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神舟7号航天员出舱活动是怎样进行的?
    日期:2011年08月11日    字体:【】【】【

  神舟7号航天员的具体出舱过程分为4个阶段:在轨组装、检查与训练阶段;出舱准备与过闸阶段,舱外活动阶段;返回过闸阶段。其中,最危险和最难的是舱外活动阶段。
  飞船发射时,舱外航天服已被打包固定在轨道舱内壁上,因此航天员在穿舱外航天服前首先要启封包装。然后,把各部分组合成一件完整的舱外航天服,再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装到舱外航天服上。在飞行至第10~19圈时,进入轨道舱的翟志刚、刘伯明分别组装与检测各自要穿着的飞天舱外航天服和海鹰舱外航天服,同时检查气闸舱内的仪器设备。接着,航天员对舱外航天服液路系统进行检查和确认,把2套服装的电脐带与舱载设备进行连接,再加电测试。经地面对检查结果确认后,翟志刚、刘伯明穿好生理背心,戴好通信头盔,打开舱外照明灯,与位于返回舱的景海鹏共同进行有线通信、照明和摄像检查与数据传输检查,并向地面报告情况。经地面确认后,翟志刚和刘伯明检查并设置舱外航天服和舱载对接系统状态,然后2人分别“钻”进飞天舱外航天服和海鹰舱外航天服,关闭舱外航天服背包门,检查舱外航天服及舱载对接系统控制机构及气密性,调节服装尺寸。在“穿衣”的过程中,2名航天员互相配合,一人操作时,另一人就读操作手册并进行确认,以确保所有操作万无一失。
  一切正常后,航天员开始进行移动训练和各种模拟操作,以逐步适应太空微重力工作环境,提高出舱活动适应能力,顺利完成舱外活动等试验任务。在约100分钟的在轨训练中,航天员把整个在轨准备和舱外活动预演一遍,以进一步熟悉出舱程序,但运动量不宜过大。在此期间,景海鹏不间断地监视飞船运行状况并及时向地面报告,对返回舱进行首次抽吸冷凝水处理工作。这些工作结束后,翟志刚、刘伯明休息几个小时。
  在出舱准备与过闸阶段,航天员要做的第1件事就是把轨道舱里不能耐受低压及辐射的物品转移到返回舱。这些物品包括食品、供水器、饮水嘴、尿液储箱管路、手持摄像机、医学检查用的血乳酸仪等。在这些搬运工作完成后,返回舱与轨道舱之间的舱门关闭。飞船飞行至第27~29圈时,翟志刚、刘伯明进行轨道舱氧浓度预控;依次穿舱外航天服并关闭生命保障系统背包,再检查航天服和舱载对接系统的状态及气密性。
  由于太空为真空状态,因此在出舱前舱外航天服加压的过程中,轨道舱慢慢泄压,与此同时,航天员进行约30分钟的吸氧排氮。轨道舱气压泄至3千帕时,舱外航天服与飞船的气液组合连接器断开,航天服转入完全自主供氧和冷却,即由舱载生保系统供给转为自主生保系统供给。此时,舱外航天服内的压力是40千帕,这是人体能够承受而又保证灵活性与气密性的压力值,轨道舱气压则逐渐接近真空。最后,翟志刚、刘伯明进行出舱前例行检查,带上出舱活动的安全系绳及其挂钩,打开舱外照明灯和摄像机,做好出舱状态确认,经地面批准后打开气闸舱的外舱门。
  轨道舱气压降至约2千帕时,就可以打开气闸舱的外舱门了。其过程是:首先解锁,然后拉着舱门的手柄转动60°,这时舱门和门框之间出现一条缝隙,舱内剩余气体将进一步外泄,等到舱内外压力基本平衡了,再把舱门完全打开。打开舱门、出舱之前,航天员还要给舱门罩上一个保护罩,以防止在出舱过程中发生剐蹭。上述动作都是航天员靠单手完成的,因为另外一只手始终需要固定身体。图1为航天员正在检查出舱挂钩。


  
  图1  航天员翟志刚正在检查出舱挂钩


  9月27日16时34分,航天员开始开舱门,至16时41分舱门完全打开,16时44分,翟志刚身体出舱(图2)。在舱外活动阶段,头先脚后是航天员出舱的“标准动作”。翟志刚半个身子探出去后,首先对着推进舱上的摄像机镜头展示我国国旗,然后借助舱外活动扶手拴系安全挂钩,沿轨道舱外壁活动,取下放置在轨道舱外壁上的固体润滑材料和太阳电池基底薄膜材料暴露试验样品,递给舱内的刘伯明。固体润滑材料是在飞船发射前安装在飞船外舱壁上的,至航天员出舱取回时,材料预计在太空暴露40小时以上,国外的经验表明,暴露40小时以上即可获得试验效果。


  
  图2  翟志刚出舱时挥手致意


  完成上述操作后,翟志刚沿着轨道舱壁活动。他身上有2条安全系绳与飞船相连,每步操作之前,都要先把一根安全系绳的挂钩固定在舱壁的扶手上,然后再移动另外一根安全系绳的挂钩。挂钩严格地交替换位对于出舱活动是非常重要的。在失重环境中,身体没有任何可以依靠的发力点。因此,航天员只能在安全系绳挂钩的帮助下,通过手在飞船舱壁把手上的位置改变来实现身体的移动。结束舱外活动后,翟志刚回到轨道舱,舱外活动全程持续约19分钟。 
  返回过闸阶段与出舱相反,航天员在返回轨道舱时,采用脚先头后的姿势。然后进行一系列与出舱相反的程序——关舱门和轨道舱复压。直到轨道舱内压力恢复后,航天员才能慢慢脱下舱外航天服。其具体操作过程如下:航天员关舱门后打开复压阀复压并开始检漏,当真空压力表显示舱压为40千帕后复压阀关闭;航天员进行舱内舱外过渡状态的切换,当舱外航天服增压至80千帕,轨道舱复压也达到80千帕时,航天员恢复舱内工作状态;此后,翟志刚、刘伯明断开舱载生保系统,脱掉舱外航天服。当轨道舱与返回舱压力一致后,两舱之间的舱门打开,翟志刚、刘伯明回到返回舱,3名航天员会合。然后,关闭两舱之间的舱门,至此,出舱活动全部结束。
  来源:《中国载人航天科普丛书·梦圆天路》

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