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北京時(shí)間2021年7月4日8時(shí)11分，中國航天員劉伯明成功開(kāi)啟天和核心艙節點(diǎn)艙出艙艙門(mén)，截至當日11時(shí)02分，航天員劉伯明、湯洪波身著(zhù)中國自主研制的新一代“飛天”艙外航天服，已先后成功出艙，并已完成在機械臂上安裝腳限位器和艙外工作臺等工作。而兩位航天員在執行任務(wù)過(guò)程中所穿著(zhù)的“我國第二代出艙航天服”上，就有鄭州大學(xué)的科研成果在提供支持。
據報道，此次出艙任務(wù)是中國空間站首次出艙活動(dòng)，也是繼神舟七號飛行乘組順利完成出艙任務(wù)后，時(shí)隔13年，中國航天員再次執行出艙任務(wù)。任務(wù)過(guò)程中，航天員從內到外均穿著(zhù)專(zhuān)用航天服，包括出艙內衣、液冷服、艙外航天服等。穿上航天服之后，還要進(jìn)行大流量的沖洗及吸氧、排氮等過(guò)程。而我國這套“飛天”第二代出艙航天服上的航天面窗研發(fā)任務(wù)，就由鄭州大學(xué)所承擔。
作為航天員在艙外時(shí)的“眼睛”，面窗組件是航天員在外太空活動(dòng)時(shí)觀(guān)察外界的窗口。它不僅需要為航天員提供清晰、良好的視野，也承擔著(zhù)保障航天員生命安全的關(guān)鍵任務(wù)。太空環(huán)境非常復雜，強烈的太空輻射、200度左右的溫差、零大氣壓的高真空環(huán)境以及可能存在的空間碎片沖擊等艙外作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)會(huì )對航天員產(chǎn)生直接影響，甚至威脅生命安全。而航天面窗作為航天服上最脆弱的環(huán)節，面窗上出現任何裂紋都會(huì )讓航天員面臨生命危險。
面對艱巨的航天任務(wù)，鄭州大學(xué)國家橡塑模具工程研究中心科研和工程技術(shù)人員，在申長(cháng)雨院士的帶領(lǐng)下團結協(xié)作，成功研制設計出了新一代航天面窗。新一代主體面窗分為四層結構：兩層為壓力面窗，中間充氮，起到隔熱和防結霧的作用；外層為可更換防護面窗；最外層為濾光面窗，航天員可根據自身位于陽(yáng)照區和陰影區位置來(lái)放下或者打開(kāi)，防止光線(xiàn)射入眼睛。除此之外，新一代航天面窗還設計了天窗結構，同時(shí)，由于需要長(cháng)時(shí)間出艙作業(yè)，對航天面窗結構性能提出了更高的要求。此外，除了出艙航天服上所使用的新一代航天面窗外，飛船發(fā)射過(guò)程中航天員所穿的艙內服面窗也是由鄭州大學(xué)研制的。
2005年3月，鄭州大學(xué)國家橡塑模具工程研究中心正式接受解放軍總裝備部航天所委托，開(kāi)始研制航天員出艙頭盔面窗，至今已經(jīng)走過(guò)了16載歷程。接受任務(wù)以來(lái)，學(xué)?？蒲袌F隊在沒(méi)有任何經(jīng)驗可供借鑒的“零基礎”條件下，相繼突破了航天和軍工塑料制品的成型和模具技術(shù)，為“神舟”系列飛船與“天宮”實(shí)驗室交會(huì )對接飛行任務(wù)的圓滿(mǎn)成功作出重要貢獻。
 劉春太教授在酒泉衛星發(fā)射中心見(jiàn)證發(fā)射過(guò)程從神舟七號起，航天員使用的出艙宇航服頭盔面窗和相關(guān)塑料件都是由鄭州大學(xué)團隊所研制，學(xué)校國家橡塑模具工程研究中心也在這一過(guò)程中榮獲“中國載人航天工程突出貢獻獎”。中心執行主任劉春太教授在2016年“神十一”發(fā)射和今年“神十二”發(fā)射的過(guò)程中，都曾作為特邀專(zhuān)家，分別赴北京航天指揮中心及酒泉衛星發(fā)射中心見(jiàn)證整個(gè)發(fā)射過(guò)程。
拓展閱讀：
鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中心”）是我國首批利用世行貸款建設的47個(gè)國家工程研究中心之一，擁有“材料成型及模具技術(shù)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗室。“中心”擁有精密模具制造設備、塑料及復合材料成型加工設備、測試和測量設備等一百余臺套，儀器設備總值上億元。“中心”現有科研及教學(xué)人員50余人，其中中科院院士1人，教授18人，團隊是教育部創(chuàng )新團隊和科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng )新團隊。
 申長(cháng)雨院士“中心”學(xué)術(shù)帶頭人為中國科學(xué)院院士申長(cháng)雨，申長(cháng)雨院士是973項目首席科學(xué)家，現任國家市場(chǎng)監督管理總局黨組成員，國家知識產(chǎn)權局局長(cháng)、黨組書(shū)記。
“中心”聚焦“深空”“深海”等極端服役環(huán)境下，國家戰略用高分子材料成型、模具優(yōu)化設計與制造等領(lǐng)域的理論、技術(shù)和數值模擬方法的研究，作為主持單位先后獲得國家科技進(jìn)步二等獎2項，省部級一等獎3項。2007年完成了“神七”出艙宇航服頭盔面窗研制，作為全國20個(gè)獲獎集體之一，榮獲“中國載人航天工程突出貢獻”獎勵。
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