太空行走的定義

太空行走(Walking in space)又稱為出艙活動。

狹義：太空行走即指航天員離開載人航天器乘員艙，只身進(jìn)入太空的出艙活動。

廣義：航天員在月球和行星等其他天體上完成各種任務(wù)的過程也可以稱為太空行走。

二者的區(qū)別：

狹義的太空行走中，還要考慮到太空的微重力環(huán)境對航天員人身安全可能造成的影響。太空行走是載人航天的一項關(guān)鍵技術(shù)，是載人航天工程在軌道上安裝大型設(shè)備、進(jìn)行科學(xué)實驗、施放衛(wèi)星、檢查和維修航天器的重要手段。要實現(xiàn)太空行走這一目標(biāo)，需要諸多的特殊技術(shù)保障。

 太空行走的方式

航天員在艙外行走有兩種方式：一種是用早期研制的臍帶式的生命保障系統(tǒng)與乘員艙連接，航天員身穿航天服，航天員所需要的氧氣、壓力、冷卻工質(zhì)、電源和通訊等都是通過臍帶由“母”載人航天器提供的。由于臍帶不能過長，所以航天員只能在“母”航天器附近活動，如果航天器走遠(yuǎn)了則容易使臍帶纏繞，像嬰兒那樣“窒息”而死。另一種是后期發(fā)明的裝在航天服背后的便攜式環(huán)控生保系統(tǒng)。航天員出艙后與“母”航天器分離，由于身穿艙外用的航天服，背著便攜式環(huán)控生保裝置，以及太空機(jī)動裝置，航天員可到離“母”載人航天器100米遠(yuǎn)處活動。實際上，艙外航天服及便攜式環(huán)控與生保系統(tǒng)是一個微型載人航天器，它保證人的周圍有適合的壓力，有通風(fēng)供氧，有溫濕度調(diào)節(jié)，使航天員在服裝內(nèi)正常生存，并能進(jìn)行太空作業(yè)。

有人稱載人機(jī)動裝置是太空“摩托艇”，因為它裝有推進(jìn)系統(tǒng)，并能“自由”機(jī)動飛行。例如，美國航天飛機(jī)第10次飛行時，航天員使用的機(jī)動裝置有24個氮推力器，利用推力器工作，航天員可以進(jìn)行6個自由度的飛行。載人機(jī)動裝置外形像一個背包，航天員通過手控器控制其高壓氮氣從安裝在不同部位的推力器噴出，就能改變飛行的速度、方向和姿態(tài)，成為名副其實的人體地球衛(wèi)星。

太空行走與科技發(fā)展的關(guān)系

“信息”將是新的技術(shù)革命的核心內(nèi)容，故有人曰：二十一世紀(jì)人類將步入信息社會，即后工業(yè)社會。在信息社會里“理論知識的積累與傳播，已成為革新和變革的直接力量”，所以，“新的技術(shù)革命”的實質(zhì)是“知識革命”?！稇?yīng)用寫作》雜志就有專門討論科技如此發(fā)展的今天才誕生了太空行走這一偉大的歷史壯舉的相關(guān)知識。

人類步入信息社會，將使人類的生活發(fā)生巨大變化。過去，人們常說：“無知即意味著愚昧和落后”，而將來必定是“少知即意味著喪失生活的能力”。所以，“知識”將成為人類生活中須臾不可缺少的因素。

知識的具體表現(xiàn)雖是多方面的，但主要反映在人類知識的積累和傳播方面，卻記載在各種書籍、資料和文獻(xiàn)之中，這也就是信息的主要表現(xiàn)形式。

現(xiàn)在，世界各國的科技工作者，就憑借著信息的積累與傳播，向自然界展開新的攻勢，向人類生活的更廣闊天地邁進(jìn)!

世界新的技術(shù)革命，對我國的科技事業(yè)發(fā)展，產(chǎn)生了巨大影響。姑且不論新的技術(shù)革命是否名曰“第四次產(chǎn)業(yè)革命”或“第三次浪潮”，而科技發(fā)展的現(xiàn)實，不能不令人感到出現(xiàn)了萬紫千紅的景象。過去，“嫦娥奔月”只是一則我國古老的神話傳說;而蘇軾在《前赤壁賦》中寫的“浩浩乎如馮虛御風(fēng)，而不知其所止;飄飄乎如遺世獨立，羽化而登仙”，這也只是詩人的一種幻想。但今天人類終于登上了月球并實現(xiàn)了太空行走的理想。過去，被稱之為西方精神文明主要支柱的《圣經(jīng)》中曾寫道：上帝創(chuàng)造了天地河海之后又創(chuàng)造了人。據(jù)說，耶和華上帝按自己的形象，用地上的塵土造出一個人，往他鼻孔吹一口氣，有了靈，人就活了，能說話，能行走，上帝給他起個名字，叫亞當(dāng)。以上的記述，我們是不相信的。而今天人類能制造出會說話、能行走、能勞動的智能機(jī)器人，這確是現(xiàn)實?，F(xiàn)在，由于宇宙飛行的成功和太空科學(xué)接連不斷地取得突破，人類對宏觀世界的探索所取得的成就，使人產(chǎn)生目不暇接的奇景。就是對人類自身的微觀世界的研究，現(xiàn)在也已取得新的進(jìn)展。我國女科學(xué)家修瑞娟，終于闖進(jìn)微循環(huán)王國，被世界著名科學(xué)家譽(yù)為“修氏理論”的創(chuàng)造人。

