神舟十四號(hào)乘組在空間站已經(jīng)88天，9月1日晚間進(jìn)行了首次出艙活動(dòng)，經(jīng)過(guò)約6小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十四號(hào)航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)，陳冬、劉洋已安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，出艙活動(dòng)取得圓滿成功。

神舟十四號(hào)乘組首次出艙完成了哪些任務(wù)？有哪些重要意義？騰訊科技特約騰訊新聞知識(shí)官、商業(yè)航天資深分析師D宗師，通過(guò)十問(wèn)十答，高效讀懂神舟十四號(hào)首次出艙任務(wù)。

(資料圖)

Q1: 神舟十四號(hào)乘組首次出艙任務(wù)是什么？

神舟十四號(hào)乘組出艙

本次出艙任務(wù)是為未來(lái)空間站建設(shè)工作做一些基礎(chǔ)且重要的鋪墊工作——安裝和調(diào)試設(shè)備，再親身測(cè)試一下大小機(jī)械臂和氣閘艙等裝備的性能。任務(wù)要求首先在機(jī)械臂上安裝腳限位器，這樣航天員就可以被固定在機(jī)械臂上，不會(huì)飄向太空中，可以解放雙手進(jìn)行其他相關(guān)作業(yè)。其次就是安裝艙外工作臺(tái)，后續(xù)將在小機(jī)械臂的支持下，進(jìn)行問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙擴(kuò)展泵組安裝、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙全景相機(jī)抬升等作業(yè)，并開展艙外自主轉(zhuǎn)移應(yīng)急返回能力驗(yàn)證。

按照載人航天辦公室的說(shuō)法，本次出艙活動(dòng)天地間周密協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合。航天員每次太空行走時(shí)，每一個(gè)動(dòng)作都需要航天員和地面的飛控中心雙向確認(rèn)。地面會(huì)給予航天員技術(shù)上的支持，可以根據(jù)地面多個(gè)攝像頭看到更全面的畫面，提醒航天員注意哪些問(wèn)題，并且規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。甚至一旦雷達(dá)發(fā)現(xiàn)太空垃圾或者其他潛在危險(xiǎn)物體接近空間站，會(huì)及時(shí)下達(dá)緊急避險(xiǎn)的指令，他們的工作非常重要。

在地面配合的同時(shí)，留在艙內(nèi)的航天員蔡旭哲，一方面也要根據(jù)艙外的情況和自己在監(jiān)控?cái)z像前看到的內(nèi)容，為出艙的航天員提供安全保障建議；另一方面要根據(jù)地面的指令和出艙航天員任務(wù)進(jìn)度，在艙內(nèi)調(diào)整設(shè)備，必要時(shí)手動(dòng)操作艙外設(shè)備輔助航天員完成任務(wù)。

Q2：航天員出艙前要做什么準(zhǔn)備？

航天員出艙前鍛煉身體

航天員每次太空行走任務(wù)基本會(huì)持續(xù)6-7個(gè)小時(shí)，普通人看著他們?cè)谔罩酗h來(lái)飄去，似乎很輕松，實(shí)際上卻需要消耗大量的體力。因?yàn)槿嗽诘厍蛏嫌兄亓Φ膸椭?，我們的身體調(diào)整，做出一些動(dòng)作的時(shí)候都可以借助重力、摩擦力等基礎(chǔ)力實(shí)現(xiàn)。但是在太空中則需要完全不同的用力方式和動(dòng)作方式才能做到，所以對(duì)航天員體力消耗極大。

因此，出艙之前，航天員要體檢進(jìn)行身體鍛煉，讓身體適應(yīng)高強(qiáng)度的工作。比如用一根有彈力的訓(xùn)練用橡皮筋，從肩上穿過(guò)，再用下肢用力下踩以增加腿部肌肉力量。再比如在跑步機(jī)上跑步增強(qiáng)體能。

完成身體鍛煉后，還需要做健康方面必要的檢查，比如利用超聲診斷儀對(duì)心臟和肌肉進(jìn)行診斷。同時(shí)地面醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員也會(huì)根據(jù)航天員的指標(biāo)做出調(diào)整建議和指示等。

這些工作全部就緒后，要在艙內(nèi)進(jìn)行預(yù)演。模擬任務(wù)中的一系列必要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行熟悉。包括工具的使用，裝備的檢查等等。

Q3：為了此次出艙任務(wù)，航天員在地面上就要進(jìn)行哪些重要訓(xùn)練？

航天員水下訓(xùn)練

航天員在地面上所做的事情與任務(wù)開始之前空間站內(nèi)做的預(yù)演非常類似。只不過(guò)時(shí)間周期更長(zhǎng)，更成體系。這也是準(zhǔn)備執(zhí)行某次任務(wù)的航天員與不執(zhí)行此次任務(wù)的乘組之間最大的差別。他們要在水下訓(xùn)練6個(gè)月任務(wù)期間所有的具體行動(dòng)，做到讓每次行動(dòng)都成為肌肉記憶。這種訓(xùn)練非常辛苦。航天員訓(xùn)練中心在過(guò)去邀請(qǐng)過(guò)部分志愿者一同參與水下訓(xùn)練，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)志愿者在水下直接睡著的情況，可見訓(xùn)練的辛苦。

