在空间站执行任务时,航天员出舱开展舱外作业已成为常态,无论是中国空间站还是国际空间站,均是如此。回顾过往十次载人航天飞行任务,中国航天员乘组均进行了出舱活动,每次任务中,航天员们承担着不同的职责,有的负责安装舱外设备,有的则专注于舱外维护与维修。
近日,国际空间站上两名美国宇航员克里斯·威廉姆斯和杰茜卡·迈尔进行了一次太空行走任务,成功更换了“加拿大臂2号”机械臂的关键故障部件。5月27日,该机械臂的“腕关节”部件出现故障,导致相关任务暂停。幸运的是,备用件已提前通过飞船送达国际空间站。NASA迅速制定维修方案,安排宇航员出舱更换故障部件。此次太空行走耗时约7小时20分钟,更换完成后,位于美国得克萨斯州休斯敦的任务控制中心对机械臂进行了初步检查,后续还将进行运行测试。
“加拿大臂2号”机械臂自2001年由加拿大航天局提供并送至国际空间站以来,一直是空间站机械臂系统的重要组成部分。它长约17米,能够像人类手臂一样灵活运动,不仅协助宇航员开展空间站维护作业,还能抓取到访的飞船和载荷。例如,美国发射的天鹅座货运飞船需依靠该机械臂捕获并对接至国际空间站。尽管服役时间已接近25年,且早已超过原定退役时间,但“加拿大臂2号”仍延期服役至今。在服役期间,该机械臂曾多次出现突发情况,如2017年的磨损问题,当时美国也安排了宇航员进行太空行走修复。
宇航员在太空行走时拍摄的宇宙画面,往往呈现出深不见底的黑色,星星稀疏难见。中国航天员在空间站出舱活动时,也拍摄到了类似的宇宙景象。然而,NASA公布的哈勃望远镜等设备拍摄的宇宙照片却色彩斑斓、绚丽夺目。这引发了公众的疑问:难道NASA公布的照片是假的?
实际上,宇航员出舱时看到的宇宙景象是肉眼可见的可见光景象,照相机拍摄的也是此类画面。而宇宙远比我们想象的复杂,除了可见光外,还存在红外线、紫外线、X射线等不可见光。这些不可见光无法被肉眼直接观察,照相机也无法直接拍摄。因此,宇航员在太空中看到的宇宙呈现为深邃的黑色。
相比之下,哈勃望远镜等设备不仅能够拍摄可见光景象,还能捕捉不可见光。然而,这些望远镜拍摄的原始画面并非色彩斑斓,而是杂乱无章,难以理解。为了呈现更直观的宇宙景象,科学家在哈勃望远镜的相机黑白传感器上分别加装了红、绿、蓝三种滤镜。每次曝光时,只有特定波长的光线通过,从而得到天体红光、绿光、蓝光三种通道的照片。科学家再将这三种照片进行叠加和处理,最终呈现出天体的彩色照片。
对于红外线、紫外线、射电波、X射线等不可见光,科学家会进行“伪色”处理,用不同颜色标注不同频率范围的射电电磁波。经过处理后,原本杂乱无章的不可见光景象变得色彩斑斓,以照片的形式呈现在我们眼前。因此,NASA公布的色彩斑斓的宇宙照片同样是真实的,只是通过技术手段对原始数据进行了科学处理,使肉眼无法直接观察的景象得以可视化。











