此次出舱活动，首次检验了航天员与“天和机械臂”（以下简称“机械臂”）协同工作的能力，这一雄伟的空间站核心舱“大臂”格外引人注目。

“天和机械臂”是中国“天宫空间站”核心技术之一，承担舱段转位、悬停飞行器捕获和辅助对接、舱外货物搬运、航天员出舱活动、舱外巡检以及空间环境试验平台照料等重要任务，是航天员执行出舱任务的“可靠助手”，是舱外活动巡检的“天外之眼”，更是辅助空间站与航天器对接的“神来之手”。

为实现上述功能，机械臂的两个末端执行器与舱体上的目标适配器中，嵌入了多对国内首款、负责电力、数据以及视频信号传输的J186H型六自由度自浮动对接连接器。由于机械臂是中国航天史上首次采用的两端均有末端执行器的七自由度机械臂，当航天员或地面对机械臂进行手工遥控操作时，易产生上下左右偏移、角度偏移等，这要求对接连接器可在一定偏差范围内完成自动对接；同时，机械臂长期暴露在舱外太空环境中，需承受高真空、极限高低温转换、失重、强辐射等各类与地面环境相差巨大的复杂应力；此外，还要求保证长期服役期内较高频次实现插合与分离。这些复杂环境和苛刻条件对该型对接连接器提出了严苛的可靠性要求。

高可靠性是航天任务的根本要求，世界航天史上的重大事故如“伽利略号”探测器传输天线冷焊无法打开、美国“挑战者号”、“哥伦比亚号”航天飞机空中解体以及中国“长三乙”火箭发射失败等大部分是由于元器件可靠性考核不够充分导致的，每一件事故均造成重大的国际影响，因此，充分考核宇航用元器件的可靠性对保障航天任务安全顺利完成有重要意义。

针对该款应用环境复杂恶劣，性能先进的国内首款“天和机械臂”用自浮动对接连接器，如何最大程度完成这一对接连接器空间环境可靠性的模拟测试验证，成为研制单位的难题。

在装备研制过程中，工业和信息化部电子第五研究所（以下简称“电子五所”）作为元器件鉴定检验“国家队”，率先接到了来自上级机关的指示和相关单位的委托，快速成立了全员党员的宇航高可靠元器件真空环境试验技术团队（以下简称“宇高真空团队”），全力保障此次航天任务的顺利完成。

首先，“宇高真空团队”为该款对接连接器量身定制了专业详细的考核规范，充分模拟了真空环境对其的影响。考虑到该款对接连接器

（1）在太空超高低温冷热交替环境下插合与分离的性能；

（2）在太空冷热交替环境下传输电力及数据时的热性能；

（3）在太空高真空环境下有机非金属材料释放气体/挥发物后的性能下降风险；

（4）在太空高真空环境下插合连接器的接插件组合“真空冷焊”的焊死风险；

（5）高速飞行的机械臂上的连接器与太空中的原子氧等粒子碰撞导致接插件表面镀层、绝缘材料的剥蚀效应……

“宇高真空团队”依据丰富的工程经验，集结数位行业专家进行反复研讨和慎重评审，最终形成了该款对接连接器的真空环境可靠性综合评价方案。

厚积薄发，只待国家召唤。近年来，为满足宇航高可靠元器件真空环境适应要求，电子五所建成了真空特殊环境试验平台及热真空试验、热真空释气、超高真空冷焊、原子氧、紫外辐照、原子氧/紫外辐照综合试验等真空特殊环境试验能力。这一充分的准备，为“宇高真空团队”带来强有力的支持，也让该鉴定检验任务能有序推进，并同步开展关于宇航高可靠元器件真空环境试验的技术研究，取得一系列显著成果如下：

1、当机械臂与舱体的对接两端在太空中处于“背阴面/向阳面”临界点时，极大的温差变化使得对接连接器接触部位的材料发生形变甚至疲劳断裂，引起接触部位之间的接触瞬间断开或永久断开，导致机械臂控制失效。因此，如何真实模拟对接部位其中一端处于背阴面的极冷环境-100℃、另一端处于向阳面的极高温环境150℃，并在有一定精度偏差的条件下进行插合与分离，是该款对接连接器鉴定检验的难点之一。

