太空行走有哪些危险？

沈羡云

我国载人航天又传来了一个喜讯，继“神五”、“神六”之后，我国的“神七”要上天了。这次“神七”任务中，航天员不，仅在座舱中，而且要进入危机四伏的太空，在茫茫的太空中完成舱外活动任务。这时，人们最关心的问题是航天员的健康和安全，很多人提出了这样的问题：太空行走有危险吗?它对航天员的健康和工作有影响吗?回答是肯定的，这是因为太空是一个高真空、微重力、强辐射、温度变化非常剧烈的极端恶劣环境，人一旦暴露在太空中，将面临失压、缺氧、高低温和辐射损伤4大危险。所以，太空对人体来说是一个致命的环境。航天员在进行太空行走时，要离开保护自己的座舱环境，进入这样一个恶劣的环境中，虽然有舱外航天服的保护，也是危机四伏，随时可能发生危险。

可能成为一颗“人体卫星”

航天员在太空飞行时，处于失重状态，人比一根羽毛还要轻，航天员在太空是飘来飘去的，无法像在地面一样行走，也无法控制自己移动的方向。在太空，航天员只要轻轻地用手推一下舱壁，就会“飘”到很远的地方。可以想象，如果不采用一定的措施，航天员在进行舱外活动时，不知道要“飘”到什么地方，可能永远留在太空，成为一颗真正的“人体卫星”。在太空行走时也曾出现过这样的险情。例如，在前苏联的“礼炮－6”空间站飞行期间，航天员罗曼年科身上与气闸舱相连的安全系带松开，眼看要发生危险，幸好被另一名出舱航天员格列奇科及时抓住，以后两人一直用一个脐带系在一起。如果没有及时抓住，后果可想而知。

为了使航天员在太空行走时不会变成“人体卫星”，太空行走时采用了几种办法：一种是用一个绳索将航天员与航天器紧紧连在一起，防止航天员在舱外活动时“漂”到外太空：第二种办法是将航天员固定在空间站机械臂的顶端，由机械臂将它送到需要工作的地点，航天员固定在机械臂上进行舱外工作，然后由机械臂将他送回；第三种方法是在空间站的外壁安装了很多“扶手”，航天员在空间站外进行活动时，靠着这些“扶手”慢慢地移动到所需要工作的地点；第四种方法是航天员自己操纵装在舱外航天服背后的“太空摩托”，到离载人航天器100米或更远的地方活动。航天员在进行舱外活动时，常常几种方法结合使用，保证航天员能够顺利归来。

可能会得“辐射”病

太空辐射可以破坏人体的DNA，使人体机能逐渐衰弱、大脑受损、患白血病、增加癌症的发病率。现在进行的地球轨道飞行，由于受地球磁场、大气及航天器座舱的保护，航天员在太空中所受到的辐射剂量没有超出规定的限值。但是，太空行走时，航天员所受的辐射计量会比舱内高，如果这时再遇到太阳粒子爆发，将有可能出现辐射病。而且，到了21世纪，载人航天的任务转向星际飞行，在飞往火星的途中，或在月球和火星基地上长期进行出舱活动时，地球磁场的屏蔽消失了。这时，航天员所受的辐射总量将要超过在地球时的水平，宇宙射线对人体的危害作用变得突出了。因此，辐射已成为是否能够长期飞行或星际飞行的主要因素之一。

航天服和生命保障系统

航天员在进行太空行走时，航天服和生命保障系统是维持航天员生命和执行任务基本的条件，如果航天服和生命保障系统发生故障，就会影响到航天员的健康和工作，甚至危及到生命。在航天员出舱活动史上，这种情况并不少见。例如，美国“双子星座”9号航天员吉恩·塞纳航天服背部的外层被划破，受太阳光照射，他的背部被晒伤，太阳光的热还损坏了服装的生命保障系统。在舱外活动结束后返回飞船座舱时，他不得不在同伴斯塔夫的帮助下才进入座舱。“双子星座－11”飞船的航天员戈登的服装冷却系统和热交换器未能正常工作，使他工作6分钟后，又热又累，大汗淋漓，汗流进他的眼睛，不得不中止舱外活动。当他摸索着走回舱门时，还需要指令长的引导。美国航天飞机在执行STS－65时，由于舱外航天服发生故障，航天员出舱活动被取消。所以航天员在出舱之前要一次次地检测它们的性能，在保证安全的情况下才能进行出舱活动。

航天员的生理功能

航天员在出舱活动前已经在失重环境下生活了一段时间，失重可以引起航天员各种生理功能的下降，在这种情况下进行舱外活动，航天员处于高度的生理和心理紧张状态，对航天员的健康是有影响的。通过几十年的舱外活动，总结出航天员在舱外活动时生理系统的主要变化是：1)心率升高，有的航天员甚至达到160～180次/分。2)出现心电图的异常变化，如出现期前收缩。3)呼吸明显加快，航天员平时安静状态下的呼吸是6～12次/分，舱外活动时可达到36～43次/分，可以说是气喘吁吁了。4)代谢率明显增高，可增加10倍。5)感觉到过冷或过热：当航天员在地球的阴影区工作时，常感到全身特别是下半身和手冷；当航天服温控系统出现故障，又会感觉到过热。6)航天员工作能力下降，很容易出现疲劳，手、臂肌肉疼痛。由于上述原因，航天员的工作能力是下降的，常常感觉到很疲劳。例如，太空行走第一人列昂诺夫在进行太空行走时精神和体力始终处于紧张状态，尤其在返回时心率达到每分钟190次，体内温度也急剧升高。由于返回时出现了气闸舱的舱门不能关闭的问题，使他回到飞船座舱时大汗淋漓，靴子里积聚了3升汗水，体重减了5.4千克。美国“天空实验室－4”航天员在出舱活动结束时报告说“又累又饿”。

太空行走与减压病

你知道为什么太空行走会得减压病吗?这是因为航天员在太空行走时必须穿舱外航天服，为了使航天员穿上舱外航天服后可以灵活地工作，而不是膨胀得像气球一样，舱外航天服内的压力被设计得尽量低，明显地低于航天器舱内的压力。航天员在进行出舱活动时，如果突然从座舱中的高压环境进入到航天服的低压环境，人体组织和体液中的氮气会出现过饱和，过饱和的氮气超过一定限度就会在组织和体液中形成气泡，从而造成“减压病”，使航天员皮肤出现瘙痒、冷热感和蚁爬感，引起关节疼痛、胸部不适、咳嗽和呼吸困难，甚至死亡。

为了防止减压病的出现，航天员在进入太空前要在气闸舱中进行吸氧排氮，将体内的氮气量降低到最小。因此，航天员舱外活动的时间无论长短，即使只有几分钟，都要花费1.5～2小时的预吸氧时间。由于采用了这个措施，到目前为止，在载人航天史中还没有航天员发生过减压病。但是，不能掉以轻心，在舱外活动时间长，还是有可能发生减压病的。

综上所述，太空行走确是一件危险的事，但也是十分必要的。我国“神七”上实现舱外活动标志着我国的载人航天已经完成了近期目标的第一步(实现载人航天)，而进入第二步(进行航天员舱外活动和空间交会对接，发射短期有人照料的空间实验室)，它将为建造大型、长期有人照料的永久型空间站的第三步奠定基础。