太空行走

郭紅鋒

太空行走（Walking in space）是載人航天的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是載人航天過(guò)程中在軌安裝大型設(shè)備、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、檢查和維修航天器及其附屬設(shè)備的重要手段。要實(shí)現(xiàn)太空行走這一目標(biāo)，需要諸多的特殊技術(shù)保障。

太空行走具有嚴(yán)格的科學(xué)定義：航天員穿著出艙活動(dòng)航天服，離開(kāi)飛船、航天飛機(jī)或空間站內(nèi)部，進(jìn)入艙外或宇宙空間（包括在月面上或是在火星上），完成指派的各種任務(wù)的過(guò)程。

太空行走用科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該叫“艙外活動(dòng)”（Extra-vehicular activity，簡(jiǎn)稱EVA），因?yàn)樘仗幱谑е鼗蛭⒅亓顟B(tài)，航天員的身體飄浮在太空中，要移動(dòng)身體，一般是用手而不是用腳。為了方便航天員的行動(dòng)，在航天飛機(jī)或空間站的里里外外都安裝了很多扶手，航天員用手握住一個(gè)一個(gè)扶手來(lái)回移動(dòng)身體。如果是在太空，離開(kāi)航天飛機(jī)或空間站，航天員要移動(dòng)時(shí)還必需用一種特殊的機(jī)動(dòng)裝置，來(lái)推動(dòng)自己的身體。

航天員在太空行走中確實(shí)有許多風(fēng)險(xiǎn)。例如，航天器可能會(huì)向外排放或泄漏出一些有毒的和有腐蝕性的氣體或液體，這些東西可能會(huì)在航天員太空行走中污染艙外航天服，如果被帶進(jìn)艙內(nèi)來(lái)，污染艙內(nèi)的空氣，有可能對(duì)航天員的健康構(gòu)成危害。再比如，太空行走中航天員的安全帶松脫，航天員可能自由漂浮，遠(yuǎn)離載人航天器；或者跟其他設(shè)備碰撞，損壞艙外航天服，這些情況對(duì)航天員的生命安全都是非常危險(xiǎn)的。此外，太空行走中航天員還可能受到大劑量電離輻射的照射，特別是宇宙射線的照射，對(duì)身體造成嚴(yán)重傷害。

既然有危險(xiǎn)為什么還要冒險(xiǎn)，艙外工作能不能用機(jī)器人代替人去做呢？一般情況下，的確可以利用機(jī)器人代替人在太空開(kāi)展工作，但機(jī)器人無(wú)法從根本上取代人的作用。人具有主觀能動(dòng)性，有創(chuàng)造力、預(yù)見(jiàn)性和應(yīng)變能力，能夠處理各種緊急或意外事件，而機(jī)器人卻不能。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，人類要征服太空其他天體，總要走出載人航天器身處太空。因此，太空行走盡管具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)性，但卻是空間事業(yè)發(fā)展所必需的。

太空行走一般有五個(gè)目的：一是太空維修，如俄羅斯航天員維修“和平號(hào)”空間站，美國(guó)航天員維修哈勃望遠(yuǎn)鏡等；二是完成太空組裝任務(wù)，如中國(guó)空間站的組裝工作；三是完成太空服務(wù)性工作，如航天員在航天器貨艙內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星或回收衛(wèi)星等；四是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)或研究，如國(guó)際空間站、中國(guó)空間站、美國(guó)阿波羅航天員在月面上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)等；五是完成太空建設(shè)任務(wù)，將來(lái)航天員到達(dá)月球或火星，將在上面建設(shè)臨時(shí)性基地或永久性基地。

航天員出艙進(jìn)行太空行走一般要過(guò)“三道坎”，就是低溫、輻射和失重。

低溫：太空里溫差很大，陽(yáng)光照射時(shí)溫度會(huì)超過(guò)100℃，無(wú)陽(yáng)光照射時(shí)可降到零下200℃的超低溫。

輻射：沒(méi)有大氣層的保護(hù)，數(shù)不清的宇宙射線是航天員太空行走的“隱形殺手”。

失重：失重讓人漂浮不定，給太空里的航天員行走帶來(lái)了巨大影響，很多裝備必須固定在身體上，行走時(shí)必須時(shí)時(shí)注意。

航天員出艙活動(dòng)必須穿上特制的艙外航天服（相當(dāng)于一個(gè)微型航天器），內(nèi)置氧氣瓶、水箱、二氧化碳處理裝置、溫控調(diào)節(jié)器等設(shè)備。航天服可以幫助航天員提高太空行走的能力，抵抗太空環(huán)境劇變的溫差、消除各種太空輻射和微流星的傷害等。

1965年3月18日，蘇聯(lián)的“上升2號(hào)”飛船進(jìn)入地球軌道，環(huán)繞地球飛行。航天員列昂諾夫身著特制航天服和安全帶，打開(kāi)飛船密閉艙，進(jìn)入了太空。他在艙外停留了24分鐘，自由飄浮12分鐘，完成了人類歷史上第一次系著安全帶的太空行走。

接著，美國(guó)航天員懷特于同年1965年6月5日從“雙子星座”4號(hào)飛船出艙作了太空行走，歷時(shí)20分鐘。這兩名航天員開(kāi)創(chuàng)了太空行走的先河。他們都身系安全帶，猶如嬰兒的臍帶，以防離開(kāi)母體飛船后在太空中走失。

世界上第一次未系安全帶的太空行走，是在1984年2月7日由美國(guó)航天員麥坎德利斯和斯圖爾特從“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)上先后出艙完成的。前者最遠(yuǎn)離航天飛機(jī)7米，歷時(shí)90分鐘，后者最遠(yuǎn)離航天飛機(jī)2米，歷時(shí)65分鐘。他們以每小時(shí)2.85萬(wàn)千米的速度在距離地面2萬(wàn)千米高的軌道上圍繞地球飛行，又無(wú)安全帶，故被稱為“人體衛(wèi)星”。