2021年7月4日14點(diǎn)57分，經(jīng)過約7小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組密切協(xié)同，圓滿完成了艙外活動相關(guān)設(shè)備組裝、全景相機(jī)抬升等既定任務(wù)，航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙，標(biāo)志著我國空間站建造階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

航天員劉伯明、湯洪波出艙活動時，他們背上都背著一個巨大的背包。在出艙活動中，這個“大背包”到底起什么作用呢？

艙外航天服實(shí)際上相當(dāng)于穿在身上的載人飛船，不僅要保護(hù)航天員的身體安全，還要為航天員在太空環(huán)境中生存提供保障。航天員劉伯明和湯洪波背在背上的“大背包”，實(shí)際上就是“飛天”艙外航天服的背包式環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)，簡稱環(huán)控生保系統(tǒng)，可以直接向艙外航天服中提供通風(fēng)、供氧、供水，還可以控制航天服內(nèi)的氣體環(huán)境，保證航天服內(nèi)的環(huán)境舒適，滿足航天員出艙時的需要。

“大背包”——環(huán)控生保系統(tǒng)不僅能夠有力地保護(hù)航天員，它的設(shè)計(jì)還十分貼心，為航天員檢修艙外航天服提供了便利。原來，當(dāng)“大背包”內(nèi)的一些儀器設(shè)備，比如氧氣瓶、電源、無線電通信設(shè)備等出現(xiàn)問題時，航天員可以在軌維修，更換零件。這是因?yàn)榕撏夂教旆?nèi)的許多設(shè)備都被安裝在了“大背包”的密封蓋上。進(jìn)行更換時，只需要解開扣住儀器設(shè)備的帶子即可，操作方便。

“大背包”還是航天員實(shí)現(xiàn)3分鐘穿脫航天服的出入口，它的左側(cè)使用鉸鏈與航天服本體相連，能夠在航天服背部打開一個進(jìn)出口。航天員穿上艙外航天服后，“大背包”關(guān)閉，服裝的密封裝置能夠可靠地將進(jìn)出口密封住，保證艙外航天服內(nèi)部的氣密性。

除了背包式環(huán)控生保系統(tǒng)，艙外航天服還包括航天服本體和測控通信系統(tǒng)。它們在太空行走中是如何保護(hù)航天員的呢？

我們先來看看“飛天”艙外航天服本體，它包括上下肢、頭盔、手套等。上下肢部分和手套屬于軟結(jié)構(gòu)，從里到外有十多層，即出艙內(nèi)衣、液冷服、氣體循環(huán)空間、氧氣輸送管道、加壓層襯里、輔助加壓氣囊層、主加壓氣囊層、外限制層、隔熱和防流星體層、外防護(hù)層等，能夠?qū)教靻T的身體進(jìn)行有效保溫，同時保護(hù)航天員免受太空空間環(huán)境及流星等的侵害。

其中值得一提的是液冷服，它是航天員進(jìn)入艙外航天服前穿著的那件藍(lán)色的衣服。由于航天員在太空行走時十分耗費(fèi)體力，身體會產(chǎn)生許多熱量，為了保證舒適，就需要為身體散熱。液冷服是怎么做到的呢？原來，液冷服上布滿了塑料細(xì)管，如果將這些細(xì)管展開的話長度將有100米左右。細(xì)管內(nèi)流通著冷卻液，它能夠帶走航天服內(nèi)多余的熱量，使航天員在艙外工作時也能保持身體干爽舒適。

再來看看頭盔，“飛天”艙外航天服的頭盔由頭盔殼、面窗結(jié)構(gòu)和頸圈等構(gòu)成。其中，面窗有四層結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層是兩層壓力面窗，中間充氮，能夠起到隔熱和防結(jié)霧的作用，保證航天員視野清晰；然后是防護(hù)面窗，它防護(hù)著壓力面窗不受損，如果其自身損壞了可以在軌進(jìn)行更換，進(jìn)一步保護(hù)著航天員在太空中的視野；最外層金色的是濾光面窗，是航天員的“太陽鏡”，當(dāng)航天員在陽照區(qū)出艙時，就可以放下濾光面窗，保護(hù)航天員的眼睛。

此外，航天服還在肩、肘、腕膝、踝等關(guān)節(jié)處使用了氣密軸承，保證航天員的手腳可以隨意轉(zhuǎn)動的同時嚴(yán)格保證氣密性。所以，重達(dá)130千克的“飛天”艙外航天服可以說是重而不笨，行動靈活。

最后，來看看航天服的測控通信系統(tǒng)。測控通信系統(tǒng)不僅支持著航天員在艙外活動時與艙內(nèi)通信，而且能夠監(jiān)測和傳輸航天員出艙活動期間的各項(xiàng)生理信號、航天服的環(huán)控生保系統(tǒng)工作參數(shù)等。例如系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)和傳感器可以測量出出艙航天員的血壓、脈搏，航天服內(nèi)的溫度、壓力等，這些數(shù)據(jù)將先傳回空間站，再由空間站轉(zhuǎn)發(fā)至地面，以便地面人員及時掌握航天員的情況。

神舟十二號航天員的此次出艙活動首次檢驗(yàn)了我國新一代艙外航天服的功能性能，首次檢驗(yàn)了航天員與機(jī)械臂協(xié)同工作的能力及出艙活動相關(guān)支持設(shè)備的可靠性與安全性，為空間站后續(xù)出艙活動的順利實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)。

來源：中國航天科普