面對這種情況，我國已將加速發(fā)展科學(xué)技術(shù)研究工作提到日程上來了。經(jīng)教育部批準(zhǔn)，為迎接新的技術(shù)革命的挑戰(zhàn)，復(fù)旦大學(xué)技術(shù)科學(xué)學(xué)院正式成立。中國科技情報中心即將破土動工興建。世界上第一、二、三次工業(yè)革命，均發(fā)生在歐洲，這次新技術(shù)革命，我們國家將邁進(jìn)先進(jìn)的科技發(fā)達(dá)國家的行列。

以上所述，頗有離題之嫌，似與科技寫作無關(guān)。然而，已取得的科技成就，正是運用“信息”的結(jié)果;而科技發(fā)展的未來又要靠“信息”才能得以實現(xiàn)。中國當(dāng)代的大學(xué)生，是關(guān)系到我國能否邁進(jìn)世界先進(jìn)科技強(qiáng)國行列中的一代人。這一代人目前對“信息”的概念還很淡薄，對其作用認(rèn)識尚待提高。“信息”的載體雖然日趨現(xiàn)代化、技術(shù)化，但文字仍是“信息”的主要載體。培養(yǎng)文字的運用能力，提高文字的表達(dá)能力的任務(wù)，在高?，F(xiàn)有的課程設(shè)置中，尚極鮮有，故科技寫作課將擔(dān)負(fù)起運用信息、掌握信息、傳播信息的培養(yǎng)任務(wù)。

太空行走的目的

航天員進(jìn)行太空行走不同歷史時期其目的不一樣的。當(dāng)1965年3月蘇聯(lián)航天員阿里克謝·列昂諾夫第一次由“上升”2號飛船飛出艙外時，其目的有兩個：一是在載人航天活動中進(jìn)行一次技術(shù)性的突破，二是使蘇聯(lián)在航天技術(shù)方面走到了美國前邊，在全世界產(chǎn)生重大影響。美國也不甘示弱，同年6月，美國人懷特在乘雙子星座4號飛船飛行時也飛出艙外。從此，出艙活動的技術(shù)就為兩家所共有，在這時人們才談到太空行走的實用意義。

從多次出艙和登月過程中的月面活動看來，太空行走的作用和意義是巨大的。其近期的意義與作用是完成太空作業(yè)。例如，修復(fù)載人航天器或其它航天器上的受損部件。美國人曾通過太空行走修復(fù)了“天空實驗室”、“太陽峰年衛(wèi)星”和“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡。組建空間站。蘇聯(lián)航天員則通過太空行走修復(fù)過禮炮號空間站和組裝、維修和平號空間站。當(dāng)前正在建造的國際空間站，更是需要航天員進(jìn)行多次出艙活動，才能在軌組裝建成。登月活動更是體現(xiàn)了航天員在太空行走和太空作業(yè)的巨大作用，為人類進(jìn)入外層空間和其它星球打下了良好的基礎(chǔ)。

太空行走的歷史

1965年3月18日，蘇聯(lián)發(fā)射載有別列亞耶夫、阿里克謝·列昂諾夫的“上升”2號飛船。飛行中，阿里克謝·列昂諾夫進(jìn)行了世界航天史上第一次太空行走，他在離飛船5米處活動了12分鐘， 他離開“上升”2號飛船密封艙，系著安全帶實現(xiàn)了到茫茫太空中行走。人類進(jìn)入太空飛行后，開始只在宇宙飛船、空間站或航天飛機(jī)的密封艙里生活。后來由于空間活動的需要，宇航員穿著宇宙服試驗到艙外活動。列昂諾夫開創(chuàng)了地球人類太空行走的先例。阿里克謝·列昂諾夫穿著一種新型宇宙服，內(nèi)衣是由通心粉狀的管子盤成的，管子總長100米。管內(nèi)流過的冷水能吸去航天員身上散發(fā)的熱量，并排放到宇宙空間去。在這種內(nèi)衣外再罩上一層一層外套，套上同樣多層的手套，穿上金屬網(wǎng)眼靴子，戴上增強(qiáng)樹脂盔帽，就能保證到密封艙外安全活動了。1965年，蘇聯(lián)航天員阿里克謝·列昂諾夫走出了“上升”2號飛船，從而成功實現(xiàn)了人類第一次在太空的出艙活動。這次太空出艙活動使理論付諸實踐，從此真正打開了太空的大門。

