对于“神七”航天员来说,出舱行走不仅是重要的科研活动,更是中国载人航天飞行史上前所未有的新风险和新挑战。
航天员出舱活动的风险有多大?由中国载人航天工程办公室主办的《载人航天》杂志刊登了一篇题为《国外载人航天出舱活动故障综述》的论文,论文透露,从1965年3月18日人类首次太空行走至2008年4月,世界各国共有400多名航天员完成了出舱任务。在这些出舱活动中,已经发生过多起事故,所幸未造成人员伤亡。
归纳事故可以看出,宇航员太空行走,风险主要来自三个方面。
太空环境
恶劣的太空空间环境,是航天员出舱活动的首要威胁。例如在太空,阳光下温度高达120℃,背阴处温度低于零下100℃。大量的宇宙辐射,失重环境下航天员的心理、生理变化以及航天员与微流星体、空间垃圾可能的碰撞,都是航天员出舱故障的隐患。
如果工作负荷太大或任务过于复杂,使航天员过度劳累,就可能危害航天员的健康,危害载人航天器的安全。另外,如果航天员发生生理或心理障碍,就可能出现对系统监视和操作的误判。
舱外航天服
目前舱外航天服及其系统可靠性方面的难题有:首先是如何使航天手套既能有效保护航天员的手部,又能保持手指的灵活性和触觉的敏感性;其次是舱外航天服生命保障系统也需要进一步完善,例如目前舱外航天服的冷源普遍采取水升华方案,每次出舱活动都要消耗一定量的水,是否可以研制新的非消耗、可再生的冷源呢?
气闸舱
论文还探讨了气闸舱设计与操作对出舱活动的影响。气闸舱是航天员进入太空及返回时使用的气密装置,在所有设计要求中,出舱活动系统的安全性最为重要。前苏联航天员列昂诺夫进行人类第一次太空行走时,就因为出舱口设计太小难以返舱,差点儿永远留在了茫茫宇宙中。