惊险的中国首次出舱及太空行走

当神舟七号航天员翟志刚、刘伯明准备出舱太空行走时，意外出现了——舱门打不开！大家心都提到了嗓子眼，怎么办？虽然在地面浮力水槽中多次练习过开舱门动作，但是到了太空情况还是不一样。当舱压降低到一个压力时，由于内外压差，直往舱外抽吸，劲头很大，完全靠航天员的上肢力量根本无法打开，这时航天员借助一根金属撬杠，才算把舱门打开一条缝，终于化险为夷，当翟志刚说出“我已出舱，感觉良好”，所有人总算松了一口气。最终，翟志刚完成了19分35秒的出舱活动，成为我国太空行走第一人。

而这次，神舟十二号航天员乘组会有2人长时间出舱。他们之中谁会出舱，出舱干什么？等我一一为您深度剧透。据报道：

中国空间站首批3名航天员要开展2次出舱活动及舱外作业，包括：

1️⃣ 舱外服在轨转移、组装、测试

2️⃣ 开展舱外工具箱的组装

3️⃣ 全景摄像机抬升

4️⃣ 扩展泵组的安装等

谁会出舱？

我们认为是刘伯明和汤洪波。有几个依据：

（1）天舟二号提前运送到天和核心舱的货物中，有两套航天员舱外服。

（2）在CGTN《成为一名航天员需要什么条件？》报道中提到：选择刘伯明是因为他配合翟志刚完成过出舱活动，也有出舱活动的经验。

据刘伯明讲：两次出舱任务间隔时间很短。在舱外作业点进行精细操作，一个人携带的工具有限，操作难度大，有可能需要另外一名航天员配合，两个人共同到作业点完成任务。出舱过程中，会进行首次人和机械臂的协同配合，机械臂把航天员载到舱外作业点附近。他还表示：很期待站在机械臂末端的那一刻。

（3）在央视《面对面：黄伟芬 第七次飞行》节目中，我们捕捉到身着舱外宇航服的汤洪波，有一个在浮力水槽中训练的画面。

（4）最后看年龄，聂海胜57岁、刘伯明55岁、汤洪波47岁。

出舱四件事之舱外服在轨转移、组装、测试

这个动作需要在天和核心舱一端的节点舱（气闸舱）内完成。进行出舱太空行走之前，两名航天员先从相邻舱段进入节点舱，关闭舱门后，节点舱就成了一个密闭的舱室。然后航天员在这里组装、测试舱外航天服，确认没有问题后穿上舱外航天服。这时节点舱内的压力接近一个大气压，需要逐渐泄压，为了避免得减压病，降至70千帕时，航天员完成吸氧排氮，舱压继续下降到和太空中气压基本一致。之后舱门打开，航天员就能出舱太空行走了。

节点舱上出舱口（舱内）

节点舱上出舱口（舱外）

我们在神七出舱时，翟志刚穿的是一套国产舱外服，重120公斤，价值3000多万人民币，刘伯明穿了一套俄罗斯舱外服。如今全新一代的“飞天”舱外航天服由湖南大学、湘潭大学等团队完成设计和研制工作。目前国际上能完全独立掌握舱外航天服设计和研制技术的国家只有中国、美国、俄罗斯三国。

全新一代的“飞天”舱外航天服包含水下训练版和太空版两版。舱外服总共有6层，从内到外依次是舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层、外防护层，具备防辐射、温度调节和压力调节等功能。据悉，水下训练版一套重200多公斤，而太空版也有100多公斤。

新一代飞天舱外服（水下训练版）

航天员在地面浮力水槽失重训练

出舱四件事之开展舱外工具箱的组装

实话实说，小编没有得到此次舱外活动中关于舱外工具箱组装工作的任何信息，只是在央视《面对面：黄伟芬 第七次飞行》节目中捕捉到一个画面：航天员在水槽中使用“电动工具”进行舱外维修训练的画面，供大家参考。

但是这里给大家介绍一个国际空间站的“趣事”，2008 年 11 月 18 日，宇航员海德·史蒂芬妮·派珀在国际空间站工作，在研究太阳能电池阵列装置时，一不小心，随身携带的工具包从她身边漂走。

这个价值 10万美元的工具包，重14公斤、宽51厘米，高30厘米，深约一手宽，里有两把黄油枪、一个刮刀工具、一个大垃圾袋和一个小杂物袋。它围着地球转了几个月后，最终坠向地球并在它重新进入大气层时燃烧殆尽。有太空爱好者还拍下了它再入大气层燃烧时的画面。

出舱四件事之全景摄像机抬升

天和核心舱此次携带了4个全景摄像机，由航天科技集团八院负责研制，全景摄像机主要用来观察舱外各个设备的情况，包括空间站建造过程中的交会对接、太阳翼帆板展开、中继天线升降、航天员出舱活动都能看到。

舱外全景摄像机外形比较独特，它有4个镜头，可以360度全景监视飞行过程舱外以及航天员出舱活动。而此次出舱活动就是对这个镜头进行抬升。我们分析是为了调整到更好的观测角度。

出舱四件事之扩展泵组的安装

仍然是实话实说，我们没有收集到相关信息。但是我们查阅到国际空间站的相关操作，他们主要是针对冷却系统更换氨制冷剂模块等。在西安微电机研究所的有关宣传中，我们发现这样一句话“（该所）为热控分系统的流体回路泵、外载荷泵以及扩展泵组泵配套研制了控制器及驱动电机”，据此分析此次我国空间站航天员出舱活动，很大可能也是在舱外配置冷却系统相关的扩展泵组。

出舱活动的最大亮点——机械臂运输航天员

因为在太空中无路可走，所谓行走就是用手“走”，如果完全靠航天员在太空中调整姿态将会耗费很大的体力。而本次神舟十二号任务出舱活动时间大概需要几个小时，完成安装、调试设备，这对航天员的体力有很大要求。所以此次任务中，出舱后的航天员，先踩到空间站外表的大型机械臂末端，像踩滑雪板那样，把双脚固定住，然后机械臂把航天员送到需要操作的位置，既能节省很大的体力，也能相对增加更长的舱外作业时长。

机械臂把航天员送到作业位置

脚踏机械臂的航天员在作业（模拟）

不仅如此，为了让航天员在舱外用手“走”得更稳，空间站舱外还设置了很多“扶手”，这样也同样起到了固定位置和引导行走的作用。

祝愿此次我国空间站航天员出舱作业顺利成功！关注@工程师天张，为你解读更多大国工程背后的科学知识。