舱外活动

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2006年,罗伯特·科尔宾(Robert Curbeam)与富格莱桑国际太空站外协力安装一段桁架,这是早期太空站扩建作业的一部分。远方为新西兰库克海峡
2019年,于国际太空站执行远征61(Expedition 61)任务的NASA太空人梅尔。此时她正与同事科赫在太空站外更换故障的电池组,这是首次完全由女性进行的舱外活动。

舱外活动英语:extravehicular activity,简称EVA),也称太空出舱活动,是宇航员在离开地球大气层后于太空飞行器外所做的工作。舱外活动主要在绕行地球的太空飞行器外执行(即太空漫步或称太空行走),但也于月球表面实行(即月球漫步)。在最后几次登月任务的回程中,指挥舱驾驶员曾执行过舱外活动以取回装有影片的金属容器。

舱外活动有分系绳(太空人通过系管与太空飞行器连结,氧气可通过系管传输过来,回到太空飞行器时不需要推进器)和不系绳。当执行系绳活动时支援生命所需机能,如提供氧气,被称作“脐状式”(umbilical)。太空飞行时进行无系绳舱外旅游,确保能返回太空飞行器是必要条件。

里程碑

  • 苏联太空人斯维特兰娜·萨维茨卡娅是第一位执行舱外活动的女性,她于1984年7月25日登上礼炮7号(Salyut 7)太空站时,与另一位苏联太空人弗拉迪米尔·贾尼别科夫(Vladimir Dzhanibekov)共同完成舱外活动。
  • 美国太空人史蒂芬·罗宾逊(Stephen Robinson)于2005年8月3日“返航”任务STS-114期间完成第一次为执行太空船航行修理(in-flight repair)而进行的舱外活动。当工程师决定重返大气层后,罗宾逊被派去移除发现号太空船隔热板上两块凸起的裂缝填充物。当发现号停靠在国际太空站时,罗宾逊成功移除了松脱的物质。
  • 2008年9月27日,中国航天员翟志刚神舟七号任务中完成中国人的第一次舱外活动,这标志着中国成为第三个有能力把太空人送上太空并进行太空漫步的国家。(协助翟的刘伯明身体的上半身出舱。)现阶段,神七的舱外活动是脐状式,再加两条红色安全带以保证百分安全。
  • 2021年11月7日,神舟十三号航天员进行首次出舱活动,由翟志刚王亚平执行舱外任务,叶光富留守舱内配合操作指挥,历时6.5小时,王亚平成为中国首名完成出舱活动的女性航天员。

危险性

舱外活动因各种理由而十分危险。第一个理由是与太空废弃物的碰撞。距离地表三百公里处的轨道速率(太空船任务进行的典型轨域)为每秒7.7公里。这是一颗子弹的十倍飞行速度,所以质量只有子弹百分之一大小的微粒(比如漆料的碎片或一粒细砂)拥有的动能即等于一颗子弹。每次任务会制造更多轨道废弃物,因此这问题将会持续恶化。

危险的另一个理由是任务执行前难以模拟实际的太空环境,而太空漫步因其危险性而被避免作为例行性任务。因此,当发现问题或偶尔执行操作任务时,舱外活动通常晚于计划规划的时间。虽然自压力下选出具备高度稳定性的太空人,然而他们仍旧是人,舱外活动时产生的高度危险终究造成太空人情绪上的压力。

其他可能的问题包含太空漫游者与太空飞行器分离或遇到太空衣破损而可能使其减压,此时如果太空人没有立即进入增压太空舱将缺氧而迅速死亡

有名太空人曾遇到太空衣破损的情形。STS-37任务期间,一根短棍刺穿了其中一名太空人的手套(他的姓名并未公开,但应是杰瑞·罗斯Jerry L. Ross或杰伊·艾普特Jay Apt。)然而,这穿刺物卡住不动,因此没有明显的减压情形发生。事实上,直到太空人安全返回亚特兰提斯号太空船后穿刺物才被注意到。

至目前为止,舱外活动未曾发生过灾难性事件,也没有太空人为此丧命。然而,仍有科学家开发外部件建设用的遥控机器人以尽可能减少人类进行舱外活动的需要。

参见