航天员出舱时最危险：三大高难动作面临四大威胁

三大高难动作

    作为次太空出舱活动，神七航天员将要进行的出舱行走包含了不少“高难动作”。中国航天员中心航天员选拔训练研究室主任吴斌26日向记者介绍了这些在地面上很平常、在太空中却难度很大的动作。
    一是“穿衣”。完全穿好重量120公斤的舱外航天服，需要数个小时。飞船发射时，舱外航天服打包固定在轨道舱壁上，因此，航天员首先要启封、组合，再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。在“钻”进服装后，还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试，一切正常，这才算“穿好”了舱外航天服。    
    在“穿衣”的过程中，2名航天员需要互相配合，一人操作时，另一人读操作手册并进行确认，以确保所有操作万无一失。    
    舱外航天服启封共分为21个操作单元，仅“解开舱外航天服包装物”就包含了12个大步骤，每个步骤又分为10多个动作。    
    二是“开门”。要开启飞船通往太空的轨道舱门需要10多个钟头，首先是解锁，然后拉着舱门的手柄把门开到60度。等到舱内外压力平衡，才能把舱门完全打开。碰上打不开的情况，还要用一个类似撬杠的工具把门“撬”开。出舱前，航天员还要给舱门罩上一个保护罩，以防止在出舱过程中发生剐蹭。    
    吴斌说，神六航天员对返回舱与轨道舱之间的门进行了开关操作。但他们是戴着舒适手套，穿着舱内航天服或舱内工作服来实施操作的，这些服装对人的限制都很小。这一次，神七航天员穿着结构复杂、内有40千帕余压的舱外航天服，又在失重手脚难找到发力点的情况下，每做一个动作都非常困难。    
    在失重模拟水槽中训练时，神七航天员的开门时间从最初的5分钟逐渐缩短到1分钟。神七飞行是航天员第一次在真正的失重和真空环境中开启飞船舱门，因此，开门时间没有规定。    
    三是“行走”。在没有重力的状态下“行走”，通常被人们当作一件惬意的事。实际上，要按照规定的方向和路线行走，一点也不容易。    
    航天员身上有两条安全系绳与母船相联，太空活动进行每一步操作之前，都要先在轨道舱壁的把手上固定好安全系绳的挂钩，一根固定好了，另一根才能改变位置。对于太空行走，挂钩严格的交替换位，是最关键的一环，否则，航天员就可能脱离母船，成为“太空飞人”。    
    在失重环境中，航天员只能在安全系绳挂钩的帮助下，通过手在飞船舱壁把手上位置的改变，来实现身体的移动。

    面临四大威胁

    航天员“漂”出飞船进入太空，将面临哪些危险？航天专家庞之浩研究员为你解读。

    每90分钟经历220℃温差，气体泄漏几十秒内即刻死亡

    庞之浩研究院介绍说，人类从飞船直接进入太空后，通常面临着四类威胁:失压、缺氧、辐射和巨大温差。航天员有阳光照射时，温度在120℃以上，而背对阳光时又不得不承受零下100℃的低温。此外，近地飞行的航天器90分钟绕地球一圈，短短90分钟的时间对航天员而言就是太阳的一升一降。

    出舱对航天员而言是个重要考验，要想安全地从飞船进入太空，就必须首先通过太空行走的门户——气闸舱。庞之浩介绍说，气闸舱有两个作用，其一是，通过它逐步降低气压，防止航天员在失压的情况下得减压病。“航天员会出现皮肤瘙痒、咳嗽、呼吸困难等症状，严重的甚至会危及生命，潜水员由于在作业时需要承受水压，有着和航天员类似的作业环境，通常也容易得类似病症。另外，为了预防减压病，在航天员出舱前需要进入气闸舱进行吸氧排氮，让航天员吸入纯氧，使其体内纯氧浓度增大，从而可以有效预防类似病症的发生。”

    庞之浩介绍，一旦气闸舱发生气体泄露，将危及航天员生命安全。前苏联联盟11号飞船在返回地面时，就曾发生了气体泄漏事件，飞船内的3名航天员在30秒内死亡。

    八个关节点

    中国航天员中心航天员选拔训练研究室主任吴斌告诉记者，出舱活动分为4个阶段：在轨组装、检查与训练段，出舱准备与过闸段，舱外活动段以及返回过闸段。其中最长的是第一阶段，历时14.5个小时；最危险和最难的，则是舱外活动段。 在这4个阶段中，航天员要经历数百个步骤，其中有8个关节点尤为重要。

