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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啟天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙出艙艙門，截至當(dāng)日11時(shí)02分，航天員劉伯明、湯洪波身著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(jī)械臂上安裝腳限位器和艙外工作臺(tái)等工作。而兩位航天員在執(zhí)行任務(wù)過程中所穿著的“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(jù)報(bào)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(hào)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(zhí)行出艙任務(wù)。任務(wù)過程中，航天員從內(nèi)到外均穿著專用航天服，包括出艙內(nèi)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(dān)。
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(dān)著保障航天員生命安全的關(guān)鍵任務(wù)。太空環(huán)境非常復(fù)雜，強(qiáng)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(duì)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(jié)，面窗上出現(xiàn)任何裂紋都會(huì)讓航天員面臨生命危險(xiǎn)。
面對(duì)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，在申長雨院士的帶領(lǐng)下團(tuán)結(jié)協(xié)作，成功研制設(shè)計(jì)出了新一代航天面窗。新一代主體面窗分為四層結(jié)構(gòu)：兩層為壓力面窗，中間充氮，起到隔熱和防結(jié)霧的作用；外層為可更換防護(hù)面窗；最外層為濾光面窗，航天員可根據(jù)自身位于陽照區(qū)和陰影區(qū)位置來放下或者打開，防止光線射入眼睛。除此之外，新一代航天面窗還設(shè)計(jì)了天窗結(jié)構(gòu)，同時(shí)，由于需要長時(shí)間出艙作業(yè)，對(duì)航天面窗結(jié)構(gòu)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)射過程中航天員所穿的艙內(nèi)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，開始研制航天員出艙頭盔面窗，至今已經(jīng)走過了16載歷程。接受任務(wù)以來，學(xué)校科研團(tuán)隊(duì)在沒有任何經(jīng)驗(yàn)可供借鑒的“零基礎(chǔ)”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(yàn)室交會(huì)對(duì)接飛行任務(wù)的圓滿成功作出重要貢獻(xiàn)。
 劉春太教授在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心見證發(fā)射過程從神舟七號(hào)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(tuán)隊(duì)所研制，學(xué)校國家橡塑模具工程研究中心也在這一過程中榮獲“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。中心執(zhí)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)射的過程中，都曾作為特邀專家，分別赴北京航天指揮中心及酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心見證整個(gè)發(fā)射過程。
拓展閱讀：
鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心（以下簡稱“中心”）是我國首批利用世行貸款建設(shè)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(yàn)室。“中心”擁有精密模具制造設(shè)備、塑料及復(fù)合材料成型加工設(shè)備、測試和測量設(shè)備等一百余臺(tái)套，儀器設(shè)備總值上億元。“中心”現(xiàn)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(tuán)隊(duì)是教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
 申長雨院士“中心”學(xué)術(shù)帶頭人為中國科學(xué)院院士申長雨，申長雨院士是973項(xiàng)目首席科學(xué)家，現(xiàn)任國家市場監(jiān)督管理總局黨組成員，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局局長、黨組書記。
“中心”聚焦“深空”“深海”等極端服役環(huán)境下，國家戰(zhàn)略用高分子材料成型、模具優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域的理論、技術(shù)和數(shù)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(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。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(jiǎng)集體之一，榮獲“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)”獎(jiǎng)勵(lì)。
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