吳國興 2008年09月05日 12:15
航太員正在組裝國際空間站
基本概念
1.什麼是太空行走？
太空行走就是出艙活動。太空行走是一種通俗的叫法，科學術語應該是“出艙活動”，其定義是：航太員穿著出艙活動航太服，離開飛船、穿梭機或空間站，進入宇宙空間（包括在月面上或是在火星上），完成指派的各種任務的過程。
航太員在維修和平號空間站
2.在太空如何行走？
太空行走並不像人們在馬路上遛彎或在公園裏散步，它其實並不是“走”。因為太空一無所有，既無人行道，又沒有馬路，因此無處可走；而且太空是失重狀態，航太員的身體飄浮在太空中，也無法行走。航太員在失重狀態下移動身體，一般是用手，而不是用腳。為了方便航太員的行動，工程設計人員在穿梭機或空間站的裏外都安裝了一些扶手，航太員用手握住一個一個扶手來回移動身體。如果是在太空，遠離穿梭機或空間站，航太員要行動時則需用一種特殊的機動裝置，來推動自己的身體。在失重狀態下也無所謂上下左右，航太員只要握住扶手，無論是頭朝上直立著，或是頭朝下倒立著，或是身體橫躺著，都可以“行走”。因此“太空行走”的說法雖然形象生動，但並不確切，容易引起誤導。
3.為什麼要進行太空行走？
航太員進行太空行走一般有五個目的：一是太空維修，如俄羅斯航太員維修和平號空間站等；二是完成太空組裝任務，如國際空間站目前的組裝工作；三是完成太空服務性工作，如航太員在穿梭機貨艙內發射衛星或回收衛星等；四是進行科學實驗或研究，如美國阿波羅航太員在月面上進行的科學實驗；五是完成太空建設任務，將來航太員到達月球或火星，將在上面建設臨時性基地或永久性基地。
蘇聯航太員列昂諾夫
4.太空行走分幾種類型？
如果按計劃管理來分，可分為計劃內的太空行走、計劃外的太空行走和應急太空行走。所謂計劃內的太空行走就是在航太飛行之前就計劃和安排的太空行走，目的是為了完成特定的太空操作任務；所謂計劃外的太空行走就是不在航太飛行計劃之內，目的是為了保證有效載荷的順利操作或者是為了提高完成航太任務的效率；應急太空行走也是計劃外的太空行走，目的是為了保障載人航太器順利返回地球或是航太員的生命安全。目前進行的太空行走大部分是計劃內的太空行走，少數是計劃外的太空行走，只有極個別的是應急太空行走。
另外，如果從操作有效載荷的難易程度來分，又可分為簡單太空行走、中等難度的太空行走和複雜太空行走。所謂簡單太空行走就是對有效載荷的操作比較簡單，只需要簡單的出艙活動工具，不需要動用複雜的航太員機動裝置，不需要特殊的技術和裝備，也不需要對航太員進行複雜的訓練。所謂中等難度的太空行走是指對有效載荷的操作有一定難度，為完成這种太空行走，必要時還需要研製一些新的出艙活動用工具和裝備，需要採用一些新的技術和手段，對航太員需要進行比較複雜一些的訓練。所謂複雜太空行走顧名思義就是完成有效載荷的操作比較複雜和比較困難，需要採用新的出艙活動用工具、新的裝備、新的技術和新的手段，還需要對航太員進行特殊的和複雜的訓練，否則就難於完成任務。
5.什麼是快速反應太空行走？
快速反應太空行走是一種計劃內的太空行走，它要求航太員在有效載荷發生問題後，在幾小時之內即可進行的太空行走。這种太空行走是在飛行前就計劃好的，要求航太員隨時做好進行這种太空行走的準備，一旦需要馬上出發。這是一種有備無患的做法，不管在實際飛行過程中有沒有可能發生需要進行這种太空行走的情況，都要做好充分準備。
蘇聯女航太員薩維茨卡婭在太空行走
6.誰是太空行走第一人？
第一個進行太空行走的航太員是蘇聯的列昂諾夫，他於1965年3月18日首次進行太空行走，在太空中僅停留12分鐘就返回座艙。列昂諾夫是乘坐上升2號飛船上天的，該飛船上裝有氣閘艙，因此列昂諾夫還是從氣閘艙進行出艙活動的第一人。
美國第一個進行太空行走的航太員是懷特，他於1965年6月3日完成太空行走，在太空停留36分鐘。懷特乘坐的是雙子星座4號飛船，該飛船上沒有安裝氣閘艙，因此是直接打開艙門出艙的。由於雙子星座飛船是乘載兩名航太員，兩名航太員同在一個座艙內，因此當懷特打開艙門後，坐在艙內的另一名航太員麥克迪維也暴露在宇宙真空環境中。如果按照蘇聯的定義，只要航太員暴露在宇宙真空環境中就算進行了太空行走，因此麥克迪維就是“沒有出艙坐在座椅上進行的太空行走”。可惜美國不承認這種定義，因此麥克迪維仍然不能排列在太空行走的航太員名單之內。
第一個在月面上行走的人是美國的阿波羅航太員阿姆斯特朗，他於1969年7月20日乘坐阿波羅11號飛船在月面上著陸，第一個走出登月艙登上月球。他在月面上停留了2小時31分鐘，與阿姆斯特朗一起的另一名航太員奧爾德林也跟隨其後登上月球，在月球上也待了2小時31分鐘。