    关节点一：穿衣，即首次在太空中穿上舱外航天服。飞船发射时，舱外服是打包固定在轨道舱壁上的，因此航天员首先要启封服装，然后把各部分组合成一件完整的舱外服，再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。在“钻”进服装后，还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试，一切正常，这才算“穿好”了舱外服。在“穿衣”的过程中，两名航天员互相配合，一人操作时，另一人读操作手册并进行确认，以确保所有操作万无一失。

    关节点二：在轨训练。穿上舱外服后，航天员进行移动和各种模拟操作，以体验失重状态下移动和操作的特点——毕竟，地面上用于失重训练的水槽，并不能提供真正的失重状态。同时，航天员还要找好开舱门的位置和手脚的着力点。 在大约100分钟的在轨训练中，航天员要把整个在轨准备和舱外活动预演一遍，以进一步熟悉出舱程序，但运动量不能太大，以防患上空间运动病。这些工作结束后，2名航天员将进行几个小时的休息。

    关节点三：搬家。神舟七号的轨道舱既是航天员的生活舱，又是航天员出舱活动的“过渡”地带即气闸舱。因此，在进入第二阶段——出舱准备与过闸段后，航天员要做的第一件事就是把轨道舱里不能耐受低压的物品转移到返回舱。这些物品包括食品、供水器、饮水嘴、尿液储箱管路、手持摄像机、医学检查用的血乳酸仪，等等。 当然，在“搬家”完成后，返回舱与轨道舱之间的门必须关上，否则，返回舱也成了真空、低压的“太空舱”了。

    关节点四：泄压。航天员再次穿上舱外服后，需要检查服装和舱对接系统的状态及气密性。在舱外服加压的过程中，轨道舱慢慢泄压。轨道舱气压泄至3千帕时，舱外服与飞船的气液组合连接器断开，服装转入完全自主供氧和冷却。此时，舱外服里的压力是40千帕——这是人体能够承受而又保证灵活性与气密性的压力值，轨道舱则逐步接近真空。

    关节点五：开门。轨道舱气压降至两千帕左右，就可以开门了，航天员进入第三阶段——出舱活动。在太空中开门，讲究不少。首先是解锁，然后拉着舱门的手柄把门开到60度。等到舱内外压力平衡了，再把门完全打开。碰上打不开的情况，就得用一个类似于撬杠的工具把门“撬”开。打开门、出舱之前，航天员还要给舱门罩上一个保护罩，以防止在出舱过程中发生剐蹭。最为困难的是，航天员始终需要用一只手固定身体，上述动作都是单手来进行的。

    关节点六：出舱取实验材料。头先脚后，是航天员出舱的“标准动作”。按照计划，出舱航天员半个身子探出去后，首先要对着推进舱上的摄影头“打招呼”，然后取下放置在轨道舱外壁上的固体润滑材料，递给舱里的航天员。固体润滑材料是在飞船发射前安装在飞船舱壁上的，至航天员出舱取回时，材料预计共在外太空暴露40个小时以上。国外经验表明，暴露40小时以上即可获得试验效果。

    关节点七：太空行走。实验材料递入舱内后，出舱航天员将沿着轨道舱壁行走。他身上有两条安全系绳与母船相联，每一步操作之前，都要先在舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩，一根固定好了，另一根才能改变位置——对于太空行走，挂钩严格的交替换位，是一条最最重要的“军规”。

    在失重的环境中，身体没有任何可以依靠的发力点。因此，航天员只能在安全系绳挂钩的帮助下，通过手在飞船舱壁把手上位置的改变来实现身体的移动。从这个角度看，与其说是太空漫步，不如说是“太空漫移”。

    关节点八：返回。与出舱相反，航天员在进入轨道舱时，采用脚先头后的姿势。接下来，又是一系列与出舱相反的程序：关舱门，轨道舱复压。直到轨道舱内压力恢复后，航天员才能慢慢脱下舱外服。