這是一次非同尋常的航行。雖說飛船從升空到返回地面不過26小時，阿里克謝·列昂諾夫和他的指揮長別利亞耶夫卻多次在生與死的邊緣徘徊。萬無一失向來是人類探索太空時的基本準(zhǔn)則，而此次航行遇到的意外之多足以載入吉尼斯世界紀(jì)錄。

蘇聯(lián)太空行走的計劃實施得確實匆忙，因為美國同時也在進(jìn)行這方面的研究。出于安全考慮，蘇聯(lián)率先向軌道上發(fā)射了一艘不載人的偵察飛船，以收集太陽輻射、高能量粒子流等各種因素將對航天員身體造成的影響的數(shù)據(jù)。然而飛船在返回地面過程中卻意想不到地啟動了自爆程序，關(guān)乎航天員生命的珍貴數(shù)據(jù)就這樣消逝得無影無蹤。

兩位航天員很清楚期待他們做出怎樣的選擇：美國幾乎已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，雖說他們的航天員只是準(zhǔn)備把手伸到飛船外面，但這也將被宣傳為人類首次進(jìn)入太空。

飛船剛一起飛就遇到了麻煩，本來預(yù)定進(jìn)入距地球30萬米的軌道，實際高度卻達(dá)到了50萬米。不過，真正的險情還在后面。列昂諾夫穿的是一套多層特制宇航服，它不僅能保持恒溫，還有可以支持航天員在太空工作一個小時的生命保障系統(tǒng)。地面氣壓訓(xùn)練室只能模擬相當(dāng)于距地球9萬米高空的氣壓，而航天員走出飛船時周圍則是真空狀態(tài)。

為了防止宇航服膨脹變形，阿里克謝·列昂諾夫特地在上面系上了許多條帶子。完成太空行走后，他突然發(fā)現(xiàn)因為宇航服發(fā)生膨脹自己已經(jīng)無法返回飛船了。列昂諾夫果斷地調(diào)低了生命保障系統(tǒng)的氣壓。

阿里克謝·列昂諾夫是頭朝前進(jìn)入飛船的，他這樣做是為確保手中的攝像機(jī)萬無一失，可是關(guān)閉艙門卻成了一件難事。該艙斷面直徑只有120厘米，而宇航服的高度是190厘米。阿里克謝·列昂諾夫拼命旋轉(zhuǎn)著身體。雖說從發(fā)現(xiàn)宇航服膨脹到關(guān)閉飛船艙門前后不過210秒鐘，阿里克謝·列昂諾夫所承受的心理和生理壓力卻是難以想象的：他的體重減少了數(shù)公斤，每只靴子里積聚了3升汗水。

1965年6月5日，美國宇航員懷特也走出雙子星座4號飛船的密封艙，在太空行走了20分鐘。 完成了目視觀測、拆卸工作及其他實驗。該飛船上裝有氣閘艙，因此列昂諾夫還是從氣閘艙進(jìn)行出艙活動的第一人。

自從載人航天以來，宇航員已實現(xiàn)了近百次太空行走。但在1984年以前的60多次太空行走中，宇航員不僅必須穿上特制的宇宙服，而且還要使用安全帶和供給氧、電的“臍帶”與航天器連接在一起，以防在太空中飄走。

1965年6月3日，美國發(fā)射載有航天員麥克迪維特上尉和懷特上尉的“雙子星座”4號飛船，繞地球飛行62圈。懷特到艙外行走21分鐘，用噴氣裝置使自己在太空中機(jī)動飛行。這是美國第一次太空行走。懷特乘坐的是雙子星座4號飛船，該飛船上沒有安裝氣閘艙，因此是直接打開艙門出艙的。由于雙子星座飛船是乘載兩名航天員，兩名航天員同在一個座艙內(nèi)，因此當(dāng)懷特打開艙門后，坐在艙內(nèi)的另一名航天員麥克迪維也暴露在宇宙真空環(huán)境中。如果按照蘇聯(lián)的定義，只要航天員暴露在宇宙真空環(huán)境中就算進(jìn)行了太空行走，因此麥克迪維就是“沒有出艙坐在座椅上進(jìn)行的太空行走”。可惜美國不承認(rèn)這種定義，因此麥克迪維仍然不能排列在太空行走的航天員名單之內(nèi)。

1984年7月17日，蘇聯(lián)發(fā)射“聯(lián)盟”T12號飛船升空。船上載有扎尼拜科夫、沃爾克和女航天員薩維茨卡婭，與“禮炮”7號空間站-“聯(lián)盟”T10號飛船聯(lián)合體對接。她于1984年7月25日從禮炮7號空間站上進(jìn)行了太空行走，她與另一名男航天員一起出艙，25日，薩維茨卡婭和扎尼拜科夫一起進(jìn)行了3小時35分鐘的艙外活動。薩維茨卡婭成為世界上第一位在太空行走的女性。

