太空行走

郭红锋

太空行走（Walking in space）是载人航天的一项关键技术，是载人航天过程中在轨安装大型设备、进行科学实验、检查和维修航天器及其附属设备的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。

太空行走具有严格的科学定义：航天员穿着出舱活动航天服，离开飞船、航天飞机或空间站内部，进入舱外或宇宙空间（包括在月面上或是在火星上），完成指派的各种任务的过程。

太空行走用科学术语来说，应该叫“舱外活动”（Extra-vehicular activity，简称EVA），因为太空处于失重或微重力状态，航天员的身体飘浮在太空中，要移动身体，一般是用手而不是用脚。为了方便航天员的行动，在航天飞机或空间站的里里外外都安装了很多扶手，航天员用手握住一个一个扶手来回移动身体。如果是在太空，离开航天飞机或空间站，航天员要移动时还必需用一种特殊的机动装置，来推动自己的身体。

航天员在太空行走中确实有许多风险。例如，航天器可能会向外排放或泄漏出一些有毒的和有腐蚀性的气体或液体，这些东西可能会在航天员太空行走中污染舱外航天服，如果被带进舱内来，污染舱内的空气，有可能对航天员的健康构成危害。再比如，太空行走中航天员的安全带松脱，航天员可能自由漂浮，远离载人航天器；或者跟其他设备碰撞，损坏舱外航天服，这些情况对航天员的生命安全都是非常危险的。此外，太空行走中航天员还可能受到大剂量电离辐射的照射，特别是宇宙射线的照射，对身体造成严重伤害。

既然有危险为什么还要冒险，舱外工作能不能用机器人代替人去做呢？一般情况下，的确可以利用机器人代替人在太空开展工作，但机器人无法从根本上取代人的作用。人具有主观能动性，有创造力、预见性和应变能力，能够处理各种紧急或意外事件，而机器人却不能。从长远看，人类要征服太空其他天体，总要走出载人航天器身处太空。因此，太空行走尽管具有相当大的危险性，但却是空间事业发展所必需的。

太空行走一般有五个目的：一是太空维修，如俄罗斯航天员维修“和平号”空间站，美国航天员维修哈勃望远镜等；二是完成太空组装任务，如中国空间站的组装工作；三是完成太空服务性工作，如航天员在航天器货舱内发射卫星或回收卫星等；四是进行科学实验或研究，如国际空间站、中国空间站、美国阿波罗航天员在月面上进行科学实验等；五是完成太空建设任务，将来航天员到达月球或火星，将在上面建设临时性基地或永久性基地。

航天员出舱进行太空行走一般要过“三道坎”，就是低温、辐射和失重。

低温：太空里温差很大，阳光照射时温度会超过100℃，无阳光照射时可降到零下200℃的超低温。

辐射：没有大气层的保护，数不清的宇宙射线是航天员太空行走的“隐形杀手”。

失重：失重让人漂浮不定，给太空里的航天员行走带来了巨大影响，很多装备必须固定在身体上，行走时必须时时注意。

航天员出舱活动必须穿上特制的舱外航天服（相当于一个微型航天器），内置氧气瓶、水箱、二氧化碳处理装置、温控调节器等设备。航天服可以帮助航天员提高太空行走的能力，抵抗太空环境剧变的温差、消除各种太空辐射和微流星的伤害等。

1965年3月18日，蘇联的“上升2号”飞船进入地球轨道，环绕地球飞行。航天员列昂诺夫身着特制航天服和安全带，打开飞船密闭舱，进入了太空。他在舱外停留了24分钟，自由飘浮12分钟，完成了人类历史上第一次系着安全带的太空行走。

接着，美国航天员怀特于同年1965年6月5日从“双子星座”4号飞船出舱作了太空行走，历时20分钟。这两名航天员开创了太空行走的先河。他们都身系安全带，犹如婴儿的脐带，以防离开母体飞船后在太空中走失。

世界上第一次未系安全带的太空行走，是在1984年2月7日由美国航天员麦坎德利斯和斯图尔特从“挑战者号”航天飞机上先后出舱完成的。前者最远离航天飞机7米，历时90分钟，后者最远离航天飞机2米，历时65分钟。他们以每小时2.85万千米的速度在距离地面2万千米高的轨道上围绕地球飞行，又无安全带，故被称为“人体卫星”。