太空行走不容易

人在地球上行走靠的是腳底與地面之間的摩擦；太空中沒有人行道，“輕如鴻毛”的航天員根本無法用腳行走。他們移動自己的身體靠的是用手拉住一個個扶手，或使用載人機(jī)動裝置。太空中沒有參照物，無法分清物體遠(yuǎn)近大小，判斷其速度的快慢；如無保險(xiǎn)措施，出艙活動的航天員很容易丟失在茫茫太空中成為人體衛(wèi)星。浪漫的太空行走其實(shí)不容易。

出艙活動的門戶

航天員進(jìn)行太空行走的目的，是為了維修、裝卸、更換和回收航天器或航天器的外部設(shè)備。要實(shí)現(xiàn)“太空行走”，至少得解決兩大技術(shù)難題：一是飛船上氣閘艙的設(shè)置，二是艙外航天服的研制。

氣閘艙是航天員出艙活動的門戶。載人航天器的氣閘艙一般有兩個閘門，一個與座艙連接，叫內(nèi)閘門；另一個是通向太空的外閘門。簡單地說，航天員出艙時(shí)先走內(nèi)閘門，然后關(guān)閉內(nèi)閘門，再把氣閘艙內(nèi)的空氣抽入座艙內(nèi)，當(dāng)氣閘艙內(nèi)的壓力和外太空相等時(shí)就可打開外閘門進(jìn)入太空了。航天員返回氣閘艙時(shí)則按相反的順序操作，整個過程就像船舶通過船閘進(jìn)出三峽大壩一樣。內(nèi)、外閘門的氣密性必須絕對可靠。航天員啟、閉閘門的操作須十分小心，萬萬不可漏氣，否則后果不堪設(shè)想。和國外的載人飛船一樣，我國的“神舟七號”飛船也將軌道艙作為氣閘使用。

氣閘艙不但可以避免座艙內(nèi)的氣體泄漏，而且還能讓航天員在出艙前有一個適應(yīng)過程。這是因?yàn)樵谳d人航天器的密閉艙內(nèi)，空氣的壓強(qiáng)及組成與地面基本相同，因此，航天員的體內(nèi)含有一定量的氮?dú)狻６教靻T一旦進(jìn)入太空，他所穿的航天服內(nèi)的氣壓僅為大氣壓的27?郾5 %；如果航天員猛然出艙，人體組織內(nèi)的氣體就會因?yàn)橥饨鐗毫档投庖莩?。人體內(nèi)各組織都需要氧氣，所以氧氣逸到哪里都可以。但逸出人體組織的氮?dú)鈪s因?yàn)椴荒芡ㄟ^血液帶到肺部排出而形成氣泡，使人體出現(xiàn)皮膚發(fā)癢、關(guān)節(jié)與肌肉疼痛、咳嗽和胸悶等癥狀，更糟糕的是還可能造成氣栓堵塞血管，危及航天員的生命安全。因此，航天員進(jìn)入太空之前，必須把體內(nèi)多余的氮?dú)馀懦?，用氧氣來代替；其方法就是在氣閘艙吸入純氧。

把地球穿在身上

航天員出艙活動最重要的裝備是艙外航天服。太空處于真空狀態(tài)，沒有大氣層的保護(hù)，生存環(huán)境極為惡劣；有太陽光照射時(shí)，物體溫度可高于100℃，無陽光照射時(shí)，則可低于－200℃，可見溫差之大。更嚴(yán)重的是，太空中還存在著各種對人體傷害極大的輻射、微流星和人類制造的太空垃圾。這就要求艙外航天服具有防微流星、真空隔熱屏蔽、氣密、保壓、通風(fēng)、調(diào)溫等多種功能，構(gòu)成一個獨(dú)立的生命保障系統(tǒng)。

與質(zhì)量為10千克的艙內(nèi)航天服相比，質(zhì)量100多千克的艙外航天服多了三層：一是真空隔熱層，用于保護(hù)航天員不受艙外環(huán)境過熱、過冷的侵襲；二是液冷層，用來把航天員身體產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；三是防護(hù)層，能防太陽和宇宙射線輻射。艙外航天服的頭盔是透明的，手套是靈活的，整套航天服是密封的。

“臍帶”和“噴氣背包”

航天員的出艙活動有兩種方式，一種是“臍帶”式，另一種是“自由”式。采用“臍帶”式出艙活動時(shí)，航天員通過一根類似“臍帶”的安全帶跟載人航天器相連。這條“臍帶”有兩個作用：一是提供生命保障。航天員在艙外所需要的氧氣、空氣壓力、冷卻工具、電源和通信等都是通過“臍帶”提供的。二是起保險(xiǎn)作用，防止航天員漂離載人航天器太遠(yuǎn)而回不來。“臍帶”不能過長，一般不超過5米，以保證帶子不會纏繞在一起，所以“臍帶”式出艙活動都不會離載人航天器太遠(yuǎn)。