第一個在月面上行走的人是美國的阿波羅航天員阿姆斯特朗，他于1969年7月20日乘坐阿波羅11號飛船在月面上著陸，第一個走出登月艙登上月球。他在月面上停留了2小時31分鐘，與阿姆斯特朗一起的另一名航天員奧爾德林也跟隨其后登上月球，在月球上也待了2小時31分鐘。

2007年11月3日，美國航天員帕拉金斯基完成歷時7個多小時的太空行走，成功修補(bǔ)了一塊太陽能電池板。由于電池板依然帶電，而且破損點距離工作艙足有半個足球場遠(yuǎn)，帕拉金斯基要“走”上近一個小時，英國《泰晤士報》曾評論說這次任務(wù)是美國航天史上最危險的太空行走。

太空行走的訓(xùn)練

航天員進(jìn)行太空行走訓(xùn)練(失重訓(xùn)練)主要有兩種方式，一是利用失重水槽，二是利用失重飛機(jī)。

利用失重水槽：

在地面可以用中性浮力水槽產(chǎn)生的漂浮感覺，模擬訓(xùn)練航天員在失重時進(jìn)行工作和維修。

利用失重飛機(jī)：

它可以完成拋物線飛行，形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環(huán)境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動，甚至可把一個艙體搬進(jìn)機(jī)艙中，還可以進(jìn)行人在失重的時間里從艙體爬出來的試驗，訓(xùn)練太空的出艙活動。

太空行走的裝備

氣閘艙

航天員在氣閘艙內(nèi)主要是穿艙外航天服和吸氧排氮，氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置，是航天員出艙進(jìn)入太空不可缺少的緩沖區(qū)。

作用

·航天員進(jìn)入真空之前，氣閘艙起到適應(yīng)作用

·保證飛船的氣體在艙門打開時不能全跑掉

結(jié)構(gòu)

·氣閘艙一般有2個閘門，一個與座艙連接叫內(nèi)閘門，另一個是可通向太空的外閘門。

進(jìn)出氣閘艙步驟

·首先將穿好航天服，同時充分吸氧，一位協(xié)助工作的航天員回到軌道艙并關(guān)閉艙門。

·航天員出艙時先走出內(nèi)閘門，然后關(guān)閉內(nèi)閘門，把氣閘艙內(nèi)的空氣抽入座艙內(nèi)，當(dāng)氣閘艙內(nèi)和外太空壓力相等時就可打開外閘門進(jìn)入太空了。航天員返回氣閘艙時按相反的順序操作，這頗像船過水閘。

艙外航天服

艙外航天服實際上是最小的載人航天器，是航天員走出航天器到艙外作業(yè)時必須穿戴的防護(hù)裝備。

功能

·具有艙內(nèi)航天服所有的功能

·增加了防輻射、隔熱、防微隕石、防紫外線等功能，在服裝內(nèi)增加了液冷系統(tǒng)(液冷服)

·配有背包式生命保障系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)

·主要由外套、氣密限制層、液冷通風(fēng)服、頭盔、手套、靴子和背包裝置等組成。結(jié)構(gòu)特點是：采用硬質(zhì)的上軀干，上面裝有雙臂和生命保障系統(tǒng)組件，頭盔與上軀干為一整體，不能跟隨航天員頭部運動，通過氣密軸承和一個自由度的關(guān)節(jié)連接來保證四肢各關(guān)節(jié)的活動性能。有硬結(jié)構(gòu)，也有軟結(jié)構(gòu)部分，是混合式結(jié)構(gòu)，軟的部分采用氣囊和約束結(jié)構(gòu)。外套是由多層防護(hù)材料組成的真空隔熱屏蔽層，具有防輻射、隔熱、防火、防微隕石的功能。氣密限制層是艙外航天服最重要的部分，通常選用無毒性、重量輕、抗壓強(qiáng)度高、伸長率小的織物和像膠材料制成，它的作用是保持服裝氣密，限制服裝膨脹，使各大關(guān)節(jié)具有一定的活動度。液冷通風(fēng)服穿在氣密限制層內(nèi)，在服裝的軀干和四肢部位有網(wǎng)狀分布的塑料細(xì)管，液體流過時可將熱量帶走。此外還裝有通風(fēng)管。頭盔有兩種，均通過頸圈與服裝連接，一種是面窗可隨意啟閉，在應(yīng)急減壓時可自動或手動關(guān)閉并自鎖;另一種是由聚碳酸酯模壓成頭形殼體，平時不戴，必要時戴上。頭盔外還有防護(hù)罩和護(hù)目遮陽裝置。手套、靴子與服裝通過斷接器連接，襪子和氣密限制層連成一體，通常有3種型號供選用。

·氣密限制層是艙外航天服最重要的部分，通常選用無毒性、重量輕、抗壓強(qiáng)度高、伸長率小的織物和橡膠材料制成，它的作用是保持服裝氣密，限制服裝膨脹，使各大關(guān)節(jié)具有一定的活動度。液冷通風(fēng)服穿在氣密限制層內(nèi)，在服裝的軀干和四肢部位有網(wǎng)狀分布的塑料細(xì)管，液體流過時可將熱量帶走。此外還裝有通風(fēng)管。

