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　　庞之浩 寰宇空间探伤首席科学传播大师

中国航天员在空间站舱外天外行走实景

　　10月30日，随着神舟十九号乘组进驻中国空间站，三名航天员的天外生存也谨慎运转。按照筹备，在6个月的天出门差经由中，他们将进行空间站空间碎屑防护安设安装、舱外载荷和舱外诱骗安装与回收等任务，而这些任务的完成都依赖于天外行走。

　　天外行走是载东谈主航天缺陷技巧之一，亦然空间站任务中挑战最高的任务之一。随着空间站的建成，中国航天员推论出舱任务已慢慢走向常态化。

　　天外行走关于航天任务有什么重要酷好？在大地如何进行天外行走历练？底下就将为群众进行珍重的解答。

　　1航天员为何要出舱

　　马虎地说，天外行走主要有六大用途：一是在天外拼装、扩建空间站；二是在天外维修、宝贵航天器；三是回收、宝贵与开释卫星；四是完成一些科研任务；五是进行紧迫天外转圜；六是载东谈主登月和载东谈主登火星等。是以，天外行走很重要。

　　好意思国曾通过航天员天外行走建造了刚一辐照上天就出现要紧故障的“天际实验室”空间站，使它“起死复活”。苏俄航天员则屡次把握空间出舱行径修理了和平号空间站，使它妙手回春。现时在轨运行的“国外空间站”更是由航天员通过屡次天外行走才完成了在轨拼装的。好意思国还通过天外行走5次在轨维修了“哈勃空间千里镜”等卫星，使1990年起飞的它延年益寿于今还在责任。好意思国“阿波罗”登月航天员在月面行行运完成了多项科学实验。

好意思国航天飞机航天员出舱站在机械臂上维修“哈勃空间千里镜”

　　随着天外行走技巧的发展，天外行走的方式也越来越多。按出舱行径的决议和任务一般可分为四种：考据类出舱行径、拼装类出舱行径、维修类出舱行径，以及有用载荷类出舱行径，即回收、修理和开释卫星或在月面安装实验安设、集聚月岩标本等。

　　2008年我国航天员翟志刚进行了我国第一次天外行走属于考据类出舱行径。而面前，我国空间站航天员进行的天外行走属于拼装类出舱行径、维修类出舱行径。

　　由于我国空间站航天员天外行行运刻很长，而且要完成复杂的舱外安装任务，包括进行东谈主和机械臂的协同合作，用机械臂把航天员转运到舱外功课点隔壁责任，是以难度比较大。另外，每次会有两东谈主一王人出舱完成任务，这么不仅能完成较多的空间舱外责任，他们也互为备份，保证天外行走的安全。

　　2天外行走必经之路

　　进行天外行走启程点要使用的一个重要诱骗是气闸舱。气闸舱是航天员出舱行径的流派，用于密封舱与天地真空之间的挫折。它都有哪些用途呢？

　　启程点，气闸舱不错注重航天员大开舱门干与天地空间时载东谈主航天器内的气体大都流失。载东谈主航天器的气闸舱是空间站内的一个小隔间，一般有2个舱门，其中与空间站大舱畅达的叫作念内舱门，可通向天外的叫作念外舱门。

　　出舱时，航天员先大开内舱门干与气闸舱；接着，航天员关闭内舱门，穿上舱外航天服，进行事前吸氧；然后，把气闸舱慢慢减压到真空现象，这时就可大开外舱门干与天地空间了。航天员复返气闸舱时按相背的按次操作，即航天员复返气闸舱后，先关闭外舱门，然后慢慢复原气闸舱的压力，当气闸舱内的压力与座舱内的压力至极时，就不错大开内舱门了。

　　气闸舱还不错在航天员出舱前对大气压力进行弯曲，防患航天员在进行天外行行运患上减压病，影响天外行走任务的完成。因为面前系数载东谈主航天器内都是1个大气压，而航天员出舱行径穿的舱外航天服内的压力较低。

　　我国舱外航天服领受1/3个大气压体制，如果舱外航天服为1个大气压，由于压力太大使航天员无法行径。

　　关联词穿1/3个大气压的舱外航天服成功出舱会患减压病。这是因为航天员出舱后因舱外莫得压力，东谈主体组织内的气体会因外界压力低而往外逸出。

　　氧气是东谈主体需要的，逸到那处都不错，但氮气逸出东谈主体组织外就会使东谈主体产生皮肤发痒、要津与肌肉苦处、咳嗽和胸闷等症状。这种从高压（1个大气压）变成低压（1/3个大气压）所激发的病即是减压病。对此，必须选择措施，其方法即是在出舱前通过吸纯氧来置换成立体内的氮，使存留在躯壳内的氮减少到不会影响航天员躯壳健康的进程，这个经由就叫“吸氧排氮”。

