无限寿命设计设计高度倒角此次出舱活动中，三名航天员分工明确，由航天员陈冬、刘洋开展舱外作业，这是他们首次执行出舱活动任务；航天员蔡旭哲在核心舱内配合支持，共同完成问天实验舱扩展泵组安装、问天实验舱全景相机抬升、舱外自主应急返回验证等任务。
9月1日15时48分，航天员关闭问天舱段间舱门，随后航天员陈冬、刘洋先后穿着好“飞天”舱外航天服，进行出舱前各项准备工作。
目前在中国空间站内，共有红色（A）、蓝色（B），黄色（C）三套舱外航天服。在此次任务前，它们已经经受了神舟十二号、神舟十三号两批航天员乘组共4次出舱任务的考验。本着延长舱外航天服的在轨使用寿命的原则，此次出舱中，01陈冬着蓝色（B）舱外服，02刘洋着黄色（C）舱外服，从而平衡了三套舱外航天服的使用频次。此外，两位航天员身穿的舱外航天服上还留有已出舱乘组人员的签名，代表他们都曾使用这套服装出舱。
9月1日18时26分，航天员陈冬成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至19时09分，航天员陈冬、航天员刘洋成功出舱。这是航天员首次从问天实验舱气闸舱出舱实施舱外活动。
从问天舱气闸舱出舱，不同于核心舱节点舱。问天舱气闸舱的出舱口被设计在面向空间站的“下方”，航天员从气闸舱出舱像是从上往下“钻”，出舱后看到的景象也会大有不同，之前从节点舱出舱，航天员先看到的是星空，这次先看到的是地球的景象。
全新的气闸舱给航天员带来了更便利的出舱体验。问天舱气闸舱作为专用的人员气闸舱，由于不需要兼顾对接来访航天器的功能，因而空间更大，内部也比较平整，航天员在这里进行出舱准备和舱外返回时，可以更舒展、更从容。
未来，问天舱气闸舱将成为整个空间站系统的主要出舱通道，此前进行过多次出舱任务的节点舱将作为气闸舱的备份，为航天员执行舱外任务提供支持。
空间站机械臂承担将航天员及相关设备工具运送至作业点，并支持航天员完成后续操作任务的职责。在空间站历次出舱任务中，航天员通过与核心舱的大机械臂配合，完成了一系列的舱外任务。而此次参加出舱任务的是问天实验舱上搭载的小机械臂，它顺利将航天员准确、稳定转运至作业点，再次展现了其运动灵活、定位精准的优点。这是首次使用小机械臂辅助舱外作业，也是航天员首次登上小机械臂进行舱外活动。
小机械臂的主要功能和大机械臂类似，它能真实模拟人手臂的灵活转动，通过旋转结构，在前后左右的任何角度和部位抓取物体，并且可以在问天实验舱表面进行爬行。
小机械臂的优异表现为后续系列舱外作业奠定坚实基础，助力航天员快速实现出舱口与作业点间的转移，极大提高出舱作业效率，降低出舱作业风险。未来，除了配合航天员出舱任务之外，它还将承担舱外实（试）验设备的照料工作等任务。
9月2日凌晨，航天员陈冬、刘洋首次验证问天舱舱外自主转移主路径。航天员验证自主转移路径应在身体状况允许的情况下以最快速度返回，主路径也是应急路径，航天员将来在出舱作业时若遇到应急情况，应以最快速度返回气闸舱。
经过前几次出舱任务经验积累，技术人员对出舱所用的设备工具进行了优化，并在此次任务中得到进一步验证。
出舱舱门口径更大，由原先天和节点舱的85厘米增大至问天舱气闸舱的1米，使航天员在身着舱外航天服的情况下，能够更加从容地携带大个头的设备出舱工作，舱外工作能力大大提升；舱门配套了量身定制的舱门保护罩，并将舱门检漏仪作为密封的检测手段、将舱门压点开关作为状态辅助判断，全方位保障问天“大门”的安全使用。
安全系绳是连接航天员与空间站的“生命线”，在航天员出舱时保护其安全。研制团队研发的新型可伸缩安全系绳机构，保证了出舱航天员与空间站舱体间超过10米的安全连接，又不会对航天服产生勾挂或干涉航天员的运动，且能经受住太空中近200℃大温差、空间辐照、空间粒子等恶劣环境的考验。
舱外维修工具是航天员的“机械伙伴”，直接关系着出舱任务的顺利进行。研制团队结合航天员以往的使用体验反馈，对包含舱外电动工具在内的“机械伙伴”进行多次迭代设计，让它们具有更多的功能，更可靠、更好用。
此次出舱任务中，首次应用的新“神器”——舱外云台照明灯具备全覆盖角度转动功能，通过多自由度转动机构以及投光灯光学系统设计，使得航天员出舱路径以及舱外作业点的照度得到充分保障，成为航天员“太空漫步”的“灯塔”。
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