·背包裝置，又被稱為便攜式生命保障系統(tǒng)，主要由氧源(氣瓶)和供氣調(diào)壓組件、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣凈化組件、通風(fēng)組件、通信設(shè)備、應(yīng)急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電源、報警分系統(tǒng)、遙測分系統(tǒng)等組成。它能夠為航天員提供呼吸用氧，并控制服裝內(nèi)的壓力和溫度，清除航天服內(nèi)二氧化碳、臭味、濕氣和微量污染。當(dāng)航天員出艙活動時，將背包裝置與艙外航天服配套使用，可以保證航天員在艙外活動長 達(dá)8-9小時之久。

機(jī)械臂

由于太空作業(yè)環(huán)境條件的十分苛刻，而作業(yè)的精確要求又極高，因此，在國際空間站的建設(shè)過程中，需要使用機(jī)械臂來幫助或代替宇航員，完成一些微小設(shè)備的運輸和安裝任務(wù)。

太空行走的風(fēng)險

太空行走比較危險，有5個因素，一個是太空的環(huán)境因素，第二個是氣閘艙的因素，第三個艙外航天服因素，第四個機(jī)動裝置的因素，第五個人為的因素。

太空環(huán)境因素

太空處于真空狀態(tài)，沒有大氣層的保護(hù)，溫度變化很大，太陽照射時溫度可高于100℃，無陽光時溫度可低于-200℃，同時存在各種能傷害人體的輻射。為保障航天員在出艙活動中能安全、健康和有效地完成任務(wù)，需要有出艙航天服、航天員在艙外乘坐的機(jī)動裝置、完成任務(wù)所需的工具、固定航天員身體的設(shè)備及安全帶等裝備。艙外航天服是出艙活動中最重要的裝備，相當(dāng)于一個微型航天器。它將航天員的身體與太空的惡劣環(huán)境隔開，并向航天員提供大氣壓力和氧氣等維持生命所需的各種條件。由于宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)這些載人航天器密閉艙內(nèi)的人造氣壓、空氣組成基本與地面相同，因此人體內(nèi)吸有一定量的氮氣，而航天服內(nèi)的氣壓較低，僅為大氣壓的27.5%，航天員如果猛然出艙，遇到低氣壓后血液供應(yīng)不上，溶解在脂肪組織中的氮氣游離出來卻不能通過血液帶到肺部排出而形成氣泡，可能造成氣栓堵塞血管，引發(fā)嚴(yán)重疾病。所以航天員出艙前需要吸取純氧將體內(nèi)氮氣排出，以排除隱患。

在太空行走的航天員由于沒有參照物，無法分清物體的遠(yuǎn)近大小，并判斷其速度快慢，如無保險措施，很容易丟失在茫茫太空中而成為人體衛(wèi)星。所以太空行走需要采取保險措施——用安全帶將航天員與航天器連接起來，防止航天員在太空中走失。

為了防止減壓病，航天員在出艙活動之前還要進(jìn)行吸氧排氮。生活在地球表面時，人體受到大氣層的壓力為一個大氣壓，人體在這樣的壓力下不僅生活正常，與外界氣體交換也正常。但是，如果外界氣壓下降過大，人體組織內(nèi)的氣體因外界壓力低往外逸出。氧氣是人體需要的，逸到哪里都可以。但氮氣往人體組織外逸出就會使人體產(chǎn)生皮膚發(fā)癢、關(guān)節(jié)與肌肉疼痛、咳嗽和胸悶等癥狀。這種從高壓變成的低壓所引發(fā)的病就是減壓病。如果所設(shè)計的載人航天器乘員艙采用的是接近地面大氣的壓力制度，航天員進(jìn)入航天器內(nèi)時就不必進(jìn)行吸氧排氮。如果所采用的是半個大氣的壓力制度(60%氮,40%氧)時，航天員在進(jìn)入載人航天器之前，就得把體內(nèi)多余的氮氣排出，用氧氣代替它。這是因為在一個大氣壓的普通空氣中生活時，人體中氧氣只占21%左右，而氮氣約占79%。

航天員到艙外活動時，他身穿的航天服系統(tǒng)中的壓力比艙內(nèi)的壓力要低，目前載人航天中使用的航天服只有低壓航天服，還沒有研制出實用的高壓服裝(航天服中的壓力太高，不僅在工程實現(xiàn)上難度很大,還會使航天員的運動和工作操作發(fā)生困難)。所以航天員在出艙(艙內(nèi)采用一個大氣壓的壓力制度)準(zhǔn)備，穿低壓航天服之前必須把體內(nèi)多余的氮氣排出，用氧氣來代替它，其方法就是吸入純氧。這一過程則簡稱為吸氧排氮。吸氧排氮還涉及到時間問題，如果航天服內(nèi)的壓力相對較大，或者說它與艙內(nèi)壓力水平接近，而且艙內(nèi)的含氧量大，則吸氧排氮的時間就短，反之則長。

歷史上太空行走成功與失敗案例

著名成功案例

Q：太空行走“世界冠軍”是誰?

