神舟二十一号航天员乘组近日完成了一项意义重大的首次出舱任务,不仅为神舟二十号飞船舷窗加装了防护装置,还为整个空间站的安全升级提供了坚实保障。此次任务历时约8小时,由航天员张陆、武飞和张洪章共同完成,其中张陆和武飞负责出舱操作,张洪章则在空间站内进行协调配合。
此次出舱任务的核心目标之一是对神舟二十号飞船的舷窗进行巡检和防护。此前,神二十飞船在轨期间疑似被一颗直径不到1毫米的太空碎片撞击,导致舷窗出现裂纹。这一隐患若不及时处理,可能对后续返回任务造成严重影响。为此,航天员张陆乘坐机械臂抵达舷窗附近,使用高清相机拍摄了大量照片,地面团队通过这些照片仔细评估了舷窗及周围舱体的状况,确保没有进一步破损或松动。
有人或许会问,为何不直接使用机械臂完成检查?实际上,虽然机械臂能够精准定位,但舷窗的裂纹可能隐藏在细微角落,航天员凭借丰富的经验能够更准确地判断异常情况,例如玻璃是否存在隐性裂痕或舱体连接处是否松动。这些细节对于神二十无人返回任务的决策至关重要,因为返回时舱体必须确保万无一失。
除了舷窗防护,航天员还为空间站安装了先进的碎片防护装置。太空环境充满危险,欧洲航天局2025年的报告显示,大于10厘米的太空碎片超过5万个,1厘米到10厘米的碎片约120万个,而1毫米到1厘米的碎片更是多达1.4亿个。这些碎片以每秒7公里以上的速度飞行,一旦撞击空间站,后果不堪设想。此前,神二十舷窗就是被一颗直径约1毫米的碎片撞出三角形贯穿性裂纹。
此次安装的碎片防护装置采用了记忆合金和碳纳米管复合材料,具备自修复能力。即使被小碎片撞击产生裂痕,这种材料也能自行修复,其防护效果比传统材料强5倍,同时重量减轻了40%。这种装置不仅用于保护舷窗玻璃,还可用于保护空间站外裸露的电缆和管路等关键部位。由于空间站发射时无法将所有区域完全包裹,因此在轨补装防护装置显得尤为重要。此次安装完成后,空间站的防护能力大幅提升,小碎片甚至难以突破外层防护罩。
在任务执行过程中,空间站的机械臂发挥了关键作用。它能够将航天员精准送达作业点,定位误差不到3毫米。然而,此次出舱也面临一大挑战:空间站当时停泊了两艘载人飞船,遮挡了部分路径。如果仅靠航天员爬行巡检整个空间站,将耗费大量体力。为此,地面团队通过数字空间站模拟了整个过程,最终依靠航天员与机械臂的紧密配合,顺利完成了任务。
神舟二十一号航天员乘组的此次出舱任务,充分展现了中国航天的硬实力。一方面,航天员的能力令人钦佩:指令长张陆时隔两年半再次出舱,经验丰富;武飞年仅34岁,成为我国执行出舱任务最年轻的航天员,这表明中国航天的人才梯队建设日益稳固。另一方面,技术突破同样亮眼:航天员穿戴的新一代“飞天”舱外服能够在零下270摄氏度的极端环境中保持恒温,关节灵活到可以进行毫米级操作;安装的防护材料和更换的温控适配器多层罩采用了纳米涂层,能够隔绝300摄氏度的温差。这些技术均为自主研发,不仅应用于太空领域,未来还可能拓展至高端制造和医疗设备等行业。例如,舱外服的材料或许可用于制造更轻便的防护装备,而机械臂的控制技术则能优化工业机器人的性能。
此次出舱任务既为神舟二十号舷窗“排除了隐患”,又为空间站“穿上了防护衣”,每一步都扎实而关键。这背后是无数科研人员和航天员的辛勤付出,也标志着中国空间站的安全保障体系日益完善,为后续更多科学实验和更长时间的驻留任务奠定了坚实基础。中国航天,正以稳健的步伐迈向新的高度。