　　航天员在气闸舱内，通过高下压环境之间的慢慢过度，以及选择吸氧排氮措施，则能防患减压病。是以，气闸舱内一般还装有吸氧排氮诱骗。

问天舱的气闸舱 问天舱的气闸舱里面

　　气闸舱的另一作用则是泄压和复压，使航天员不错方便地大开舱门干与天地空间，以及在航天员回到舱内后复原气闸舱内的压力。

　　我国空间站的“问天”实验舱装有主份气闸舱，面前航天员都是从那里出舱。

　　3必须穿舱外航天服

　　由于东谈主一朝清晰在天外中将濒临失压、缺氧、低温文辐射挫伤等危险，因此航天员出舱时必须穿舱外航天服，使躯壳与天外恶劣环境挫折开来，并向航天员提供一个至极于大地的环境。不错说，舱外航天服即是一种微型载东谈主航天器。

　　有的舱外服装配有饮水袋和食物，供永劫刻天外行走的航天员饮食。由于穿了舱外服后手伸不到脸部，是以有的舱外服中还有搔痒用具。舱外服内有“尿不湿”，在天外行行运间不错小便，但一般不可大便，因此空间出舱前一般吃低产气、低纤维、高能量密度的食物，

　　2008年，翟志刚进行了我国初度天外行走。他衣裳的是我国第一代“飞天”舱外航天服。这套航天服重120公斤，配有生命保险系统背包。舱外航天苦守内到外分6层：惬心层、备份气密层、主气密层、限定层、隔热层、外防护层，具备防辐射、温度弯曲和压力弯曲等功能。 

　　面前，我国空间站航天员出舱使用的是第二代“飞天”舱外航天服，重达130公斤。它可因循更永劫刻的舱外行径，从第一代的4小时加多到8小时；相通使用次数也由第一代的5次提高到15次；要津部位改用袖珍化气密轴承，大大提高了要津纯真性，减少了航天员舱外行径时的体能铺张；手套由第一代的可持直径为25毫米物体提高为可持直径为5毫米物体。

　　经过大都矫正与升级，第二代“飞天”舱外航天服的全体效力、可靠性、惬心性有了进一步提高，航天服的操作看成和信息识别愈加连忙、准确，科技感更强，同期具有中国的审好意思识别性。

中国登月服

　　在本年 9 月，我国初度公开了中国登月服外不雅。它大要对月球名义的真空、高下温、月尘、辐射等复杂环境进行详尽防护，其详尽防护面料可有用防护月面热环境及月尘影响；配备了全景式防眩光面窗，可提高视觉工效；头部两侧成就口角焦距录像机，能收场遐迩景视频摄录。胸前有多功能集成按捺台，让操作更浮浅高效；领受了全体轻量化，稳妥月面行径需求，况兼在低重力环境下要津成就经过优化，东谈主服行径才调增强，可蹲可弯腰。

　　与“飞天”舱外航天服比较，正在搜集称号的登月服外不雅的全体性愈加突显，外部诱骗元器件呈现袖珍化、集成化，使其更像一件 “衣服”。

　　4如何历练天外行走

　　天外行走技巧至极复杂，为此，航天员干与天外前必须进行大都的大地历练，其中最重要的历练是在水槽中进行，因为这种方法不错给航天员提供模拟失重的历练环境，是最为有用的历练技能。

　　我国航天员中心的中性浮力水槽呈圆形，直径23米，深10米，亚洲最大。在水槽历练时，需通过诊治航天员水槽历练服上的配重铅块，使航天员既不浮上来，也不千里底，从而模拟失重环境的操作效应。

中国航天员中心的中性浮力水槽

　　水槽内有个1：1的中枢舱模子。通过中性浮力水槽历练，可使航天员体验和闇练掌持模拟失重现象下躯壳的畅通与姿态按捺，以及出舱行径操作的特色、方法、技巧和技能，包括开关舱门、出舱和进舱、舱生手走、舱外功课，安装新的诱骗、修理和更换部件等。航天员在水槽历练的主要形态有开关舱门、舱生手走、舱外功课等单项操作技能历练，以及平淡出舱样式历练以及舱外转圜历练。舱外行径的一个操作看成，一般要在水槽里练几十次。