A：俄羅斯的索洛維約夫。他總共進(jìn)行過16次太空行走，在太空停留時間總共為77小時41分鐘。

Q：太空行走時間極限是多久?

A：在一次太空行走中在太空停留時間最長的是兩名航天員赫爾姆斯和沃斯，他們于2001年3月11日從國際空間站出艙，在太空停留8小時56分鐘，將近9個小時。而美國航宇局的要求是6小時，一般航天員在太空停留的時間是7小時左右，因此在太空停留8小時56分已到了太空行走時間的極限。

著名失敗案例

氣閘艙因素

1993年12月，航天飛機(jī)STS-61上的艙門出現(xiàn)關(guān)閉障礙，影響航天員的太空行走。

1996年11月，航天飛機(jī)STS-80上氣閘艙的艙門也出現(xiàn)問題，由于艙門閂啟動器被一顆松動的螺釘卡住，氣閘艙門不能打開，航天員出不了艙。

艙外航天服因素

1982年11月，在航天飛機(jī)STS-5飛行中，一名航天員由于出艙航天服故障，太空行走被取消。

1984年4月，航天飛機(jī)STS-41C上的航天員遇到“尿污染問題”。這次太空行走的主要任務(wù)是維修衛(wèi)星，但由于載人機(jī)動裝置?？课恢貌划?dāng)，未能固定住需要維修的衛(wèi)星，維修任務(wù)失敗。

機(jī)動裝置因素

國際空間站的第53次太空行走由于出現(xiàn)設(shè)備問題提前結(jié)束。此次出艙活動是國際空間站第九長期考察團(tuán)的第一次出艙，開始時間是格林尼治時間2004年6月24日21：56(北京時間6月25日凌晨5：56)，結(jié)束時間是22：10(北京時間6月25日凌晨6：10)，整個出艙過程僅耗時14分鐘22秒。故障原因是航天員麥克·芬克的主氧氣瓶泄壓速度過快。這是時間最短的國際空間站太空行走。

人為因素

1985年4月，航天飛機(jī)STS-51D上的一名航天員，在太空行走中出現(xiàn)人為失誤，他不小心走過航天飛機(jī)的機(jī)翼，差一點兒不能返回座艙。

2007 年 8 月 15 日，由于發(fā)現(xiàn)宇航服手套出現(xiàn)一個小漏洞(如右圖)，“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)一名機(jī)組成員當(dāng)天被迫提前結(jié)束太空行走。

神七的太空行走

中國載人航天工程辦公室新聞發(fā)言人2008年9月12日宣布，神舟七號飛船任務(wù)實施期間 ，飛行乘組中1名航天員將出艙進(jìn)行太空行走，并完成有關(guān)空間科學(xué)實驗操作。

發(fā)射時間：2008年9月25日晚上9：07-10：27

運載火箭：長征二號F運載火箭

關(guān)注點： 中國航天員首次太空行走。航天員出艙時間在神舟七號發(fā)射后的第二天下午4：30進(jìn)行，航天員出艙選擇在神七在太空飛行的第29圈出艙。

航天員：將搭載3名，2人進(jìn)入軌道艙，其中1名將太空行走。航天員已確定為翟志剛、劉伯明、景海鵬。沒有女航天員。

太空行走步驟

進(jìn)入軌道艙(即氣閘艙)：

第27圈，兩名航天員進(jìn)入軌道艙，關(guān)閉返回艙艙門。

穿艙外航天服：

第28圈，兩名航天員互相協(xié)助穿好航天服后吸氧排氮。

泄壓開門：

先將軌道艙泄壓，與飛船外真空狀態(tài)一致，航天員合作打開艙門。

太空行走：

一名航天員穿國產(chǎn)艙外航天服出艙，另一名協(xié)助。

艙外活動：

航天員借艙外扶手等沿軌道艙外壁移動，到達(dá)后返回。

科學(xué)實驗：

航天員放飛一顆小衛(wèi)星，用立體相機(jī)近距離為神七拍照。還設(shè)備安裝等操作。

返艙：

航天員回到軌道艙后，關(guān)閉艙門。

復(fù)壓：

航天員進(jìn)行艙外航天服漏檢，檢漏合格后，軌道艙開始復(fù)壓。

脫艙外航天服：

大約第30圈，航天員脫掉艙外航天服。

神舟七號航天服

神舟七號航天服全面解析

航天員所穿的航天服按照功能可分為艙內(nèi)用航天服和艙外用航天服。艙內(nèi)航天服也稱應(yīng)急航天服，當(dāng)載人航天器座艙發(fā)生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上它，接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng)，服裝內(nèi)就會立即充壓供氣，并能提供一定的溫度保障和通信功能。航天員一般在航天器上升、變軌、降落等易發(fā)生事故的階段穿上艙內(nèi)航天服，而在正常飛行中則不需要穿著。