進(jìn)行“自由”式太空行走的航天員，出艙時(shí)還要攜帶一套載人機(jī)動裝置——“太空噴氣背包”。這種背包高約1?郾25米，寬約830毫米，總重150公斤，內(nèi)裝12公斤液氮，共有24個噴嘴。它像一把沒座位的椅子，安在宇航員的背上。宇航員可以通過扶手上的開關(guān)控制24個微型噴嘴，噴射出背包里的壓縮氮?dú)猓瑥亩纬筛鱾€方向、大小不同的反推力，實(shí)現(xiàn)不同方向的移動。有了這種噴氣背包，航天員就能在茫茫太空中隨心所欲地旋轉(zhuǎn)，向上、向下、向前、向后地自由移動了。由于噴氣背包太笨重，美國又研制了新一代載人機(jī)動裝置——“艙外活動救援輕便服”。航天員可通過設(shè)置在航天服前面的開關(guān)控制噴氣，實(shí)現(xiàn)各個方向的移動。

“臍帶”式出艙，技術(shù)相對比較簡單，也比較安全，早期的出艙活動，首次進(jìn)行的太空行走，或單人出艙活動都采用這種方式。2003年，美國華裔宇航員盧杰創(chuàng)造了“臍帶”式太空行走的新紀(jì)錄：距離30?郾58米，耗時(shí)6小時(shí)14分鐘。這個距離需要極其優(yōu)秀的體能和心理承受能力，被認(rèn)為已經(jīng)是“臍帶”式太空漫步的極限了?！白杂伞笔匠雠摶顒右话愣际莾蓚€人，以便相互保護(hù)。1984年，美國宇航員進(jìn)行了人類史上第一次“自由”式太空行走，離開太空船距離達(dá)到了100米，這是按照設(shè)計(jì)可以達(dá)到的最遠(yuǎn)距離了。

歷經(jīng)艱險(xiǎn)的第一次

人類歷史上首次太空行走多災(zāi)多難。出于安全考慮，蘇聯(lián)先發(fā)射了一艘不載人的偵察飛船，以收集太陽輻射、高能量粒子流等各種因素對宇航員身體影響的數(shù)據(jù)。飛船在太空工作得很出色，然而在返回地面的過程中卻意想不到地啟動自爆程序，關(guān)乎宇航員生命的珍貴數(shù)據(jù)就這樣消逝得無影無蹤。為了在與美國的太空競爭中搶先一步，蘇聯(lián)決定冒險(xiǎn)起飛。

1965年3月18日，莫斯科。上午10時(shí)，上升2號飛船轟鳴著載著兩名航天員從拜克努爾發(fā)射場升空，其中別列亞耶夫?yàn)橹噶铋L，列昂諾夫是駕駛員。

當(dāng)飛船繞地飛行第2圈時(shí)，列昂諾夫確認(rèn)座艙密封完好后打開了向內(nèi)開的艙門，隨著別列亞耶夫的一聲“祝你好運(yùn)”，列昂諾夫浮游進(jìn)入密封過渡艙，即氣閘艙。

列昂諾夫進(jìn)入過渡后，便給自己航天服充壓，并檢查過渡艙的密封性，調(diào)整頭盔。此后，別列亞耶夫關(guān)上座艙蓋，并給過渡艙減壓。最后，列昂諾夫打開外蓋，于11點(diǎn)34分51秒進(jìn)入茫茫太空，成為世界上第1個在太空漫步的人。事后他說，當(dāng)我準(zhǔn)備好出去時(shí)，輕輕地推了一下艙蓋，于是就像一個軟木塞一樣呼的一下沖出艙口。

出艙后，列昂諾夫在太空不僅浮游，還翻筋斗，并從艙外卸掉1部相機(jī)，移動了幾件艙外物體。事實(shí)證明，太空并不那么可怕，人只要穿上航天服和生保系統(tǒng)背包，就能在艙外工作和存活。

10分鐘后，別列亞耶夫提醒列昂諾夫準(zhǔn)備返回座艙，可此時(shí)出現(xiàn)了麻煩。起先，列昂諾夫報(bào)告說取回艙外相機(jī)有困難，每次把相機(jī)放進(jìn)過渡艙時(shí)它都飄走。最后，列昂諾夫硬把相機(jī)推進(jìn)通道，并用腳踩住，這才將它放入。這時(shí)列昂諾夫已精疲力竭，出汗量超出他的航天服所能吸收的量。接著，又遇到了新問題，他的腳先邁到過渡艙里，可身子怎么也回不來，他卡在了艙門口。這是由于太空是真空的，無法從外部給航天服施壓，使航天服比想象的要鼓得多，如氣球一般。此外，因戴頭盔不能擦汗，汗水流到了眼睛上，汗氣也使面罩模糊了。這時(shí)，列昂諾夫除了能聽到自己的心在咚咚地急促跳動外，什么也看不清，聽不見。突然他靈機(jī)一動，給航天服放氣降壓，一次不行兩次，兩次不行三次，直到將壓力降到極危險(xiǎn)的低限，即從0?郾4降至0?郾25個大氣壓。他終于穿著癟下來的航天服活著爬進(jìn)了艙門。列昂諾夫在太空行走了10分鐘，但為擠進(jìn)艙門他又拼力花了14分鐘。驚心動魄的24分鐘猶如24個心結(jié)，記錄了人類探索太空的艱辛之旅。從此，美、蘇兩國航天員共進(jìn)行了近250次艙外活動，累計(jì)在艙外停留的時(shí)間達(dá)1000多小時(shí)?，F(xiàn)在，咱們中國的航天員也開始自己的太空行走了！