中国空间站将在轨运营10年以上，是我国迄今为止建造的寿命最长的载人航天器。为了保障空间站的各组成部分的长寿命和高可靠性，维修是其长期在轨运营必不可少的手段。出舱维修难点在哪里？一同了解↓

△中国航天员开展首次舱外试验性维修作业

由于空间站在轨飞行时，人员、设备、工具受微重力和真空环境的影响，与地面和航空设备维修存在很大不同，在轨出舱维修具有以下难点：

01

维修操作能力

出舱活动时航天员必须穿着舱外航天服，舱外航天服作为航天员出舱生命保障，可防止宇宙辐射、微流星空间碎片、高真空和高低温对人体的伤害。全套装备质量和舱外航天服存在内外压差给航天员的运动带来相当大的困难，航天员移动和操作需要克服压差阻力，各关节活动能力降低，可达范围变小。

02

安装限位装置

微重力环境下出舱维修必须在舱体表面安装机械脚限位装置来固定航天员，才能使航天员腾出双手进行维修操作，在航天员发力操作时，仍需腾出一只手来固定身体姿态。

03

设备搬运和传递

航天员进行传递和安装维修备件时，需要使用便携安全带或设备本体扶手进行传递和搬运，工具或备件体积越大传递速度越慢。

04

维修可视域

微重力环境下，航天员身体体液上升，眼压变化，其视锥体中心线会下降约14.7°。同时受航天服头盔限制，可视范围进一步缩小。

05

维修时间约束

舱外航天服提供的氧气、水、气压、电等资源有限，因此单次出舱维修须满足时间约束。由于部分设备在维修时会使业务功能降级或中断，关键业务功能长时间的降级或中断可能会影响航天器业务连续性和平台安全。

06

设备飘浮问题

微重力环境下，设备、螺钉和电缆在断开固定或连接后易飘浮，会对航天员的视线、操作，甚至安全产生影响。

△中国航天员开展首次出舱维修任务

空间站在轨飞行时，人员、设备、工具受微重力环境影响，其运动特性与在地面以及航空飞行器飞行期间存在很大不同，维修性设计成为实现在轨维修的重要前提。

△中国航天员开展首次出舱维修任务

当舱外维修时，由于航天员需要穿着舱外航天服移动和操作，其运动能力、视野及操作负荷相对舱内维修均受到影响，因此对舱外设备的维修性设计有着更高的要求，目前我国已针对载人航天出舱维修开展了维修性设计工作。

良好的维修性设计成为保证航天员在轨出舱维修能否成功的关键。舱外在轨可更换设备进行维修性设计时需要针对出舱维修的难点开展工作，最大程度降低航天员维修操作难度，提升便利性、安全性，降低在轨操作负荷。通用要求如下：

01机械设计

安全防飘浮、可视易操作。

02电气设计

易插拔、不出错、好观察、安全易检测。

03总装布局

操作有辅助、方便易到达。

04维修时间

需保证航天员安全、航天器平台安全、设备安全。

首次舱外试验性维修作业

2023年12月21日，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，开展了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，圆满完成首次空间站舱外试验性维修作业。

首次出舱维修任务

2024年3月2日，经过约8小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成全部既定任务，我国首次舱外维修任务取得圆满成功。

(中国载人航天)