楊利偉、費俊龍和聶海勝所穿的就是艙內(nèi)用航天服。而由于神舟七號要實現(xiàn)太空行走，執(zhí)行艙外任務(wù)的航天員所穿的艙內(nèi)用航天服將接受更大的考驗，所以在研制上需要實現(xiàn)更多的技術(shù)突破。

艙外航天服是保證航天員安全、有效完成出艙活動的重要手段。其基本功能是保護(hù)航天員不受宇宙空間惡劣環(huán)境的影響，并為航天員個體提供賴以生存的微環(huán)境。隨著載人航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航天員出艙活動越來越頻繁，出艙活動的時間也越來越長，對艙外航天服的設(shè)計提出了更高的要求。

艙外宇航服外層防護(hù)材料是其成型的關(guān)鍵所在，它應(yīng)具備艙內(nèi)服所不具備的防輻射、防紫外線、抗驟冷、驟熱等功能。因為出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一面是200多攝氏度高溫、背著太陽的一面是零下攝氏度的低溫。這種驟冷、驟熱的變化必須要使用特殊的材料及防護(hù)層。

我國自主設(shè)計的艙外航天服能使宇航員免受太空微流星體撞傷，并能過濾一定程度的輻射。

隔熱功能好散熱能力強(qiáng)

為了應(yīng)付極端變化的溫度，大多數(shù)航天服都會用許多層纖維去隔熱，并再用能夠反射光的布料覆蓋著最外層。在呼吸作用中，每個人都會產(chǎn)生熱，因此每當(dāng)宇航員在進(jìn)行工作時都會產(chǎn)生大量的熱。如果這些熱不除去，皮膚便會產(chǎn)生大量汗水并覆蓋著頭盔，宇航員會因此嚴(yán)重地脫水。

航天服里有風(fēng)扇或水冷式的布料去除過量的熱。還有一件由一系列的尼龍及彈性人造纖維并由膠管交織成的“長內(nèi)衣”。由航天服背部或經(jīng)由管道從太空穿梭機(jī)中送出的冷水會流過這些膠管除去宇航員制造的過量的熱。

功能全面的通訊傳遞系統(tǒng)

航天服上有個纖維罩，包含了免提裝置的通訊用的麥克風(fēng)及喇叭，配合宇航服中的傳輸器及接收器，可以使宇航員與地面控制中心及其他的宇航員通話。

自主動力系統(tǒng)

它還能產(chǎn)生助力，使宇航員在太空穿梭機(jī)外能自由行走。在這一方面，美國的宇航服做的最好。他們的艙外宇航服有以氣體推動的操縱桿裝置，每當(dāng)宇航員要向某方向移動時，相應(yīng)位置便會噴出氣體，使宇航員移動。這裝置提供的最高速度為每秒三米。

輸送養(yǎng)料排泄廢物

每次太空漫步都會維持很長時間，而身體會不斷制造尿液，如果走進(jìn)太空穿梭機(jī)中的洗手間，會把太多時間浪費在平衡太空穿梭機(jī)與航天服的壓力程序中。因此航天員都會穿上一塊吸收尿液及排泄物的布。當(dāng)工作完成后，這塊布便會被棄掉。

航天員需要的食水被放在一個膠袋中。膠袋可容納1.9公升的食水，由航天員嘴邊的一條小管及飲管連接。膠袋有一個可放置殼類食物棒的長孔供正在進(jìn)行太空漫步的宇航員進(jìn)食。

每個人都會呼出二氧化碳，航天員也不例外。在航天服這個密封的空間中，如不除去二氧化碳，那它的濃度會上升至危險程度，令宇航員死亡。空氣首先會進(jìn)入一個裝有木炭的盒子除去臭氣，接著便會進(jìn)入過濾二氧化碳的部分，隨后，經(jīng)過一個風(fēng)扇，在純化器被除去水蒸氣后再回到水冷系統(tǒng)?？諝獾臍鉁鼐S持在12.8攝氏度，航天服上的轉(zhuǎn)換裝置可提供長達(dá)7小時的氧氣供應(yīng)及二氧化碳的去除。

人類歷史上最著名的五次太空行走

前蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫進(jìn)行首次太空行走

首次太空行走：前蘇聯(lián)宇航員阿列克謝-列昂諾夫。1965年3月18日，英雄的列昂諾夫通過一個膨脹的氣密艙完成了這一歷史性的太空行走。人類進(jìn)入太空飛行后，開始只在宇宙飛船、空間站或航天飛機(jī)的密封艙里生活。后來由地空間活動的需要，宇航員穿著宇宙服試驗到艙外活動。列昂諾夫開創(chuàng)了地球人類太空行走的先例。列昂諾夫穿著一種新型宇宙服，內(nèi)衣是由通心粉狀的管子盤成的，管子總長100米。管內(nèi)流過的冷水能吸去航天員身上散發(fā)的熱量，并排放到宇宙空間去。在這種內(nèi)衣外再罩上一層一層外套，套上同樣多層的手套，穿上金屬網(wǎng)眼靴子，戴上增強(qiáng)樹脂盔帽，就能保證到密封艙外安全活動了在首次太空行走的最后階段，列昂諾夫費在返回太空船時遇到了小小的麻煩。最后他不得不放出航天服中的氣體才得以費力地進(jìn)入太空船。此后，列昂諾夫又擔(dān)任了“阿波羅-聯(lián)盟”任務(wù)蘇聯(lián)方面的指令長。

