揭秘中国“飞天”舱外航天服 航天员太空行走“不用脚”

今年6月17日，我国成功发射了神舟十二号载人飞船，把3名航天员送到空间站“天和”核心舱内工作、生活3个月。在此期间，他们的一个重要任务就是进行两次较长时间的太空行走，在舱外安装有关设备，并将进行首次人和机械臂的协同配合，用机械臂把航天员载到舱外作业点附近工作，可能会有两人共同到作业点完成任务。

北京日报约请全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩和读者聊聊关于太空行走，特别是中国“飞天”舱外航天服的一些事。

神舟十二号乘组在中性浮力水槽中训练。

航天员太空行走“不用脚”

问：能否简单介绍一下太空行走的含义?

答：在《太空旅行》一书中，俄国的齐奥尔科夫斯基最先从科学意义上提出了出舱活动设想，并认为要实现出舱活动须给航天员提供舱外航天服、气闸舱和安全绳索。

不少人以为太空行走是在宇宙空间中散步，其实不然，因为在载人航天器舱外活动，一是空旷的太空无路可走;二是航天员处于失重状态，也没法用脚行走，他们移动身体是靠手、机械臂或载人机动装置。为了方便航天员舱外活动，舱外专门装了一些扶手，航天员可以像攀岩一样移动身体。所以这就要求出舱航天员上肢力量比较大，体力要很好。

因此，太空行走是一种不用脚的“行走”，严格地讲应该叫太空出舱活动。航天员若在地外星球，例如在月球表面活动，则是名副其实的太空行走。

太空行走有多种分类方式，例如按太空活动是否列入计划和时间的紧迫性分为三种。一种是计划内出舱活动;另一种是计划外出舱活动;第三种是应急出舱活动。其中应急出舱活动是为了保障载人航天器顺利返回地球或是航天员的生命安全。

如果按出舱活动的目的和任务，太空行走分为四种。一种是验证类出舱活动;另一种是组装类出舱活动;第三种是维修类出舱活动;第四种是有效载荷类出舱活动，即回收、修理和释放卫星或在月面安装实验装置、采集月岩标本等。2008年航天员翟志刚进行的我国第一次太空行走属于验证类出舱活动，而这次神舟十二号航天员进行的太空行走属于组装类出舱活动或有效载荷类出舱活动。

气闸舱是航天员出舱必经门户

问：航天员出舱要做哪些准备，完成哪些程序?

答：航天员出舱前必须通过载人航天器上装的一个小舱室——气闸舱才行，否则会带来一系列问题。比如，不仅会使整个舱内的所有气体迅速泄光，造成气体大量浪费，而且航天员也会由于压差大的原因而得减压病。

气闸舱一般有2个舱门(也叫闸门)，一个是与载人大舱连接的内舱门，另一个是可通向宇宙空间的外舱门。航天员出舱时先打开内舱门进入气闸舱，然后关闭内舱门，把气闸舱逐步减压到真空状态，然后打开外舱门进入宇宙空间，航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。

我国“天和”核心舱的节点舱兼有气闸舱的功能，供今年出舱的航天员使用，其上方有一个出舱口。天舟二号货运飞船为核心舱运去了两套舱外航天服，然后由神舟十二号航天员取出来放到节点舱内组装。等到2022年发射了“问天”实验舱Ⅰ后，由于该舱配有主份气闸舱，所以那时航天员就改为从主份气闸舱出舱了。

在气闸舱内航天员不仅要穿出舱用的舱外航天服，还要进行吸氧排氮。这是因为载人航天器与地面一样为1个大气压，但是为了出舱行动方便，舱外航天服内的压力只有0.3～0.4个大气压，所以航天员即使穿着舱外航天服也不能直接出舱，否则仍会得减压病。如果航天员通过气闸舱进行高低压环境的过渡，再加上进行吸氧排氮，就可以预防减压病的发生。

因此，神舟十二号航天员汤洪波表示，整个出舱程序非常复杂，专业知识、操作技能都很繁杂，信息量巨大。航天员在出舱前要准备很多天，出舱当天也要准备好几个小时才能打开舱门执行出舱任务。

舱外航天服是太空行走关键保障

问：舱外航天服必须具备哪些功能?