“微型载人航天器”如何护航太空漫步?听航天员谈“人在太空”!

2021-12-27 07:49:43 文章来源:网络

航天员乘组执行出舱任务时,身着的是我国自主研制的“飞天”舱外航天服。舱外航天服就是一个微型的载人航天器,它除了要在外太空环境中保护航天员的安全外,还要兼顾穿着的舒适**和航天员空间行走和空间作业的便利**,“飞天”舱外航天服究竟**含了哪些新的功能?能支持多**的出舱时间?航天员穿着它作业是否舒适?

中**天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:我们这套**是二代的舱外航天服,它从功能上还是相当于一个微型的载人航天器。它**上面就是一个头盔,整个一个面窗实际上是四层的结构,两层是压力面窗,中间是充氮,它可以起到隔热和防结雾的作用。外层是防护面窗,作业过程中难免会有磕碰,可能会划伤防护面窗,影响视野,所以防护面窗是在轨可更换的。外层滤光面窗,航天员可根据阳照区和阴影区来放下和打开,相当于太阳镜,防止光线射入眼睛。

航天员离开空间站进入太空,面临200多度的温差、空间辐射等一系列考验,而飞天舱外航天服有多层设计,实现了真空防护、高低温防护和辐射防护。

中**天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:每个**的每个关键功能都有冗余备份。一旦主份失效,备份可以继续工作,保障航天员的安全。我们每套**生产研制出来之后要做很多实验,凡是有可能穿这套**的人都要来试穿。整个上肢是根据人的关节来设置的。

新**飞天舱外航天服无论是原材料,设计,还是确定实验方案、验证总结再改进,都是自主研发。相比于神舟七号翟志刚的出舱舱外服,它的安全可靠**更高,支持舱外活动的时间更**,穿在身上也更加舒适。

中**天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:经过改进提升,关节的小型化之后,它可以满足了一个一米六到一米八的人穿着使用。适体**越好,它的活动**能才能保障,穿着它就工作起来更轻松。

此外,飞天舱外航天服可以调节适应每位航天员的体型。虽然重达130公斤,但穿脱起来极其方便快捷。

中**天员科研训练中心航天服工程室主任 航天员系统副总设计师 张万欣:穿五分钟,脱五分钟,这个都是有计时的。一般情况下,受试人员**括航天员都用不了(五分钟),也就在三分钟左右。所有产品,就是所有那个就是金属产品,在经过拓扑设计,能把它镂空的都镂空了,因为它的功能决定了它就只能是这么重。所有其他的产品我们都是要求越轻越好,因为大家知道上行一克,那个产品的重量就等于一克黄金的价值,所以尽量把它做轻。

2021年7月4日,神舟十二号乘组航天员刘伯明、汤洪波完成了**空间站的首次航天员出舱活动。这次出舱活动,刘伯明站在机械臂上,汤洪波舱外爬行,两人先后抵达作业点并完成舱外作业,指令长聂海胜在舱内支持配合。空间站出舱活动,航天员身着舱外航天服进入太空,这是一个什么样的神奇过程,航天员经历了什么样的体验,他们是如何分工合作完成太空行走和舱外作业的?

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航天员 刘伯明:这次我当了一个太空导游,太阳照到地球的时候,地球色**斑斓晶莹剔透,那种**也真是很难用语言来形容。我想把我看到的分享给亿万国人,让他们欣赏外太空的**。我们不单纯为了目前这一点点实验,更是为后续一系列发展,为了我们**的强大作准备。

记者:你刚露出头来,**次人从出舱口出来的时候,你看到外面你心里是什么感受?

航天员 汤洪波:特别漂亮特别**,一个是很宁静的那种感觉,什么声音都没有。另外一个就是很**就像科幻大片那种感觉,置身于一个只有平常电影里面才能看到的、很科幻的场景里面。刚开始在地面准备的时候想的时候会有一丝那种没底的、害怕的感觉,但是上天以后完全忘了,就被那种**景给震撼到了。

记者:你**次爬行的经验是什么样的?

航天员汤洪波:控制姿态,因为靠两只手抓着它会有点摆,有时候就要把这只手松开去当一个杠杆去顶着前面或者是顶着后面,不然的话控制不住。因为前面神七的那一次出舱时间也是比较短的,大家都没有在舱壁上爬过这么长时间,刚开始也是尝试着摸索着,就像小孩学走路一样,舱壁上有很多设备,也害怕碰坏了设备。还有一个就是舱外航天服是软的,就怕万一碰到**的东西,扎坏了衣服,漏气了那就很危险。

记者:你和飞行器之间就是一根绳是吧?