第一個進行太空行走的女航太員是蘇聯的薩維茨卡婭，她於1984年7月25日從禮炮7號空間站上進行了太空行走。她與另一名男航太員一起出艙，在太空一起停留了3小時35分鐘。
穿梭機貨艙邊壁上安裝的扶手(箭頭所指處)
7.誰是太空行走的“世界冠軍”？
太空行走不比走得多快，也不比走得多遠，而是比走的次數多少和走的時間長短。如果在太空你站著不動，一步不走，但停留時間比別人都長，也照樣拿“世界冠軍”。到目前為止，太空行走的“世界冠軍”是俄羅斯的索洛維約夫，他總共進行過16次太空行走，在太空停留時間總共為77小時41分鐘。
索洛維約夫於1990年2月11日乘聯盟TM-9號飛船登上和平號空間站，1990年7月17日完成首次太空行走。他從和平號空間站上出艙，在艙外停留7小時，任務是修理聯盟TM-9號飛船外面被損壞的防熱層。8天以後，他又進行一次太空行走，在艙外停留3小時31分鐘，任務是修理和平號空間站上一扇被損壞了的艙門。1992年7月27日，索洛維約夫乘聯盟TM-15號飛船第二次登上和平號空間站，分別於9月3日、7日、11日和15日出艙，完成4次太空行走。1995年6月，索洛維約夫第三次登上和平號空間站，分別於7月14日、19日和21日出艙，完成3次太空行走。1997年8月5日，索洛維約夫第四次登上和平號空間站，分別於8月22日、9月6日、10月20日、11月3日、11月6日、1998年1月9日和1月14日出艙，完成7次太空行走。索洛維約夫在太空行走期間，主要任務是進行設備的檢查、維修和設備的安裝、回收。
在一次太空行走中在太空停留時間最長的是兩名航太員赫爾姆斯和沃斯，他們兩人於2001年3月11日從國際空間站上出艙，在太空停留8小時56分鐘，將近9個小時。而美國航宇局的要求是6小時，一般航太員在太空停留的時間是7小時左右，因此在太空停留8小時56分是到了太空行走時間的極限。
航太員在維修天空實驗室
8.至今全世界共有多少航太員進行過太空行走？總共停留多長時間？
到2007年11月24日為止，全世界的航太員共進行過太空行走342人次，其中美國207人次，蘇聯/俄羅斯125人次，其他國家10人次。這些太空行走大部分是從國際空間站上進行的，共有99次，119人參加，在太空停留時間總計為617小時29分鐘。另外，從俄羅斯的和平號空間站上進行的太空行走也不少，共75次，在太空停留時間總共為361小時47分鐘。還有相當多的是從穿梭機上進行的，共74次，停留時間471小時45分鐘。
9.航太員要完成太空行走任務需要提供哪些技術裝備？
航太員如要順利完成太空行走或出艙活動任務需要提供五種技術裝備：艙外航太服和生保系統；氣閘艙或艙門；安全帶和限制裝備；出艙活動機動裝置；出艙活動用的特製工具。特別是前三樣，缺一不可。
航太員正在維修哈勃空間望遠鏡
10.太空行走有何風險？
到目前為止，航太員在太空行走中雖然沒有發生過大的事故，也沒有出現過人員傷亡的情況，但航太員在太空行走中還是有許多風險。例如航太器可能會向外排放或泄漏出一些有毒的和有腐蝕性的氣體或液體，航太員在太空行走中，這些東西可能會污染艙外航太服，如果被帶進艙內來，污染艙內的空氣，有可能對航太員的健康構成危害；在太空行走中航太員的安全帶松脫，再加上沒有其他限制措施，使航太員成為太空中的一個自由飄浮體。這時航太員可能自由漂浮而遠離載人航太器，或者跟其他設備碰撞而損壞艙外航太服。無論哪一種情況，對航太員的生命安全都是非常危險的；在太空行走中航太員還可能受到大劑量電離輻射的照射，特別是宇宙輻射的照射，對身體造成嚴重傷害等。
11.為什麼女航太員太空行走的機會比男航太員要少？
迄今為止共有9名、22人次的女航太員進行過太空行走，其中美國8人，俄羅斯1人，在進行過太空行走的全部航太員中僅佔6.4%。其原因是多方面的：在整個航太員隊伍中女性的比例就比較少；而太空行走的風險又比較大，一般人不願意讓女性去冒這樣大的風險；當然也不能排除在國外航太領域中還存在著某種程度的性別歧視。
奧爾德林從登月艙正到月球表面
12.誰最早提出太空行走的設想？
據說早在18世紀就有人出版過有關人在月面上行走的科幻小說，但是真正將科學幻想變成科學現實還是上世紀初的事。第一個在科學意義上提出太空行走設想的是俄羅斯的科學家齊奧爾科夫斯基，在他撰寫的《太空旅行》一書中，不僅提出了人在太空行走的可能性，而且還提出要實現太空行走必須要給行走者提供航太服、氣閘艙和安全繩索。更難能可貴的是，在當時條件下他還對航太服的結構和工作原理進行了大量的研究。
