來源：中國航天報
衆所周知，到目前為止，我國航天員的空間站階段走出太空艙活動已經進行了兩次，取得了圓滿成功。宇航員的太空外活動，連同載人航天、交聯和對接，被譽為載人航天的三大基礎技術之一，在載人航天的發展中，特别是在空間站的形成、空間維護和太空救援任務中，具有獨特而重要的作用。讓我們更接近這個危險而浪漫的使命。
中國空間站載宇航員首次走出太空艙
·空間環境通過四層
宇航員的太空活動也被稱為太空行走。太空外活動是宇航員離開載人航天器或在其他天體上建造基地，依靠他們攜帶的生命支援系統，在空間或其他天體表面工作和操作，然後傳回載人航天器或基地的一系列過程的總稱。這裡的載人航天器包括航天器，航天飛機，空間站和登月艙。
太空行走是太空活動中最危險的任務之一。宇航員離開飛船的保護，隻進入浩瀚的空間，以每秒近8公裡的速度漂浮在軌道上，同時面臨真空、強輻射、失重和突然冷熱交替等惡劣的空間環境考驗。
首先，在真空環境中，如果宇航員失去有效保護，15秒内就會因缺氧和意識喪失，30秒内死亡。沒有大氣壓，身體的血液和體液像開水一樣"沸騰"，而皮膚，組織和器官向外擴張。
其次，太空在地球大氣層和磁場之間沒有屏障，宇航員将面臨各種宇宙輻射，包括太陽耀斑時射出的太陽射線，銀河系的高能粒子，以及紫外線、紅外線、射頻輻射等非電離輻射。這些輻射會對人體造成不同程度的傷害，如果超過安全限度，就會導緻宇航員患上輻射病，甚至危及生命的疾病。
第三，在太空失重環境下，宇航員會出現既得性功能障礙，導緻頭暈、惡心、嘔吐等"太空運動病"。長期失重可導緻體内鈣、磷和鎂等無機鹽的排洩增加，骨質疏松症和肌肉萎縮。
此外，太空中沒有空氣，對流消失，溫度變化非常劇烈。空間站繞地球運作90分鐘，暴露在太陽下的時間有一半，被地球阻擋了一半時間，當溫度超過100攝氏度時，屏障下降到零下100攝氏度。在這種忽冷忽熱交替的極端環境下，宇航員的太空行走持續了幾個小時，是對身心的一次大考驗。
宇航員太空行走需要面對四個層次的太空環境，而艙外宇航服是滿足考驗的最終保證。
中國艙外宇航服
艙外宇航服由衣服，頭盔，手套和太空靴組成，其中最複雜的是衣服，從内到外有6層。最内層是襯裡和尿液收集裝置，其次是冷卻液冷通風層，第三層和第四層是壓力增強氣密層，以保持宇航服内部的壓力，限制壓力氣密層向外膨脹的限制層，第五層是絕緣層， 它應對機艙外的極端溫差，最外層是保護層，由各種纖維複合織物制成，具有良好的柔軟性，穿透性，耐磨性，耐高溫性，耐燃性，耐腐蝕性，耐輻射性等裝置接口。
此外，艙外太空服還提供了單獨的背包生命支援系統、氣液動力支援系統、測控通信裝置，可以說是最微型的航天器。
·太空行走的準備工作
在太空行走之前，宇航員對發射的準備工作也很複雜。他們需要操作數百台裝置，并且對專業知識和操作技能有很高的要求。宇航員應明确任何一個裝置的形狀、位置、操作方法、操作說明和相關動作，在離開太空艙前多日做好準備，并在出發當天提前數小時做好準備。
中國宇航員檢查艙外宇航服
宇航員首先穿艙外服裝，進行外太空服系統檢查和艙外服裝子產品對接系統檢查，"鑽"入衣物，衣物進行上漿、氣密性檢查和全面性能測試，確定一切正常。在"穿衣"過程中，兩名宇航員互相配合，一名宇航員操作，另一名閱讀操作手冊，以确認所有步驟都是萬無一失的。
第二步是軌道教育訓練。穿上外太空服後，宇航員必須進行各種模拟操作，以體驗運動的失重性和操作特性。雖然地面上的中性浮力坦克提供失重訓練，但與真實的太空環境相比，仍有很大的差距。
同時，宇航員也想找個好位置打開艙門，把注意力集中在手腳上。在軌訓練期間，宇航員将準備整個在軌和艙外活動，以進一步熟悉離開太空艙的程式，但運動量不應過大，以防止太空運動疾病。在這些工作結束後，宇航員将休息一段時間。
最後，過門程式和門的打開。宇航員通過氣閘子產品進出空間站。宇航員進入氣閘艙後，關上内門，對外太空服施加壓力，同時吸收氧氣和排出氮氣，避免減壓病。
離開機艙前的準備工作
氣閘艙内緩慢釋放壓力，排出至3千帕，外層防護服與航天器的氣液組合接頭斷開，衣物進入完全自主的供氧和冷卻。
當氣壓降至約1 kPa時，可以打開外部艙口。打開門時解鎖門，等到機艙内外的壓力平衡，然後完全打開門。在離開太空艙之前，宇航員還在門蓋上蓋上蓋了一個保護罩，以避免進出太空艙。在這個過程中，宇航員總是用一隻手固定身體，隻有一隻手完成所有的動作。
經過幾個小時的準備，宇航員可以正式進行艙外活動。
·天地與太空行走
走出太空艙進行太空行走的宇航員受到實體定律的限制，這是極其危險的工作，如果不注意，他們就會從空間站被彈出太空，在那裡他們需要遵循一套操作和技術規範。
根據國内外專家的計算和國際空間站的經驗，宇航員在出發時将與空間站保持幾個不同的相對軌迹（與舷外點有關），而宇航員的軌道通常是橢圓形的。宇航員離開太空艙時使用的力量和角度會影響他在"太空飛行"期間的軌道，如果強度和角度略有偏差，他将墜入太空，是以宇航員必須具備豐富的身體知識和數千次訓練才能進行太空行走。
中國宇航員在太空艙外活動
在艙外活動期間，宇航員被固定在安全繩索上。為了友善宇航員的運動，空間站外特設扶手，宇航員可以像攀岩一樣移動身體，這需要良好的臂力和體力。在第一次太空行走中，我國空間站階段的一名宇航員依靠傳統手段進行空間站的外扶手運動，另一名依靠機械臂。同時，地面測控中心系統緊密配合，通過天空鍊系列衛星，建立通信連接配接，為地面實時觀測宇航員走出太空艙狀态，宇航員與地面之間的對話和通信提供高速語音圖像中繼服務。
在空間和地球協調、内外密切合作下，兩位宇航員完成了在機械臂和艙外工作台上安裝腳限位器的工作，互相合作開展空間站艙外裝置組裝等操作，并完成了空間站艙外全景錄影機升降作業。
第二次飛行從空間站階段出發，兩位航天員分别完成了艙外膨脹泵組安裝、全景錄影機D升降等任務，整個過程圓滿成功，進一步考驗了我國新一代艙外宇航服的功能性能，測試了航天員和機械臂一起工作以及相關艙外活動的支撐裝置的可靠性和安全性。
中國空間站載艙宇航員第二次走出太空艙
為了保證宇航員太空行走的安全，走出太空艙活動也要選擇最佳時間，這是出口視窗。
時間選擇要考慮人身安全和裝置安全，盡量安排在陽區。空間站在近地軌道上運作時，曾多次穿越南大西洋異常區域，那裡的異常輻射對電子裝置和儀器有影響，對人體也有危害，是以安排太空外活動必須避開該區域。
溫/楊思瑞