北京時間2021年7月4日8時11分，中國航天員劉伯明成功開啟天和核心艙節(jié)點艙出艙艙門，截至當日11時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(zhí)行任務(wù)過程中所穿著的“我國第二代出艙航天服”上，就有鄭州大學的科研成果在提供支持。

據(jù)報道，此次出艙任務(wù)是中國空間站首次出艙活動，也是繼神舟七號飛行乘組順利完成出艙任務(wù)后，時隔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)，就由鄭州大學所承擔。

作為航天員在艙外時的“眼睛”，面窗組件是航天員在外太空活動時觀察外界的窗口。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)境特點會對航天員產(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(jié)，面窗上出現(xiàn)任何裂紋都會讓航天員面臨生命危險。

面對艱巨的航天任務(wù)，鄭州大學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)下團結(jié)協(xié)作，成功研制設(shè)計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)計了天窗結(jié)構(gòu)，同時，由于需要長時間出艙作業(yè)，對航天面窗結(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研制的。

2005年3月，鄭州大學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，學校科研團隊在沒有任何經(jīng)驗可供借鑒的“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”實驗室交會對接飛行任務(wù)的圓滿成功作出重要貢獻。

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團隊所研制，學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獎”。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)射中心見證整個發(fā)射過程。

鄭州大學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)”教育部重點實驗室。“中心”擁有精密模具制造設(shè)備、塑料及復合材料成型加工設(shè)備、測試和測量設(shè)備等一百余臺套，儀器設(shè)備總值上億元。“中心”現(xiàn)有科研及教學人員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領(lǐng)域創(chuàng)新團隊。

“中心”學術(shù)帶頭人為中國科學院院士申長雨，申長雨院士是973項目首席科學家，現(xiàn)任國家市場監(jiān)督管理總局黨組成員，國家知識產(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個獲獎集體之一，榮獲“中國載人航天工程突出貢獻”獎勵。