神舟十九航天员进行水下历练

　　在天外失重环境中，航天员要靠手把扶住周围的某些物体，用手“走”，因此需要航天员的上肢肌力和耐力较大，这就条件航天员在翱游前要加强上肢力量的进修。

　　为此，我国空间站乘组加强了体能历练、上肢力量历练和中枢力量历练，航天员在水槽里历练时，要穿200多公斤的水槽历练服在水下历练几个小时，很累，航天员领先历练终局后连筷子都拿不住了。另外，男女航天员的历练圭臬是一致的，是以女航天员领先也濒临宽绰挑战，但经过历练后都莫得问题了。

　　5天外行走难点在哪？

　　天外行走技巧难点有三： 一是天外悲观失望； 二是航天员在失重现象也没法用腿行走，主如若靠手；三是舱外环境十分恶劣，必须使用复杂而可靠的出舱行径系统来克服空间环境的影响，如果出舱行径系统中某个重要部件出现故障，就有可能危险航天员的生命安全。

　　另外，在天外中行行运东谈主体畅通和功课司法足够不同于大地，也有别于舱内，是以要掌持在天外中的畅通与按捺技巧，最重要的是让航天员在失重现象下将躯壳保持在一定的位置，这需要靠手主理住周围的扶手。因此航天员手、手腕和手臂的肌力和耐力十分重要，这就条件航天员在翱游前要加强手、手腕和手臂肌力的进修。

中国航天员站在小机械臂上进行出舱行径

　　天外行行运，航天员大部分时刻是从一个责任位置出动到另一个责任位置，因此在天外行走中如何有用地进行躯壳出动是一项至极重要的技巧。

　　在天外失重环境中出动躯壳，缺陷的是要慢、要严慎谨防、要不慌不忙，同期要按捺好我方的躯壳，不要战役到任何翱游中的物体，不要快速出动，不然会产生毋庸要的旋转……

　　天外行走与在模拟失重水槽中的历练还作假足相通。在水槽中历练时，由于水的阻力较大，是以航天员作念看成时比较端庄。关联词在天外行走中莫得阻力，使航天员作念看成纯真性增强而容易失控。比如，你拧一个螺丝，如用力太大可能随着旋转。

　　是以在舱出门动躯壳和操作时要慢一些。在天外中按捺和出动躯壳跟在地球上仍是不相通的，需要航天员去体验，真确的情况唯有在天外试验操作中才调体会。

　　6天外行走中的危险

　　于今，天然在天外行走中莫得出现过东谈主员伤一火，但仍是碰到了好多危险。其中最危险的一次，即是1965年天外行走第一东谈主列昂诺夫出舱后，因舱外服的限定层发生故障，舱外服饱读了起来，差点没能复返舱内。

　　在天外非凡环境下，航天员容易得空间畅通病，曾对天外行走影响较大。1969年3月，阿波罗9号航天员施韦卡特在起飞第2天准备出舱时倏得吐逆，这标明他患了空间畅通病。为此，他推迟了出舱时刻，因为如果在天外行走经由中吐逆，吐逆物会飘在头盔内无法经管，并可能被航天员吸入肺中形成严重恶果。为了减少空间畅通病的影响，面前航天员一般是在上天后的第三天才天外行走。

　　气闸舱舱门的利害成功关系到航天员的生命安全。1990年7月17日，2名俄罗斯航天员经过量子号气闸舱走出和平号空间站，他们在气闸舱还未足够减压到0时就大开了舱门。完了在舱门大开时舱内气体涌了出来，损坏了门的搭钮，终末他们只可通过济急气闸舱关闭了内舱门。

　　最常见的问题大都与舱外航天服故障联系。举例，2013年7月16日，意大利航天员帕尔米塔诺在天外行行运由于突遇头盔漏水故障而差点儿被水淹死，自后他使用安全绳才把我方“拉”回了“国外空间站”气闸舱内舱门。

　　最令东谈主头疼的是东谈主为无理对天外行走所形成的影响。1977年12月20日，定约二十六号航天员格里奇科在气闸舱内提拔罗曼连科进行天外行走。当罗曼连科把头伸出舱门外，躯壳行将离开空间站时，格里奇科发现他莫得系安全带，并手急眼快地一把拽住了他。试验上罗曼连科仍是系了安全带，只不事自后自在了。

　　7结语

　　随着东谈主类对天外探索的束缚深切，天外行走不仅成为了畅达地球与天外的重要桥梁，更是收场天外站建设、宝贵、科研及昔日深空探索任务的缺陷一环。

　　神舟十九号乘组以及昔日更多航天员的天外行走行径，不仅是对东谈主类勇气与聪惠的展现，更是科技跳动与东谈主类聪惠的辘集体现。

　　瞻望昔日，随着载东谈主登月、火星探伤等深空任务的规划与实施，中国航天员天外行走的措施也将迈得更远。

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