[科普中國]-出艙：太空中的作業(yè)

航天員并不是舒舒服服待在太空艙里的，他們要出艙完成大型空間設(shè)施的組裝、進行空間設(shè)施的維修、有人在太空出事了，還要前去救援、開展相關(guān)科研的工作是必不可少的。

航天員如何在艙外工作？

在神秘而又浪漫的太空，隱藏著嚴(yán)酷的事實，那兒有致命的強輻射、真空、高低溫失重環(huán)境，是實實在在的禁區(qū)，對脆弱的生命體來說。人類如果沒有防護措施在那兒生存一分鐘也不可能。太空這么兇險，航天員進入艙外空間是怎么工作的呢？

當(dāng)軌道在失重的環(huán)境下航天員要出艙工作，在其他天體表面也要出艙工作。這些工作也可以機器人來完成，機器人不怕危險，不管在多惡劣的環(huán)境都可以，發(fā)生差錯的概率比人低。機器人的缺點是只能按照指令工作，沒有創(chuàng)造性。雖然機器人承擔(dān)的工作越來越多，智能化程度越來越高，卻始終無法替代人的作用。

人和機器人各有自身的優(yōu)勢和不足，人的創(chuàng)造性和主觀能動性可以靈活處置各種意外情況，不如機器人的是耐受性和操作穩(wěn)定性，差錯的概率比較高。機器人在太空，可以不知疲倦地進行重復(fù)性復(fù)雜度高的工作。在火星或者月球表面如果全部由機器人自動完成，人和機器的合理分工在工程上很難實現(xiàn)，設(shè)備也會變得復(fù)雜，提高整體效率，可以使整個系統(tǒng)優(yōu)化。

宇航員在穹頂工作

航天員出艙工作分為四類。大型空間設(shè)施的組裝，由于大型空間設(shè)施受火箭運載能力的限制，不能全部送上天，只能分級逐個發(fā)射到太空，然后航天員出艙在軌道上進行組裝。像歐洲的哥倫布實驗艙、日本的希望號實驗艙采用的就是這種方法。建設(shè)“國際空間站”時，也是分別發(fā)射入軌，航天員出艙組裝完成的；空間設(shè)施的維修，航天器在空間碎片、冷熱、輻射等極端環(huán)境中，很容易發(fā)生故障。更容易發(fā)生故障的是機械類設(shè)施。延長航天器使用期限就是進行維修，機器人很難勝任精細(xì)度較高的維修，只能由航天員來完成；空間救援，當(dāng)航天員在太空發(fā)生意外時，接到信號就可以出艙進行救援；開展相關(guān)科研工作，如在天體表面采集土壤，冰塊、水和巖石樣本，開展科學(xué)實驗等。

宇航員抓住扶手挪動

航天員也能在太空“行走”嗎？

航天員出艙活動通俗的說法就是太空行走，航天員在太空的工作都要通過太空行走來進行。美國的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡和“太陽峰年”、“天空實驗室”衛(wèi)星就是通過太空行走修復(fù)的。蘇聯(lián)的“國際空間站”和“禮炮號”空間站也是太空行走修復(fù)的，航天員多次在軌道完成了“和平號”空間站的組裝。

對于沒有重力，沒有土地的太空，航天員是如何“行走”的呢？

航天員用兩種方式行走：自由式和臍帶式。采用自由式太空行走的宇航員，不如說是在太空中飛，或者像魚兒一樣游泳。假如在月球或者其他天體上活動也是太空行走，雖然很飄和走很接近。

宇航員臍帶行走

航天員通過“一根臍帶”與航天器相連出艙活動就是臍帶式太空行走，像電源、通信、氧氣和壓力等航天員需要的物質(zhì)都是通過“臍帶”由航天器提供的。害怕“臍帶”纏繞，一般不超過5米的長度。說是走，更像是飄、爬，都是抓住航天器外面的扶手一點點挪動，在附近活動。

在太空行走的航天員要背負(fù)載人機動裝置，該裝置是由壓縮氮氣箱、溫度控制裝置、蓄電池、供氣系統(tǒng)、噴氣推力器和電子控制設(shè)備等組成。飛行動力以高壓氮氣為主，航天員的飛行姿態(tài)和速度，是通過載人機動裝置上的左右機械手臂上的控制器，安裝在不同部位的噴管，受控制高壓氮氣的噴出，控制宇航員行動的。這樣航天員就可以在航天器100米遠(yuǎn)的范圍內(nèi)自由飛翔了。

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