從(cong) 6月17日進入空間站天和核心艙，神舟十二號航天員乘組在400公裏左右高度的地球軌道已駐留1個(ge) 多月，創造了新的中國航天紀錄。

　　自進入天和核心艙的那一刻起，航天員就把地球的生活搬上太空，生活越來越自如：不用靠地麵運送，就可以在太空呼吸新鮮的空氣，飲用清潔的循環水；在太空廚房，他們(men) 喝著自產(chan) 的酸奶，吃著口味豐(feng) 富的熱飯菜；他們(men) 可以在核心艙內(nei) 自如地跑步、舒暢地睡覺，走出艙外安全地進行太空行走……

　　航天員在太空順利度過的每一天，其實都有著地麵的24小時陪伴和守護。

　　一切為(wei) 了出艙 

　　涉及生理極限、危險的訓練，航天員教員都是第一個(ge) “吃螃蟹”的人

　　北京時間2021年7月4日14時57分，經過約7小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組密切協同，圓滿完成全部既定任務，標誌著我國空間站階段航天員第一次出艙活動取得圓滿成功。

　　整個(ge) 出艙活動中，在中國航天員中心航天員支持室內(nei) ，結合實時顯示的出艙畫麵，航天員教員趙陽同步解讀著出艙程序。任務成功，航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙，趙陽長舒了口氣。

　　航天員出艙活動是我國空間站任務的重中之重。空間站艙外建造、艙外設備安裝、維護、維修、更換和試驗樣品回收等等，都需要出艙活動。

　　與(yu) 神舟七號突破出艙技術相比，神舟十二號航天員出艙時間由半小時提升到6小時以上，艙外作業(ye) 任務量加大、難度提升，困難和挑戰前所未有。從(cong) 2017年開始，趙陽承擔起航天員空間站出艙活動模擬訓練的任務。隨著任務臨(lin) 近，趙陽天天泡在水槽裏，每天按照出艙活動6小時的標準，與(yu) 航天員一起開展訓練。連續水下訓練4個(ge) 月，忙起來一天隻睡4個(ge) 小時，隻吃一頓飯。

　　訓練，要把各種可能的情況都訓練到。比如，航天員在出艙活動期間，如果需要應急返回怎麽(me) 辦？

　　為(wei) 了確保訓練設計能夠滿足要求，趙陽和團隊考慮了最極端的情況：航天員在空間站最遠端的工作點，機械臂萬(wan) 一出現故障、不能轉運航天員返回，航天員隻能自主應急返回。但回艙的路拐來拐去，並不順暢。直線路徑10多米的距離，航天員必須依靠安全係繩，借助艙壁上的固定扶手，繞開太陽翼支座等多個(ge) 大障礙物，在多次調整身體(ti) 姿態後才能安全、快速地返回。

　　為(wei) 了盡可能模擬外太空環境，趙陽嚴(yan) 格設計訓練場景，分解到每個(ge) 動作，細化到每個(ge) 姿態，幫助航天員迅速、安全地找到返回的路。每次訓練，他都與(yu) 航天員一起，將應急返回的時間一分一秒地縮短。

　　對航天員教員來說，航天員顧慮的，他們(men) 必須先想到；航天員做到的，他們(men) 必須先做到。超重耐力訓練、低壓訓練、模擬失重訓練、野外生存訓練等凡是涉及生理極限、危險的訓練，航天員教員都是第一個(ge) “吃螃蟹”的人。

　　救生訓練，是為(wei) 了訓練飛船降落在應急著陸區、救援人員不能按時到達的情況下，航天員必須完成自主出艙和野外生存的任務，繼而進行惡劣自然條件下的野外探險。為(wei) 了選取合適的訓練場景，航天員教員團隊曾在熱帶叢(cong) 林中，冒著野象踩踏和毒蟲攻擊的危險勘察選址。

　　在巴丹吉林沙漠，航天員教員團隊開展48小時的預訓練。晝夜溫差高達39攝氏度，夜裏，大家擠在沙漠掩體(ti) 裏，雖然用火烤著，但後背還是一片冰涼。就這樣，他們(men) 驗證了航天員沙漠生存訓練科目設計的合理性和可行性。

　　讓“太空鎧甲”更堅固 

　　承壓材料要經過多輪選擇、測試，除塵、粘膠、縫合、密封等47道工序足足花了兩(liang) 個(ge) 月

　　航天員在空間站執行出艙活動，麵對的是300—450公裏軌道高度的空間環境，也就是真空、失重和以90分鍾為(wei) 周期的±12攝氏度左右的冷熱交變、微流塵/碎片和空間輻射。100多公斤重的艙外服，好比航天員執行出艙活動的鎧甲。它像一個(ge) 人形飛船，充上一定壓力後，抵禦外太空的高低溫、真空、強輻射等，保護著航天員的生命安全。

　　中國航天員中心航天服工程研究室主任、載人航天工程航天員係統副總設計師張萬(wan) 欣介紹說，比起首次岀艙的“神七”任務，空間站任務中航天員要進行長時間的艙外操作，對艙外服性能提出的要求更高，需要具備使用時間更長、安全可靠性更高、機動靈活性更好、測試維修性更強的特點。

