航天服是一种微型载人航天器，不仅可以满足宇航员的生命保障需求，还可以实现舱外运动。

如今用于执行舱外任务的舱外宇航服高度约为2米，技术含量比以前更高，关节更加灵活，支撑舱外宇航服的时间也更长——从以前的4小时延长到8小时。宇航服头盔上装有摄像头，可以记录宇航员出舱的整个操作过程。

舱外宇航服是一种微型载人航天器

与神舟七号任务不同的是，现在中国航天员出舱了，航天员与舱之间不再存在电气脐带连接。这是因为舱外宇航服实现了供氧和温度压力控制，减轻了宇航员舱外活动的负担，让他们的活动范围更广、更灵活。

此外，宇航员进入空间站后，将在舱内建立WiFi环境，以方便天地通信和数据传输。据中国空间技术研究院空间站系统副总设计师唐毅介绍，以空间站为中心，周边半径40米以内的区域均可共享网络。

因此，舱外宇航员的视频图像、语音通话、生理参数等数据可以实时传输到舱内和地面，减少有线设备的繁琐，使宇航员的活动更加灵活。

太空机械臂：太空行走的特殊“坐骑”

空间站系统副总设计师朱广辰曾将空间站比作一座“豪宅”，拥有三间卧室、两间客厅和一间储藏室。豪宅虽然住着舒服，但是维护起来也有点困难。

在舱外，宇航员处于失重状态。再加上舱外宇航服的加压，移动非常不方便。为此，科研人员为宇航员开发了一种专有的“坐骑”——太空机械臂，它无需攀爬，为宇航员节省了大量的体力。

这个太空机械臂像指南针一样行走，伸出约10米。它有一个大脑——中央控制器，两只脚（手）——末端执行器，7个关节，7个自由度，还有一个相当灵活的细长身体。空间站每个舱室的表面都有许多凹陷的小圆圈，这些小圆圈是目标适配器，也是机械臂着陆的地方。行走时，机械臂用一只脚踩在目标适配器上，另一只脚向前移动。踏上另一个目标适配器后，前脚再次移动。

“可以说，这两个末端执行器互为手脚。”空间站系统副总指挥景正说道。 “手腕上、手脚上都有摄像头，在爬行过程中，散热装置、对接机构、太阳能电池板拍照，说白了就是在检查和监控舱面的状况。”

机器人手臂的手腕、手和脚上都配备有末端执行器。

谈到“安装座”，空间站系统副总工程师侯永清说：“我们开发了一种装置，叫脚部限制器，有点像我们滑雪用的滑板，安装在机械臂上，人可以站在上面并通过它，机器人手臂爬行到指定位置。“脚部限制器可以通过踮起脚尖并在左右脚上施力来向前、向后、向左倾斜。

中国航天员出舱时踩着脚带

此外，太空机械臂还可以捕获接近的航天器、运载舱外货物、组装和修理舱外设备。是目前我国最智能的空间智能制造系统。一般来说，诸如拧紧螺丝之类的精密动作是机械臂无法完成的；然而，大规模的负载移动和组装无法由人类来完成。两者结合可以达到1+1>2的效果。

太空“眼睛”：舱外活动实时可见

距地面400公里，空间站总成在浩瀚太空中飞行，摄像机成为地面工作人员唯一的“眼睛”。约300摄氏度的温差、真空失重、强辐射环境让太空生存充满风险。 24小时不间断的监测将使宇航员在必要时有生存的机会。因此，太空“眼睛”就显得尤为重要。

宇航员出舱活动时，除了舱外宇航服自带的摄像头外，空间站还配备了多种摄像头，确保宇航员无论何时何地都能被“看到”。

特别值得一提的是“四眼”全景相机。它具有水平方向4个镜头，可产生水平360度和垂直100度的全景成像，并实时拼接输出视频图像。

世界上有一种美，叫“陪你看日出日落”。在太空中，宇航员每天可以体验16次这样的美景。但对于全景相机来说，这不一定是好事——太阳很可能频繁进入全景相机的视野，使画面曝光过度。 “我们设计了一种自动曝光算法，可以适应不同场景下光线的明显变化。”徐奇说道。

据悉，核心舱配备4个全景摄像头。机械臂转移宇航员的过程也可以从地面通过全景相机看到。通过之前的出口，宇航员已经举起了全景相机，以使其获得更好的视角。

宇航员唐洪波手动爬行至全景相机高程点

此外，户外照明设施和攀爬扶手的分布也经过精心设计。可以说，你想到或想到的一切，科研人员都想到了。

来源/《太空探索》，中国航天科普