【转贴】宇航员踏入太空后将以手代脚 每秒行走七八公里

小米

环球网9月25日报道 “神舟七号”将进行两项重要的太空科学实验。从航天员操作角度而言，释放伴飞小卫星，航天员只须在舱内操作指令即可；而材料外层空间暴露实验，则须航天员出舱后，于返回进舱前取回固体润滑材料实验样品。

据透露，这项舱外实验是关于固体润滑材料和太阳电池薄膜材料在外层空间暴露下的性能变化及其失效破坏机制的研究，目的是推动中国新材料、环保等高科技产业的技术进步。

这些实验材料将在微重力、真空、热辐射等环境下经受长达43.5小时的考验。

每秒行走七八公里

宇航员踏入太空后将以手代脚

航天员一旦踏入太空，将以“叹为观止”的速度行走，因为他的速度可以和神舟七号同步，如果“神七”的飞行速度和“神六”相当，相对于地球来说，宇航员太空行走时速就会达到2.8万公里，相当于每秒走出七八公里。

所谓的“太空行走”，实际上是航天员出舱活动，太空实则无路可走，所以太空行走主要不是靠脚，而是用手。宇航员出舱拿实验材料的时候，是抓着特定的把手前行，并不是“拽着绳子跑”。

气闸舱

凡有执行出舱活动任务的载人航天器，必须设置气闸舱。气闸舱是一种特设的专用小舱室，可供两名航天员同时在里面穿、脱航天服。“神七”的轨道舱中，就是比“神六”多设计了这样一个“夹层”。

气闸舱的主要特点是有内、外两扇门，内闸门与座舱相通，外闸门与太空相通。航天员在出舱前，先在外闸门关闭的情况下打开内闸门。等进入气闸舱，穿好航天服后，再关闭内闸门，以防止座舱中的空气外泄。

舱外航天服

舱外航天服比舱内航天服设计与功能都要更为复杂，俨然是个小卫星，具备独立的运作系统，以保证航天员离开太空船也能有气、液、电的供给，以维持生存、工作和通讯需要。

舱外服的外层防护材料具备防辐射、防紫外线、抗骤冷、抗骤热等功能。我国自主设计的舱外航天服“飞天号”可以在－120℃至120℃温度范围内具有足够的柔韧性，又具有耐太空辐射和宇宙漂浮颗粒物等侵害的特殊性能。此次一同出战的除了一套“飞天号”，还有从俄罗斯进口的“海鹰号”。

据专家介绍，两名航天员前后可能要花40个小时，才能把两套航天服组装起来，其中包括拧螺钉、装密封圈、密封检漏到最后报告地面“可以出舱”等步骤。之所以不能在地面组装好带上飞船，是因为气闸舱没那么大的地方，高度无法容纳。

硬件

安全带和限制器

安全绳索的作用大致有二：在早年或初期太空行走时，要用一根由多条管道组成的“脐带”，从母航天器中伸出，连接到航天服上，通过“脐带”输送氧气、压力、冷却水和电力；另一个用处则相当于登山运动员的安全绳索，一旦有意外状况发生，留守气闸舱的宇航员可以将出舱的队友“扯”回来。

太空工具

太空工具可辅助航天员完成太空行走中的各项任务。

载人机动装置

安全带的长度有限，一般在十几米，太长容易扭曲、打结甚至断裂，所以使用安全带的航天员，只能在母航天器附近活动；而载人机动装置能携带相当量的高压氮气，可以让航天员到达距离航天器百米远的地方活动。除了“太空摩托艇”外，还有“飞行座椅”。

工具

三人同行配置最优

空间站通常应在有三名航天员的情况下才能进行太空行走，其中两名航天员同时进入气闸舱以便相互照应，另一名航天员留在空间站内负责操纵和监测系统，并检查在太空行走的航天员情况，以便出现安全问题时，及时采取救护措施，帮助他们返回空间站。

