“神舟十二號，我是曙光！”
——我國空間站階段首次出艙活動背后的故事

文／占 康 付毅飛

中國空間站在地球軌道上

“神舟十二號，我是曙光！”

對于我國在軌航天員來說，“曙光”意味著距離太空400公里高度下航天員系統崗位人員的全力支持。

在空間站階段首次出艙活動中，“曙光”指引著他們行走太空的每一步。

2021年7月4日14時57分，經過約7小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組密切協同，圓滿完成出艙活動期間全部既定任務，航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙，標志著我國空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

在直播鏡頭里可以看到，“曙光”指揮全程給在軌航天員發布口令，在他身邊，有一排穿著藍色試驗服的崗位人員，不斷地相互交流。他們均屬于出艙活動支持小組，為了這次出艙活動的順利實施，付出了諸多心血。

“這個模式非常高效！

針對空間站階段出艙活動任務復雜難度大的特性，2021年3月4日，載人航天辦公室決定匯集航天員系統、空間站系統和測控系統的相關責任總師和崗位支持人員共20余人，組成出艙活動聯合專班，航天員系統總設計師黃偉芬任專班組長。

專班完成了神舟十二號任務航天員出艙活動實施總體方案、出艙活動故障預案、正常情況下協同程序、應急處置協同程序和最低出艙條件放下準則等相關頂層設計方案，作為實施出艙活動依據。

同時，他們確定了出艙任務實施的新工作模式，成立出艙活動支持小組，成員由專班成員抽調組成，在出艙活動實施中給航天員提供支持，并提出決策意見。黃偉芬任小組組長，航天員系統一名教員擔任出艙活動專項指揮，代號“曙光”，沿用的是航天員系統調度的代號。此外，空間站系統調度代號“天和”，測控系統調度代號“北京”。

當航天員準備執行出艙任務時，從核心艙進入節點艙并關上兩艙之間的雙向承壓艙門開始直到出艙活動任務完成返回核心艙并關上兩艙之間的雙向承壓艙門結束，這段過程由“曙光”指揮全程實施。

在新型組織指揮模式下，此次出艙任務呈現出跨系統、跨部門、艙內外配合，天地協同，在軌航天員“01”聶海勝、“02”劉伯明、“03”湯洪波和地面“曙光”“天和”“北京”六方聯動的特點。

任務結束后，乘組航天員也對此次新型指揮模式給了大大的贊。劉伯明開玩笑地說：“本以為出艙過程中遇到問題，你們會層層請示上級并開會呢。沒想到你們幾個人2分鐘內就給出意見。這個模式非常高效！”

艙外服能支撐7小時嗎？“沒問題！”

原計劃6小時的出艙活動延遲了一個小時，當出艙活動進行到5小時后，大家開始擔心，艙外航天服能不能保證7小時？

中國航天員科研訓練中心航天服工程室主任、航天員系統副總設計師張萬欣說：“沒問題。”

他們是有備而來。

為了實時監測艙外服消耗品余量，艙外服支持崗工作人員開發了一個消耗品預測分析軟件，通過監測現有數據來預測后續工作時長。防止萬一軟件出現故障，他們還同步進行手動測算。經預測，執行出艙任務的兩套服裝均能保證8小時以上時長，而事實也驗證了這一結論。

針對此次出艙活動，艙外服支持崗開展了詳盡的準備工作。

為了確保航天員操作快捷無誤，艙外服支持崗提前一天把所有物資和設備所處的位置、象限、產品編號等寫成任務清單，上傳給航天員。出艙前，崗位人員對艙外服和相關艙載設備進行了24小時測試，確保供氧、供電、供水、通信等功能正常。尤其服裝氣密性檢查是重點項目，其將直接影響任務成敗甚至航天員的生命安全。

出艙活動當天，一套嶄新的乳白色艙外服出現在地面航天員支持廳。崗位人員同步準備了電產品桌面聯試現場、艙外服和艙載設備整體伴飛現場，以便在任務中萬一服裝出現問題，能及時進行天地同步排故。

艙外服崗位人員田長盛說：“新一代‘飛天’艙外服從立項到現在，走過了8年時間。經過了無數次測試和優化改進，這次任務中完美亮相并圓滿完成任務，讓我們研制團隊深感興奮和欣慰。在出艙活動整個過程中，我們也一點都不緊張，因為我們對自己的服裝非常有信心。”

“編寫出艙活動手冊快要了半條命”

如果把出艙活動比作一部微電影的話，航天員系統總體崗相當于此次出艙活動的總編劇，擔任整個出艙活動任務的總體設計和出艙活動手冊的編制。

出艙活動操作手冊是航天員在整個出艙過程中需要嚴格遵守的行動指南。一共有8冊800來頁，中心總體室主任設計師王在編寫了其中的5冊，700頁左右。王在笑稱：“編寫這些手冊快要了半條命。”由于時間緊，任務重，產品狀態定得晚，他要跟各系統協調，核實狀態，反復修改，牽一發則動全身，改到他都快崩潰了。這一年，他沒日沒夜地泡在辦公室里，實在太困了就坐椅子上睡幾個小時，兩三天不回家是常態，最長一次連續5天沒離開過辦公室，頭發熬白了好多根。

王在和出艙有著深厚的淵源。他曾參與編寫神舟七號任務的出艙活動手冊，作為志愿者以身試險參加了第一代“飛天”艙外服低壓試驗，作為試驗指揮參加了新一代“飛天”艙外服低壓試驗。他對出艙流程再熟悉不過。

出艙當天，總體崗人員全程關注，記錄航天員在軌工作完成情況和反饋信息，便于后續優化調整協同工作模式。王在說：“任務成功，歡欣鼓舞，倍感自豪！”

“完全按照設計預期，正中十環”

航天員從艙內的正常大氣壓環境走向艙外真空環境，需穿過節點艙進行過渡，將節點艙分三步逐步泄壓到真空狀態，才能打開艙門出艙；返回節點艙后，也要分三步逐步復壓到常壓狀態，才可以脫掉艙外服。

節點艙內泄復壓、出艙前后在艙內為航天服提供氧氣供應、服裝制冷等多項支持工作，主要由環控生保出艙保障子系統完成。

最難的工作是壓力和氧濃度調控，由于在節點艙泄壓階段，艙外服要用氧氣進行大流量沖洗，艙內氧濃度就會增加。既要防止氧濃度過高帶來火災風險，又要防止氧濃度過低影響航天員呼吸，氧濃度必須控制在0.4kPa內進行精密調控。但是艙容較小，壓力變化大，要控制在一個這么精確的范圍內，難度很大。

為此，崗位人員反復做實驗，計算各種工況下的壓力、氧濃度數值，制定曲線表研究規律并精確進行預調控。為完成好空間站首次出艙保障任務，環控生保技術組全員一輪輪推演程序、一遍遍故障模擬及對策驗證，不放過任何疑點，利用地面組合體試驗平臺就進行了4次全流程驗證。

“通過預控，出艙當天氧分壓完全按照設計預期，沿著規劃路線只奔靶心，正中十環。”中心航天環控生保室主任卞強說。