“我已出舱，感觉良好！”，首次出舱活动是如何成功的？

2008年9月27日，神舟七号航天员翟志刚穿着我国研制的“飞天”舱外航天服，在刘伯明和景海鹏的协助与配合下，完成了出舱、舱外通话、国旗展示、有效载荷回收、舱外行走后回到轨道舱内等多项任务，圆满完成了首次空间出舱活动，实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越，标志着我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱关键技术的国家。在首次出舱活动圆满成功16周年之际，带你从另一角度了解此次任务。

任务实施面临哪些重点难点？

突破出舱活动技术是实施我国载人航天发展战略第二步第一阶段的两大主要任务目标之一。根据工程总体的统一部署，在神舟七号载人飞行任务中要首先突破出舱活动技术。

出舱活动是项高风险、高负荷的太空作业，在程序上分为在轨组装检查、出舱准备与过闸、舱外活动和返回过闸四个任务阶段，航天员需通过大量地面训练才能熟练掌握出舱活动技能，并在入轨后短时间内适应空间特因环境，避免出现影响出舱活动的空间运动病和减压病。

因此，在神舟七号航天员出舱活动任务中，航天员系统相关的研制工作具有以下重点及难点：

01

从0到1

实现舱外航天服研制

舱外航天服实际上是一个小型的载人航天器，其研发本身就是一项技术构成复杂、结构集成度高、技术综合性强的系统工程。舱外航天服在国内属首次研制，由于技术难度大、研发周期短，挑战极为严峻。

02

飞行乘组选拔

与训练难度升级

这次任务的主要特点是入轨后第一天任务繁重、出舱时机与航天员空间运动病高发期重叠、操作难度大、工作负荷重、协同配合和应急处置能力要求高。神舟七号飞行乘组在进行飞船技术训练的基础上，重点进行了出舱活动训练，由于地面无法同时模拟失重和真空环境，必须通过出舱活动程序模拟训练器、模拟失重水槽等多个现场实施训练，因此航天员需要在有限的训练资源和时间内完成内容更多、技术复杂程度更高的训练。

03

医监医保与防护措施

标准更高

出舱活动时航天员不仅面临着失重、低压、空间辐射等多种因素的共同作用，且出舱活动本身高负荷、高风险的操作任务将对航天员的能量代谢、心血管功能及心理等机体状态产生影响。需针对任务出舱活动特点，重点开展空间运动病、减压病等医学问题与防护措施研究和航天员出舱活动前、中、后医监医保工作。

任务总体设计前是如何考虑的？

航天员出舱活动的总体设计是任务的重中之重，涉及人、舱、服、失重和真空环境等各项要素的研制。为确保首次出舱活动任务的成功实施，科研人员制定了相应的指导思想和原则，即：

01

突出以人为本的设计思想，以确保航天员安全为设计原则；

02

以完成出舱活动任务为目标，注重系统安全可靠性和整体性能优化；

03

充分继承载人航天工程已有成功经验和成熟技术，保持技术状态的相对稳定；

04

加强国际合作，舱外航天服研制与引进并举，注重借鉴、吸收国外成熟的载人航天技术，降低技术风险，缩短研制周期。

并依据这四项原则，开展了航天员出舱活动的总体设计。结合载人航天工程前期研制模式和经验，将出舱活动中航天员系统任务的总体设计包含了系统设计和专项设计在内的14个模块。

神舟七号飞行任务航天员出舱活动任务分解

各模块依据技术要求开展详细设计和研制，并在此基础上进行系统集成与验证，确保了首次航天员出舱活动任务的成功。

原创立体LED夜灯

中国隐身战机

NEWARRIVAL

原创立体LED夜灯

三方系统集成，四类系统验证，逐步将设计变为现实

1

系统集成

此次任务以人为核心，从出舱能力、出舱方法和出舱装备三个方面进行了系统集成。

01

出舱能力

根据乘组组成岗位分工要求，选拔训练出身体、心理及技能满足要求的航天员乘组，并对其实施医监医保和关键医学问题防护，使其具备出舱活动能力。

02

出舱装备

根据系统总体设计要求，研制出舱外航天服和乘员装备，并对其实施医学、工效学评价，确保产品满足航天员使用要求，人、舱、服匹配。

03

出舱方法

通过出舱活动方案和程序设计，使航天员、舱外航天服、飞船气闸舱及相关系统接口匹配，协同工作，并实施出舱活动专业技术支持，确保了航天员出舱活动安全可靠。

航天员出舱活动任务系统集成示意图

02

系统验证

为验证系统方案和系统集成的正确性，在单机和单项试验的基础上，规划并系统验证试验方案，实施完成了三类8个现场17项试验，全面验证了任务剖面状态和系统设计。

01

出舱装备验证试验

实施舱外航天服综合性能试验、船-服联试及整船测试，验证出舱保障装备间接口的正确性和匹配性，同时获取医学工效学评价数据。

02

出舱方法验证试验

按照出舱活动任务剖面，利用常压环境下气闸舱狭小空间组装试验、低压环境人-舱-服试验、水下模拟失重环境试验，验证人-舱-服接口和出舱活动程序，确定出舱活动方案。

03

人、舱、服和出舱方法的综合验证

由飞行乘组穿着正样状态舱外航天服，在水平放置的正样状态气闸舱中，按出舱活动任务剖面执行出舱活动程序，对人、舱、服和出舱方法进行综合验证。

04

飞行乘组出舱能力验证

利用验证过的出舱装备和出舱方法，实施航天员训练，使飞行乘组具备出舱能力。

神舟七号飞行任务航天员出舱活动总体设计是我国载人航天工程突破出舱活动技术的顶层项目和关键技术之一，围绕人、服、舱、失重和真空环境，多学科融合、优化设计，制定了系统总体方案和完备的出舱方案、预案和程序，实施医学综合防护，总体设计与集成正确，整体性能先进，确保我国培养的航天员穿着自己研制的舱外航天服，安全、健康和高效地完成了首次航天员出舱活动任务，突破了出舱活动技术，取得了重要飞行成果，为交会对接等后续任务积累了宝贵的经验，也为未来空间站建设运营的出舱活动奠定了坚实技术基础，使“我已出舱，感觉良好！”成为了出舱航天员口中的经典传承！

参考文献

[1]陈金盾,刘伟波,陈善广.神舟七号航天员出舱活动总体设计与飞行实践[J].载人航天,2009(02):1-3,8-9.

编辑/张馨方、郝祎咛

本文转载自公众微信号：南部战区

风上风云｜云端故事