吸氧排氮按部就班

位于轨道舱中的两名宇航员互相协助穿好航天服，在换衣检测完毕后，先泄压，然后打开舱门。但最终“走”出舱门的却只是其中一人，因为另外一人必须留守在舱内，协助队友出舱、入舱。若有突发情况，留守者还要通过安全绳将出舱队友拽回来。

出舱前，航天员必须在气闸舱内完成吸入纯氧、呼出氮气的程序，目的是预防减压病。

饮水进食排泄不愁

为了方便航天员的出舱活动，航天器的里外都安装了一些扶手，航天员可用手握住一个一个扶手来回移动身体，抵达目的地取回固体润滑材料试验样品后返回。

航天员出舱时间如果比较长，航天服内还配备了饮水、进食、甚至小型排泄系统。

关门复压任务完成

航天员回到轨道舱后，关闭舱门。回舱后，首先进行舱外航天服漏检，检漏没有发现异常问题后，轨道舱开始复压，舱外航天服则开始增压，待到轨道舱与舱外航天服压力平衡后，航天员才能脱掉舱外航天服。

出舱

出舱三步

第一步

①进入轨道舱

第27圈（出舱前3小时），两名航天员进入轨道舱（另一人留在返回舱），关闭返回舱舱门。

②穿舱外航天服

第28圈，两名航天员进入轨道舱后，互相协助穿好航天服，同时充分吸氧。经测试后，开始排空舱内和航天服中的氮气，形成纯氧环境。

③泄压开门

第29圈，出舱时，先将轨道舱泄压到2kpa，与飞船外的真空状态保持一致，两名航天员合作打开舱门。

第二步

①“飞天”

“飞天”航天员（穿国产舱外航天服并携带电脐带，电脐带为舱外航天服提供电和有线通信）出舱。

②活动

航天员借助舱外活动扶手、栓系固定装置等沿轨道舱外壁i象限向前端框移动，到达后返回，向轨道舱外壁iv象限移动，并取回固体润滑材料试验样品。

③科学实验

用ccd立体相机近距离为“神七”拍照。照片展现“神七”高速运行的独特景致。航天员还进行拧螺钉、设备安装等操作。

第三步

①回舱

航天员回到轨道舱后，关闭舱门。

②复压

航天员进行舱外航天服漏检，检漏合格后，轨道舱开始复压到40kpa，待舱载氧瓶给舱外航天服增压至80kpa后，轨道舱复压到91kpa的正常压力。

③脱舱外航天服

第30圈，航天员脱掉舱外航天服。

④5个气囊

航天员从舱外回到轨道舱后，5个复压气瓶用于恢复舱内的气压用。

舱外航天服

头盔头盔壳用高强度聚碳酸酯制成，有减震、隔热、消声、通风和供氧的功能；面窗有过滤紫外线的作用，以保护眼睛。

服装服装由多层组成。最里面的一层是液冷服，用于带走身体发出的多余热量；第二层是加压服，有3层，内层用有通风管的尼龙制成，中层与外层之间充气，外层用涂氯丁橡胶的尼龙制成，以维持服装内的气体压力；第三层是限制服，其作用是限制加压服向外膨胀；第四层是防热服，也有多层；最外层是服装外套，由涂铝薄膜制成，除防热外，还起着防磨损、防燃烧、防微流星和空间碎片的作用。

手套通过有全密封性的腕圈与服装连接。手套按航天员手的大小定制，手指部分有波纹结构，便于操作，同时要求保证航天员触觉敏感。

太空背包内装环控生保系统，与舱外航天服一起，实际上构成一个微型载人航天器，保证航天员能在开放的太空中生存与执行任务。

环控生保系统由供氧装置、空气再生系统、温度控制系统、监测系统和无线电通信系统等组成，其功能是向航天服内输送氧气和冷却水，维持航天服内的压力和温度，实施通风、散热，以及为航天员提供与载人航天器或地面之间的通信。

靴子靴子有加压靴和外套靴两层。