Q4：為什么這次出艙從節(jié)點(diǎn)艙改為了氣閘艙？

節(jié)點(diǎn)艙和氣閘艙對(duì)比

首先氣閘艙位于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙貼近柔性太陽(yáng)翼的那一端，而節(jié)點(diǎn)艙位于天和核心艙中，未來(lái)空間站完全體落成后，節(jié)點(diǎn)艙基本位于所有艙段的正中央。除了位置之外，氣閘艙和節(jié)點(diǎn)艙的空間大小也有很大區(qū)別。問(wèn)天氣閘艙共9.6立方米，艙門直徑1米。而節(jié)點(diǎn)艙內(nèi)部空間大約6立方米，艙門只有0.85米。這樣從氣閘艙進(jìn)出，不但有更大的空間施展，還能讓航天員攜帶一些必要的設(shè)備進(jìn)出。還有就是節(jié)點(diǎn)艙的出口是背對(duì)地球的，而氣閘倉(cāng)的出口面對(duì)地球。

Q5：為什么氣閘艙要對(duì)著地球開口？

氣閘艙出艙

這個(gè)問(wèn)題對(duì)標(biāo)的是節(jié)點(diǎn)艙出口位置，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)艙在前向、徑向，以及兩個(gè)側(cè)向均有對(duì)接裝置，因此出艙口只能選擇在天頂方向。這樣航天員從這里出艙就不得不面對(duì)陽(yáng)光直射干擾問(wèn)題。雖然航天服上有護(hù)目鏡作為保護(hù)，但以防萬(wàn)一，還并不是最優(yōu)的選擇。而氣閘艙面對(duì)地球出艙，則不必面對(duì)陽(yáng)光的直射，安全性得到了提升。

Q6：為什么以后要以問(wèn)天氣閘艙作為主要進(jìn)出空間站的出入口？

氣閘艙位置

中國(guó)空間站是積木式的結(jié)構(gòu)，是以節(jié)點(diǎn)艙為中心，向其他六面延伸出對(duì)接口，進(jìn)而組合成的空間站整體。所以它就像一個(gè)重要的交通樞紐，性質(zhì)非常重要。一旦節(jié)點(diǎn)艙出了問(wèn)題，那么空間站其他艙段就相當(dāng)于各自割裂了，并且節(jié)點(diǎn)艙聯(lián)通著神舟飛船這個(gè)保障航天員安全返回地球的生命通道，所以要盡可能保證這個(gè)艙段的穩(wěn)定。而且如果從節(jié)點(diǎn)艙出艙的話，在航天員太空行走的5-6個(gè)小時(shí)里，空間站里面的工作會(huì)受到很大影響。而問(wèn)天氣閘艙的位置在T字型空間站完全體的一個(gè)端點(diǎn)上，所以如果它出了問(wèn)題，一方面航天員可以從節(jié)點(diǎn)艙再回到空間站內(nèi)，另一方面也不至于讓空間站各艙段彼此割裂。

Q7：氣閘艙的艙門有什么玄機(jī)？

氣閘艙艙門的舷窗

氣閘艙的艙門除了比節(jié)點(diǎn)艙更大以外，還多了一個(gè)小的舷窗，由于氣閘艙面對(duì)地球，所以從這個(gè)舷窗里可以隨時(shí)看到美麗的地球，是拍照的絕佳窗口，和國(guó)際空間站上法國(guó)宇航員吹薩克斯的瞭望艙具有類似的功能。目前上海八院也在研制我國(guó)的充氣式瞭望艙，未來(lái)可能在中國(guó)空間站上也會(huì)擁有這樣一個(gè)網(wǎng)紅打卡圣地。

Q8：劉洋航天服上黃色的紋路有什么故事？

劉洋航天服

黃色紋路沒有過(guò)多的含義，只是單純作為區(qū)分不同航天員之間的標(biāo)志，類似于防疫人員在防疫服上寫上自己的名字的意義。在神舟十二號(hào)乘組上天后，王亞平也曾穿著這套航天服進(jìn)行太空行走。所以理論上這套航天服的物理調(diào)節(jié)，大小和尺寸大概率更適合女性的體型，因此這次劉洋穿這套航天服也不意外。

Q9：向下出艙會(huì)給航天員帶來(lái)什么新的感受？

航天員出艙

對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，這樣的出艙方式會(huì)給自己帶來(lái)一定的心理沖擊，因?yàn)樯虾拖碌挠^念不能很快的消除，所以可能會(huì)覺得自己出艙之后會(huì)迅速墜落到地球上。而實(shí)際上在宇宙中并沒有上下的概念，對(duì)于航天員來(lái)說(shuō)從節(jié)點(diǎn)艙出來(lái)和從氣閘艙出來(lái)非常類似。并且通過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練以后，航天員早已消除了普通人心中對(duì)空間的恐懼和假象。除了出艙之后可以直接感嘆一下藍(lán)色地球的美麗以外，沒有其他改變。

Q10：未來(lái)除了節(jié)點(diǎn)艙和問(wèn)天氣閘艙，還有沒有其他進(jìn)出口？

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的對(duì)比

在不增加拓展艙段的情況下，中國(guó)空間站一共有三個(gè)進(jìn)出口，分別位于節(jié)點(diǎn)艙、問(wèn)天氣閘艙和夢(mèng)天貨物氣閘艙。所以未來(lái)夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合完成后，會(huì)增加一個(gè)供貨物自動(dòng)進(jìn)出空間站的氣閘艙，綜合技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了國(guó)際空間站。如果中國(guó)空間站未來(lái)從3艙T字結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展成5艙干字結(jié)構(gòu)，那么不排除會(huì)有更多的氣閘艙供航天員進(jìn)出。

關(guān)鍵詞： 中國(guó)空間站 太空行走