：人類歷史上最著名的五次太空行走

美國宇航員布魯斯首次無安全索太空行走

首次無安全索太空行走：美國宇航員布魯斯-麥克坎德萊斯。1984年2月7日，美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機(jī)宇航員麥坎德列斯和斯圖爾特不系安全索離開航天飛機(jī)實現(xiàn)在太空行走，成為人類探索太空奧秘的第一批“人體地球衛(wèi)星”。美國宇航局測試 “載人機(jī)動裝置”(Manned Maneuvering Uni)。通過載人機(jī)動裝置，宇航員得以在空中自由地飛翔。雖然這種裝置僅僅在三個太空飛船上使用過，但這一標(biāo)志性照片是最著名的太空行走照片之一。

人類歷史上最著名的五次太空行走

美國首位太空行走的宇航員--懷特

首位太空行走的美國人：美國宇航員愛德華-懷特。蘇聯(lián)人列昂諾夫完成歷史性的太空行走三個月后，即1965年6月3日，美國宇航員愛德華-懷特也實現(xiàn)了太空行走這一壯舉。在懷特的太空行走任務(wù)中，他還帶有一個特別的太空手套。該手套漂浮于太空艙外，用于搜撈某些有趣的太空碎片。懷特認(rèn)為他一生中最悲哀的時刻就是被命令返回太空艙的那一刻。懷特1930年11月14日生于美國德克薩斯州，1962年被選拔為美國宇航局第二批宇航員。1965年他參加了雙子星座4號的飛行，完成了美國首次太空行走。此后，他被選為雙子星座7號的替補(bǔ)指令長，但沒有參加飛行。1967年，他被指定了阿波羅飛船首次飛行的宇航員。但在1967年1月27日的一次地面飛船封閉訓(xùn)練時，阿羅波飛船內(nèi)部起火，懷特不幸犧牲，年僅36歲。

人類歷史上最著名的五次太空行走

美國首位太空行走的女宇航員莎麗文

首位太空行走的美國女性：女性宇航員凱瑟琳-莎麗文。1984年10月，凱瑟琳-莎麗文將音樂磁帶和隨身聽帶入了太空。當(dāng)被起在太空飛行時聽何音樂時，莎麗文回答：“經(jīng)典音樂和打擊樂。當(dāng)你在太空艙中漂浮狀態(tài)下準(zhǔn)備入睡時，不要指望任何抒情歌曲能夠有效果。”莎麗文還認(rèn)為，太空電影《IMAX藍(lán)色星球》中的音樂最能讓她找回太空行走的感覺。

5 回復(fù)：人類歷史上最著名的五次太空行走

太空行走維修“哈勃”望遠(yuǎn)鏡

“哈勃”維修任務(wù)中的太空行走：美國宇航員斯托里-馬斯格雷夫。也許，在所有太空行走的宇航員中，斯托里-馬斯格雷夫是最具個性的一位。為了能夠圓滿完成太空任務(wù)，他愿意頭下腳上地像蝙蝠一樣倒掛睡覺。他興趣廣泛，擁有六個學(xué)位，如醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)以及文學(xué)等。作為歷史上最優(yōu)秀的宇航員之一，馬斯格雷夫于1993年完成了首次“哈勃”首次維修任務(wù)五次太空行走中的三次。他將這種太空行走形象地比喻為“太空芭蕾”。實際上，“哈勃”維修任務(wù)中的太空行走最能體現(xiàn)太空動作的奇妙之處。300多種不同的維修工具和巨型器械，雖然都處于一種無重力狀態(tài)，但仍然還有一些慣性。在最后一次飛行中，馬斯格雷夫一直呆在飛行甲板上，竟然還站立起來并面朝前窗而不系任何安全帶。在執(zhí)行了6次太空飛行任務(wù)后，馬斯格雷夫最終離開了美國宇航局。

：人類歷史上最著名的五次太空行走

第六次太空行走

經(jīng)歷三年多的準(zhǔn)備工作，肩負(fù)中國航天員首次出艙活動任務(wù)的神舟七號(神七)飛船，25日晚9點10分由長征二號F遙七運載火箭點火發(fā)射，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空;27日下午4點40分，航天員翟志剛出艙漫游;晚上7點24分裝置在神七飛船的伴飛衛(wèi)星成功釋放;28日傍晚5點37分，神七安全返回地面。