航天员 汤洪波:绳子挂着。我们有两个挂钩可以挂在舱壁上,保证人跟空间站是连接的,刚开始出去的时候,是两只手攥得很紧的,很担心很紧张的。但是后来就习惯了,我甚至到后来就把绳子挂在舱壁上,特意把双手松开,体验那种感觉。

记者:出舱这是一个非常重大的任务,为什么您作为指令长没有**次出舱?

航天员 聂海胜:我要在舱里做支持、做指挥,在舱里还要操作其他的设备,**重要的还有一个机械臂,机械臂也是**次,操作起来也挺难的。

记者:那就是说我们能够看到的是航天员站在这个机械臂上,但是看不到的是您在里面对机械臂的操作。

航天员 聂海胜:对,需要往哪个方向运动的话我就在里边可以操作,机械臂运行的时候对安全**要求也很高,它可能会和周边这些舱体可能会产生碰撞,它有七个关节,转的话可以大范围地转,离舱壁很近,转一个地方可能牵扯到其他的地方。机械臂在运行过程当中我会看机械臂和舱壁周围这些关系,有没有干涉、碰撞的风险。

记者:这是自动还是手动的?

航天员 聂海胜:大范围转移是自动的,但是我发现有问题离得近的话肯定得紧急制动,到末端的时候**后**确操作的时候就手动,一旦有情况的话要及时进行暂停。

航天员 刘伯明:地面和天上,训练和执行任务实际执行任务是不一样的,天地差异很大,地面做得很成功到天上也不敢确认。失重带来的影响可能在地面模拟不到。

来源:扬子晚报

Facebook的改名换姓,彻底带火了元宇宙的概念。直到现在,网上仍然能够时不时看到关于元宇宙的讨论。尽管人们对元宇宙能否成功落地褒贬不一,但是元宇宙已然成为了未来社会的重要发展方向。而也成为任何一家公司都不会轻易放过的机遇,当然也**括苹果。

据知名分析师郭明錤预测,苹果将在明年正式推出AR头戴装置。这已经不是苹果**次被**出在进行AR/VR相关设备的研发,市场盛传,该新品售价可能高达3000**元左右,是目前已知的售价**高的消费级MR(AR与VR结合)设备,同时也是苹果有史以来**贵的穿戴装置。郭明錤预测了分为三个阶段的苹果头显产品路线图:2022年AR/VR头显,2025年AR眼镜,以及2030-2040年的AR隐形眼镜。

不少人对于苹果的AR设备寄予厚望,有人认为这款设备将是iPhone下一个十年的新形态,也有人认为,这是苹果在**影音行业称霸的底蕴所在。

AR对于苹果来说究竟意味着什么?这件事情要从两个方面来看。01

苹果在AR/VR方面早有布局,2006年,苹果提交了一项头戴式显示器专利,也就是后来被几经猜想的苹果AR眼镜。但在这十五年里,苹果一直在不紧不慢地进行并购、申请专利、推广应用,却唯独不见**件产品面世。据不完全统计,苹果并购的AR/VR相关团队已经超过20个,已经**的AR/VR专利数有超过400项。

这些专利陪伴着苹果经历了AR/VR成长的几大周期,但苹果错过了2016年VR眼镜的**波浪潮,在2020年宅经济**发的时期,苹果也对于AR设备的第二次**发无动于衷。而面对2021元宇宙开启的新一轮浪潮,苹果似乎不想再次错过。

近日,苹果发布了一份“AR/VR框架工程师”的招聘广告,应聘者的主要工作职责将是“开发全新的应用程序范式”。据了解,**框架指的是为了实现某个业界**,或完成特定基本任务的**组件规范。

尽管官方没有流出任何消息,但外界对于苹果这款“难产”的设备已经充满了好奇。天风国际郭明錤表示,苹果已开始规划第二代AR/MR头戴装置,出货时程为2H24。与预计在4Q22末期量产的**代相较,第二代的改善之处**括重量更轻、外观设计、电池系统与处理器等。集邦咨询指出,元宇宙推动更多厂商投入虚拟世界的建设,VR/AR装置的普及会成为元宇宙产业发展的关键之一,预计2022年全球VR/AR装置出货量将达1202万台,年成长率为26.4%。

