苍穹信步--太空行走是怎样进行的（附光盘）/漫步太空书系

作者简介

陈善广，工学博士。现任中国航天员科研训练中心主任、研究员、博士生导师，中国载人航天工程航天员系统总指挥，总设计师。兼任《航天员》和《航天医学与医学工程》杂志主编，中国空间科学学会、中国宇航学会理事，清华大学、武汉大学、上海交通大学等多所名校的兼职教授。

内容简介

列昂诺夫在做什么 1965年3月18日，一个值得纪念的日子。前苏联航天员列昂诺夫(1934 ～)穿着笨重的出舱航天服，打开了“上升”2号飞船的密闭舱门，离开了 带给他庇护的飞船，只身来到广袤的太空中。短暂的12分钟，人类航天历 史从此翻开了新的一页。对普通人而言，也许他们当时只是觉得十分新奇 ，并不知道列昂诺夫到底在做什么，只是从电视上、广播中记住了一个名 词：太空行走。 看到前苏联的成功，美国也不甘示弱，同年6月4日，美国的航天员埃 德·怀特也走出“双子星座”4号飞船，在太空中行走了21分钟，并且完成 了目视观测、拆卸工作及其他实验。 自此之后，列昂诺夫和怀特的这种行为就不断地被复制。短短几十年 下来，人类就进行了数百次的太空行走。而随着人类载人航天事业的发展 以及太空行走技术的进步，用“太空行走”这个词来指代人类在太空中所 进行的各种活动已经显得力不从心，同时也失之偏隅。因此在学术界逐渐 出现了另一个名词——出舱活动。“出舱活动”在中国，经常也被称之为 “太空出舱”，这是在中国的媒体中流行的一种通俗说法。那么，到底什 么是出舱活动，即太空出舱呢？它与太空行走到底又有什么不同？ 这个问题在初期曾经处于一个备受争议的状态，大家众说纷纭，始终 难以形成一个统一的认识。其中，作为最早实现并在后来的日子里多次进 行太空出舱的前苏联和美国，似乎最有发言权，但是他们的看法却完全不 同。 美苏争议 也许大家会很奇怪，一个原本就很科学的行为，为什么会这么不好下 定义呢？实事求是不就好了吗？美国与前苏联的航天员都是从载人飞船中 进入太空，似乎并没有什么不同啊？他们到底在争论些什么呢？不如我们 先来看看两国分别给出的答案再来慢慢分析。 前苏联对太空出舱的描述是：航天员在真空环境中进行活动。也就是 说只要航天员处于真空之中，他就是在进行出舱活动。 美国则对前苏联的说法提出了异议，他们认为，当航天员在进行出舱 活动时，至少他们的脑袋应该是伸出舱外的。 怎么样，看出来有什么不同了吗？其中最大的不同就在于美国强调了 航天员所处的位置，即太空出舱时，航天员必须以某种方式离开母航天器 ，这样才能算作真正出了舱。那你也许会问了，前苏联的航天员也离开航 天器了啊，那他们为什么没有强调这一点呢？其实从当时的太空出舱技术 来看，前苏联并不需要强调这一点，是由于美国在太空出舱时采取的方式 决定了他们必须强调这一点。怎么，还不明白吗？那就让我们先来复习一 下前苏联和美国各自的第一次出舱吧。 列昂诺夫以头前脚后的方式，迫不及待地从航天器的舱门飘进更加狭 小的气闸舱，别列耶亚夫在后面帮他关紧舱门。在检查了航天服系统、预 吸氧排氮和对气闸舱进行减压后，列昂诺夫打开了舱门，漂入了太空中。 在接到太空出舱的指令后，埃德·怀特和吉姆·麦克迪维特检查了航 天服系统，并对飞船进行了减压，当飞船的空气被排放完毕，达到真空状 态时，埃德·怀特打开了飞船的舱门，进入了太空，吉姆·麦克迪维特则 继续留在飞船内，控制飞船，以保证怀特远离推进器口。 以上两段文字是不是已经告诉你答案了呢？没错，前苏联航天员在出 舱时比美国航天员多了一个步骤，那就是先进入气闸舱，而就是这个气闸 舱导致了两国在有关“太空出舱”这个问题上的不同认识和差异。 前苏联的飞船上有两个舱，一个是密闭舱，一个是气闸舱。航天员在 进行出舱活动的时候首先要从密闭舱里出来进入气闸舱，减压后再进入太 空中，而另一名留守在密闭舱内的非舱外活动航天员依然处于正常的舱内 气压环境中。所以进行出舱活动的航天员进入了太空真空环境中，也就是 太空出舱了。 美国的飞船就不一样了，它并没有附带气闸舱，所以只有一个舱。因 此当航天员要进行出舱活动时，就需要将飞船内的气压全部泄掉，来实现 舱内正常压力与舱外真空环境压力的过渡，当出舱活动结束时再重新复压 。这样一来留守在飞船内的航天员也是处于真空环境中，但是他固定在坐 椅上没有走出舱门，所以不被认为进行了出舱活动。 现在真相大白了，其实两国的表述在当时看来都没有错，而随着太空 出舱技术的进一步发展与完善，气闸舱已经全面运用到太空出舱活动中， 成为太空出舱活动必不可少的一个工具，美苏两国的争议也慢慢演变成了 美俄之间的合作。 太空行走不是“走” 美苏两国的争议是解决了，那太空行走呢？为什么在后来的表述中， “太空行走”这个词被“出舱活动(太空出舱)”所替代呢？这是随着太空 出舱技术的发展，人们意识到“走”这个词已经不能概括这种行为了，因 此有了“出舱活动”概念的提出。 航天员在太空并不是“走”，也许用“飘”这个词来形容更为合适。 太空中一无所有，是没有大马路等着让你脚踏实地地走的。而且，在太空 中人处于失重状态，航天员的身体飘浮在空中，也无法行走。要移动身体 ，一双脚还真是派不上用场，反而是一双手在起作用。在失重状态下，即 使说“走”，也不是我们习惯上认为的必须“头朝上，脚朝地”才是走， 它无所谓上下左右，就是头朝下倒立或是身体横躺着都可以“行走”。因 此，美国国家航空航天局(NASA)对舱外活动的描述是：穿着航天服的航天 员在非压力或空问环境中进行的主动性活动。 这一说法虽然消除了美苏(俄)两国在舱外活动问题上的分歧，但是在 具体的表述上面仍然不够准确和全面。考虑到出舱活动这一现象所涉及的 方方面面以及未来出舱活动的趋势和动向，可以这样说，出舱活动应该是 指航天员脱离母载人航天器或建在其他天体上的基地，依靠自身携带的生 命保障系统，在太空中或其他天体表面上进行工作和活动，然后返回母载 人航天器或建立在其他天体上的基地的一系列过程的总称。其中，母载人 航天器包括飞船、航天飞机、空间站和登月舱等。 如此来解说和描述就显得准确多了，也更为全面。首先，它明确了航 天员必须脱离母载人航天器或建在其他天体上的基地才算是出舱活动，否 则即使舱内的压力降到与舱外或基地外的压力一样的水平，也不算出舱活 动；其次，它明确指出了出舱活动包括了在太空中的活动和在其他天体表 面的活动，直接将在月球等天体表面进行的行走也纳入了出舱活动；再者 ，它指出了航天员依靠自身携带的生命保障系统走出其他天体上的基地也 属于出舱活动，具有前瞻性；最后，它将出舱活动看成“过程”和“活动 ”，直接点出了其最明显的特征，更便于人们对出舱活动的理解和把握。 P3-6