據中國載人航天工程辦公室消息，北京時間2022年9月17日17時47分，經過約5小時的出艙活動，神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協同，完成出艙活動期間全部既定任務，航天員陳冬、航天員蔡旭哲已安全返回問天實驗艙，出艙活動取得圓滿成功。
航天員出艙活動期間，先後完成了艙外助力手柄安裝、載荷迴路擴展泵組安裝、艙外救援驗證等任務，全過程順利圓滿，進一步檢驗了航天員與小機械臂協同工作的能力、驗證了問天實驗艙氣閘艙和出艙活動相關支持設備的功能性能。
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這次任務中，航天員又給問天實驗艙安裝了一套「外掛」。與上次出艙給問天實驗艙安裝熱控擴展泵組不同，這次航天員是為問天實驗艙的外載荷冷卻迴路加裝擴展泵組。
問天實驗艙那麼大，為何要在艙外安裝擴展泵組呢？
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記者從中國航天科技集團五院了解到，空間站任務長達15年以上，作為冷卻迴路的關鍵部件，泵、閥、過濾器、傳感器等都需要在軌更換。液路設備必須安裝在艙內才能在整流罩的包絡之中，而非密封艙塞滿設備和管路電纜，如果身著厚重出艙服的航天員鑽到非密封艙內換液路設備，作業非常困難。
為此，五院空間站熱控設計人員大膽創新，提出了新的思路：在艙內裝一套泵閥，用於支持迴路的早期運行，再在艙外壁留出機電液接口，上天后，擇機在艙外追加一套泵組，即所謂艙外「擴展泵組」。
擴展泵組由泵組和擴展機箱組成。泵組內含有泵、閥門、過濾器、傳感器等，裝在冷卻迴路上，用於支持迴路的運行。擴展機箱則是用於為泵組提供合適的運行環境，使其免受外部冷熱巨變、原子氧侵蝕、紫外輻照、電離輻照、空間碎片和微流星等的破壞，更重要的是實現與艙體機電液的快速連接。擴展泵組安裝後，問天實驗艙將優先使用擴展泵組，故障或壽命到期後就換一套擴展泵組，艙內的泵組則作為備用，確保空間站在軌穩定運行。
圖源：中國載人航天
「外掛」方案雖好，但在艙外操作起來也不容易，尤其是要逐一把機電液都與艙體連接起來難度很大。以液路連接為例，斷接器內的彈簧力和液體壓力都不小，出艙活動本身就不太方便，航天員單靠自身力量很難連上。
對此，五院設計師們開展了大量試驗驗證，不斷完善產品設計，形成了今天航天員所用的擴展機箱。擴展機箱採用「四標準」的思路，即與艙體接口標準化、與航天員接口標準化，與包裝運輸接口標準化，與內部載荷接口標準化。無論裝什麼，往哪兒裝，操作都簡單輕鬆。
有了它，航天員安裝擴展泵組時無需使用任何工具，也不需要精確瞄準或左右移位，只需完成「插入銷孔定位，撥鎖鉤鎖定，轉手輪插電，拉手柄連液」四個步驟，除去地面人員確認的時間，不到一分鐘就能圓滿完成任務。
擴展機箱還有多項妙用：將機箱內的泵組換成控溫閥組就能擴展控溫閥組；換成補加組件就能在軌補加液體工質；在地面換成換熱組件就能在電測期間為艙內供冷；未來，換成展開式輻射器模塊還有望為空間站擴展散熱能力。
來源：科技日報
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