　　艙外服上的頭盔麵窗，是航天員進行出艙活動時觀察外界的窗口，由中國航天員中心研裝部服裝車間生產(chan) 。頭盔麵窗有多層，最裏層名為(wei) 雙層壓力麵窗，它是整個(ge) 頭盔的承壓密封結構，直接關(guan) 係到航天員的生命安全。為(wei) 做到絕對安全可靠，承壓材料要經過多輪選擇、測試，除塵、粘膠、縫合、密封等47道工序足足花了兩(liang) 個(ge) 月。

　　中國航天員中心研裝部副部長鄧小偉(wei) 說，這些工序聽起來簡單，但流程相當複雜、嚴(yan) 格、細致。在雙層壓力麵窗製作過程中，有一次，有兩(liang) 粒密封膠的碎末進入了密封的麵窗夾層。

　　這兩(liang) 個(ge) 碎末也就沙粒大小，吸附在麵窗夾層下沿，理論上對視覺沒什麽(me) 大的影響，卻成了技術人員的“眼中釘”。他們(men) 嚐試了各種辦法，最終隻能將碎末掃除到邊緣區域，就是無法吸出。為(wei) 了做出完美的麵窗，技術人員改變生產(chan) 工序，徹底解決(jue) 了密封膠穿刺產(chan) 生多餘(yu) 物這個(ge) 問題。

　　艙外航天服完工後，在航天員穿上它之前，還有最後一項關(guan) 鍵試驗——艙外服載人低壓試驗。

　　這需要誌願者穿著全新艙外服進入低壓艙進行試驗。這項試驗的危險之處在於(yu) ，當艙內(nei) 泄壓到近乎真空狀態，一旦艙外航天服出現某個(ge) 細微的故障，將直接威脅到誌願者的生命安全。

　　2020年9月，航天員中心在艙外服試驗艙大廳內(nei) 再次啟動艙外服載人低壓試驗，這距離首次艙外服載人低壓試驗已是12年又4個(ge) 月。

　　“報告，任務完成，身體(ti) 狀態感覺良好！”曆經17小時，兩(liang) 名誌願者從(cong) 模擬在軌真空環境的艙外服試驗艙中，經曆了出艙活動任務中實際泄複壓過程，順利執行了出艙活動程序後成功出艙。所有人一直懸著的心終於(yu) 放了下來，現場響起了熱烈的掌聲。

　　保障航天員健康生活 

　　環境控製與(yu) 生命保障係統通過應用再生生命保障技術，首次實現艙內(nei) 的氧氣和水循環使用

　　在以往的載人飛行任務中，航天員在太空生存所需的氧氣和水都從(cong) 地麵攜帶，也就是非再生式環境控製與(yu) 生命保障係統。而在空間站上，航天員在軌時長超過3個(ge) 月，僅(jin) 靠地麵補給不僅(jin) 代價(jia) 高昂，而且也不能滿足任務需要。因此，在空間站天和核心艙內(nei) ，環控生保係統通過應用再生生命保障技術，首次實現艙內(nei) 的氧氣和水循環使用。

　　在密閉狹小的空間站艙內(nei) 製造一個(ge) 類似地球環境的可循環生命保障係統，且長時間穩定運行，難度可想而知。這個(ge) 空間站任務的關(guan) 鍵技術，由中國航天員中心環控生保室來攻克。

　　微重力條件下，水氣分離是個(ge) 難題。無論是電解製氧、水處理、尿處理，還是冷凝水收集、尿液收集，都要用到水氣分離裝置。太空中的水氣分離裝置，沒有現成產(chan) 品。研製團隊走訪了國內(nei) 十幾家大學和科研院所，做了數千次的試驗，直到裝置滿足壽命、可靠性和穩定性等要求。實際上，水氣分離裝置的研製從(cong) 設計、研發、測試到正式應用，花了近10年時間。

　　再生生命保障技術的運用，大幅減輕了地麵的補給壓力。按照3人在軌飛行計算，每年可以節省消耗性物資達6噸。

　　此次在空間站任務中首次亮相的太空跑台，屬於(yu) 保障航天員在軌健康的醫監醫保設備，格外引人注目。

　　航天員在太空失重環境中容易產(chan) 生心肺功能減弱、血量減少、下肢肌肉萎縮、骨流失等問題，長期下去會(hui) 影響航天員的健康和在軌工作能力。太空跑台就是針對這些不利影響采取的一項防護手段。

　　太空跑台與(yu) 人們(men) 常見的跑步機外觀類似，但由於(yu) 太空的微重力環境，太空跑台的設計和地麵截然不同。

　　對於(yu) 航天員中心航天員健康保障工程室的跑台設計團隊來說，隔振設計是個(ge) “攔路虎”。航天員跑步時，人體(ti) 足底需要承受3—6倍自身體(ti) 重的衝(chong) 擊力，會(hui) 對空間站產(chan) 生嚴(yan) 重的影響。最終，跑台設計團隊通過巧妙設計，將衝(chong) 擊力降到30公斤以內(nei) ，既保持跑台自身的相對穩定性又不影響空間站上其他設備的運行。為(wei) 了讓航天員在太空輕鬆“跑”起來，太空跑台設備研製花了6年，隔振設計從(cong) 理論研製到工程實現則用了4年左右時間。（餘(yu) 建斌 占 康）

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