事实上,在手机厂商中,外界关于苹果AR产品的猜想是**多的。作为曾经智能手机行业的颠覆者,所有人都在等着看苹果在AR领域能做出什么来“重新定义”。而事实上,在关于AR设备所需要运用的大部分技术,已经被苹果悄然运用于其他的设备中。以摄像头技术为例,早在2020年3月,苹果就在当年新款的iPadPro上搭载了一颗LiDAR传感器用来提升AR应用体验、实现**准空间定位的LiDAR。而与LiDAR所匹配的ARKit,也已经实现了**括景深、即时增强现实、动作捕捉、几何结构监测等功能。不难看出,这些功能的应用,是在为AR相关设备的落地铺平道路。

单单从这个角度来看,苹果似乎是在等待一次厚积薄发。02

回顾苹果发家史,本质上就是消费**电子产品的创新人机界面的发展史。

苹果在AR/VR**方面的布局可谓是**清晰,也是规模**庞大的。在在2017年,苹果就在WWDC2017上发布了支持Unity、Unreal引擎的AR**开发工具ARKit。在今年的WWDC2021上,苹果已经将这一工具更新到了第五个版本ARKit5,此外,还发布了ARMaps、ObjectCapture、RealityKit2等AR新功能。苹果官方表示,目前已经有超过1万个支持AR的iOS应用程序,而这些应用程序的类型,也涵盖了从实用工具,到**,以及效率**的各个方面。

近两年来,苹果无论是在内容方面还是在专利方面,都在加速布局。在2020年花1亿**元收购了提供VR直播服务的NextVR,同年又收购了从梦工厂动画剥离出来的VR团队Spaces。另据不完全统计,仅仅是2021年一年,苹果就拿下了90+项专利。

而这似乎也是,外界认为苹果AR设备将在未来取代iPhone的主要原因。

但是否是Meta开启的用户对于跨世代技术以及元宇宙时代的期望过高,还需要进一步探究。毕竟,理想很丰满,现实很**感。

Google此前发布的GoogleGlass,已经成为前车之鉴。跟5、6年前VR产业相比,很多新兴事物出现,但都未进入消费领域。同样的,AR过去一段时间也诞生过非常多有趣的想法。如果**终未能成功打入主流消费市场,也显得不足为奇。但可以确定的是,如果AR产业确实迎来激增,那将是**产业的关键**时刻。或许,在文娱体验和创新上,AR设备很可能超越智能手机。

在商业和创新上甚至都有可能比智能手机诞生时更重要。这将带来巨大的创意挑战、**类型,以及激发互动方式的潜力。AR将会是一种变革**技术,而**也将是其中之一。这样的推测并不是空穴来风,此前HTCOculus系列的成功已经在这方面开了先河。而HTC的成功,也为后续厂商在AR/VR方面的布局给出了**答案,一味追求替代**的划时代产品并不切合实际,从**、影音等**贴近用户的基本面出发,反而能够取得更为良好的效果。03

从**发展和用户需求的角度来看,AR类**自诞生至今,一直以来都收到手机**件条件方面的限制。对于玩家而言,当举起手机,通过屏幕观看AR对象或角色时,这种体验很难让人满意。而类似于PokémonGo这样**的走红,大多也不是因为**的AR属**,更多的是因为**的**属**和互动体验。在当前的设备阶段,AR只能够起到锦上添花的作用,而不是AR**的基本盘。

从苹果自身的业务形态来看,近一段时间以来苹果正在大力发展**括影音、**等在线流媒体软服务的发展。而得益于苹果一直以来对于设备和**之间良好的功能匹配以及用户体验;此外,根据目前**露的信息来看,苹果的AR设备将配备两个芯片组。其中一个将提供与Apple的M1相当的计算**能,而第二个将处理诸如传感器相关计算之类的任务。据说这款头显还配备了一对来自索尼的4K微型OLED面板,这也为影音**带来了更为良好的使用体验。

来自Bloomberg的MarkGurman也在此前表示:“**应该是这台机器的一个重点,特别是考虑到它将拥有多进程处理器、一个风扇、极高分辨率的显示器和自己的AppStore,期待Apple将这款设备定位为**开发者的梦想。其次是媒体消费,Apple可能将与媒体合作伙伴合作,创建可以在设备上通过VR观看的内容。**后是通讯,寻找Animojis和类似VRFaceTime的体验来成为新时代的Zoom。”

理**来看,这将会花费比人们预期更多的时间去实现,需要克服的障碍也会更多。在成熟移动端AR**出现前,或者我们还需要有更多耐心。

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