航天員進駐“太空之家”,在空間站里“安居樂業”,執行各項科研任務。為了讓空間站順利完成建造及穩定運營,執行出艙任務也成為航天員的一種常態。出艙活動的航天員要面臨超低溫、宇宙射線、真空環境、太空垃圾等考驗,他們要如何應對,又有哪些“黑科技”在保障航天員的安全呢?
太空中航天員的出艙活動被稱為太空行走,是指航天員穿着艙外航天服離開載人航天器乘員艙,進入太空的行為。一般分為兩類:基於太空軌道的出艙活動,如空間站和載人飛船;基於地外星球的出艙活動,如登陸月球、火星等。出艙活動是載人航天活動的重要組成部分,也是載人航天的一項關鍵技術。
出艙活動使航天員直接進入太空,消除了航天器艙壁對航天員的限制,大大拓展了人類在太空的活動範圍。通過出艙活動,航天員在航天器艙外執行組裝、維修、實驗、建造、生產、釋放衛星等各種任務,讓人類更好地認識太空、進入太空,開發和利用太空資源。
出艙任務有哪些?
試驗驗證類出艙活動
主要驗證出艙活動系統的可行性、安全性和可靠性的相關技術,如驗證新一代航天服等出艙相關裝備和產品。
空間作業型出艙活動
主要包括小型航天器的回收、修整與釋放,艙外設備轉移、安裝、維護與管理,空間設施的組裝、維修與建造,緊急太空救援,月面工作、登陸火星工作及地外星球的科研、生活設施建設等。
空間實驗型出艙活動
主要有天文觀測和對地觀測,空間生命科學和生物技術實驗,空間流體力學實驗,空間材料加工實驗,微重力科學實驗,空間生活技術實驗。
在天和機械臂的幫助下航天員實施艙外作業(圖源:《知識就是力量》雜誌)
“感覺良好”談何容易
2003年執行神舟五號載人飛行任務時,航天英雄楊利偉返回地面後的一句“感覺良好”令人振奮。2008年,執行神舟七號載人飛行任務的航天員翟志剛出艙時遇到兩次突發狀況,把艙門打開之後,他的一句“我已出艙,感覺良好”令人安心。
“感覺良好”,已成為中國航天員出艙時報平安的“傳統”用語,也成為中國開啟空間站時代之後我們經常能聽到的“熱詞”。
時間來到2021年,執行神舟十三號載人飛行任務的航天員葉光富、翟志剛、王亞平組成“感覺良好”三人組,圓滿完成了各項出艙任務。這句話聽起來很輕鬆,但要實現讓航天員“感覺良好”的出艙活動卻並不容易。
由於太空是一個微重力、高真空、強輻射、冷黑的環境,航天器或航天服在太陽照射時溫度可高於100攝氏度,無太陽照射時溫度降至零下200攝氏度,還可能遭遇微流星體(宇宙空間細小的岩石顆粒)的撞擊等。
另外,航天員在微重力環境中要穿着並操作重達130千克的艙外航天服,開展各種工作時還會遇到諸多困難,對航天員的身體和心理都是巨大挑戰。太空行走要求航天員有強健的體魄、優良的心理素質、對特因環境的耐受力,並掌握載人航天基本知識和技能、出艙活動專業知識和技能。因此,太空行走是一項具有極高技術含量的活動。