太空行走

郭紅鋒

太空行走（Walking in space）是載人航天的一項關鍵技術，是載人航天過程中在軌安裝大型設備、進行科學實驗、檢查和維修航天器及其附屬設備的重要手段。要實現太空行走這一目標，需要諸多的特殊技術保障。

太空行走具有嚴格的科學定義：航天員穿著出艙活動航天服，離開飛船、航天飛機或空間站內部，進入艙外或宇宙空間（包括在月面上或是在火星上），完成指派的各種任務的過程。

太空行走用科學術語來說，應該叫“艙外活動”（Extra-vehicular activity，簡稱EVA），因為太空處于失重或微重力狀態，航天員的身體飄浮在太空中，要移動身體，一般是用手而不是用腳。為了方便航天員的行動，在航天飛機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一個扶手來回移動身體。如果是在太空，離開航天飛機或空間站，航天員要移動時還必需用一種特殊的機動裝置，來推動自己的身體。

航天員在太空行走中確實有許多風險。例如，航天器可能會向外排放或泄漏出一些有毒的和有腐蝕性的氣體或液體，這些東西可能會在航天員太空行走中污染艙外航天服，如果被帶進艙內來，污染艙內的空氣，有可能對航天員的健康構成危害。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，遠離載人航天器；或者跟其他設備碰撞，損壞艙外航天服，這些情況對航天員的生命安全都是非常危險的。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，對身體造成嚴重傷害。

既然有危險為什么還要冒險，艙外工作能不能用機器人代替人去做呢？一般情況下，的確可以利用機器人代替人在太空開展工作，但機器人無法從根本上取代人的作用。人具有主觀能動性，有創造力、預見性和應變能力，能夠處理各種緊急或意外事件，而機器人卻不能。從長遠看，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大的危險性，但卻是空間事業發展所必需的。

太空行走一般有五個目的：一是太空維修，如俄羅斯航天員維修“和平號”空間站，美國航天員維修哈勃望遠鏡等；二是完成太空組裝任務，如中國空間站的組裝工作；三是完成太空服務性工作，如航天員在航天器貨艙內發射衛星或回收衛星等；四是進行科學實驗或研究，如國際空間站、中國空間站、美國阿波羅航天員在月面上進行科學實驗等；五是完成太空建設任務，將來航天員到達月球或火星，將在上面建設臨時性基地或永久性基地。

航天員出艙進行太空行走一般要過“三道坎”，就是低溫、輻射和失重。

低溫：太空里溫差很大，陽光照射時溫度會超過100℃，無陽光照射時可降到零下200℃的超低溫。

輻射：沒有大氣層的保護，數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了巨大影響，很多裝備必須固定在身體上，行走時必須時時注意。

航天員出艙活動必須穿上特制的艙外航天服（相當于一個微型航天器），內置氧氣瓶、水箱、二氧化碳處理裝置、溫控調節器等設備。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，蘇聯的“上升2號”飛船進入地球軌道，環繞地球飛行。航天員列昂諾夫身著特制航天服和安全帶，打開飛船密閉艙，進入了太空。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，美國航天員懷特于同年1965年6月5日從“雙子星座”4號飛船出艙作了太空行走，歷時20分鐘。這兩名航天員開創了太空行走的先河。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日由美國航天員麥坎德利斯和斯圖爾特從“挑戰者號”航天飛機上先后出艙完成的。前者最遠離航天飛機7米，歷時90分鐘，后者最遠離航天飛機2米，歷時65分鐘。他們以每小時2.85萬千米的速度在距離地面2萬千米高的軌道上圍繞地球飛行，又無安全帶，故被稱為“人體衛星”。