为突破以上核心关键技术，“宇高真空团队”发扬拓荒精神、即刻攻关，牵头研发了一套“背阴面/向阳面”临界点插合/分离试验模拟系统，保证连接器对接的两端分别在-100℃、+150℃的超高低温真空环境下进行一定位移、角度偏差的对接与分离试验，最大程度真实模拟了机械臂与航天器对接的恶劣工况，有效填补了国内该类浮动对接连接器插合/分离机械性能试验无法验证的技术空白。

2、在验证该款浮动对接连接器在真空条件下的热性能（热真空试验）时，需对连接器同时施加电压及高速高功率射频信号，模拟连接器通电力、数据以及视频信号的实际工作场景。但，如何在不影响热真空试验设备的密封性能的前提下，进行电压及射频信号的传输，是鉴定检验的难点之二。

创新不止，奋斗不懈。“宇高真空团队”为此加班加点进行热真空试验技术研究，研发了一套大功率TNC接口及SC接口的热真空法兰盘，支持1×10-3Pa真空度下4GHz、350W功率的信号传输；研发了基于PID控制的闭环温控系统，实现基于样品表面温度进行温控的热真空试验，完全符合试验大纲中对连接器热真空试验的测试条件及温控要求。

3、在按时完成检测验证任务的同时，“宇高真空团队”发扬勇于攀登的载人航天精神和精益求精的工匠精神，对热真空、热真空释气、高真空冷焊、原子氧辐照、紫外辐照、原子氧/紫外辐照综合试验等技术领域攻坚克难，完成了《氟塑料航空线缆的耐原子氧辐照试验研究》、《航天用继电器超高真空冷焊试验研究》、《非金属材料热真空释气试验数据研究》等科技成果及转化，形成一整套成熟的宇航高可靠元器件真空环境试验评价工程体系。

至此，“宇高真空团队”已完成1000余项真空环境试验检验任务，建成海量的真空释气试验数据库，为全国各用户单位在对宇航高可靠元器件国产化材料选型时提供真实有效的参考，为工业企业提质增效，助力“强链补链”；为电子五所面向全国元器件单位而编制的《元器件手册》及电子五所自主研发的航天神器“六性协同工作平台”附加权威参数，为“数字中国”作出应有的贡献。

如今，经“宇高真空团队”鉴定的电子元器件已广泛应用在“天宫”、“天和”、“天舟”、“神舟”、“天问”、“北斗”等各类航天器，团队自研的宇航高可靠元器件真空环境试验评价工程体系也不断为飞天征程保驾护航。

唯其磨砺，使得玉成。未来，“宇高真空团队”将继续传承载人航天精神、牢记航天事业的伟大使命，展现新时代党员的责任与担当，做国家和人民有需要的研究服务，为中华民族自信、豪迈地“跑起来”奉献青春力量。

2. 独立研发热真空试验高速大功率信号测试用的法兰盘及基于PID闭环控制的热真空试验自动控温系统，控温效果及精度达到国内领先水平；

3. 独立研发宇航元器件高真空冷焊试验预处理方法，真空压力降压周期从原先的7天缩短到2天，降低试验成本，显著提高试验效率。

2.建成广东省首个真空释气试验数据库，助力全国78家研制单位完成宇航元器件国产化替代选材定型；

3.独立研发一整套成熟的宇航高可靠元器件真空环境试验评价工程体系，并应用在全国200余项宇航元器件热真空试验、几十项航空航天用线缆原子氧辐照试验、以及开关、继电器等动作元器件的超高真空冷焊试验的元器件鉴定工作中，保障了“天和机械臂”、“神舟十二号”飞船、“天和核心舱”、“天问一号”、“嫦娥五号”和“北斗”等系列的航天工程高质量发展；

4.完成3项真空特殊环境试验项目课题的研究及验收工作，相关发明专利2项、软件著作登记1项、论文4篇。