由于此次神舟七號飛船的任務增加了一項“出艙”使命,，使得軌道艙的“氣閘艙”功能格外引人注目,。
出艙切換空間環(huán)境和載人環(huán)境
在進行出艙活動前，兩位航天員需要在氣閘艙內(nèi)完成各項準備,，相互幫助穿好艙外航天服,。此時的軌道艙需要完成在空間環(huán)境和載人環(huán)境的切換，一個“過渡間”能夠提高飛船的安全性,，并使航天員最大程度地減少身體的不適應感,。
曾進出總裝測試廠房的人都知道，進入廠房前必須要進入一個隔間——風淋間去塵,，實現(xiàn)室外環(huán)境和廠房凈化環(huán)境之間的過渡,。氣閘艙的原理和這個隔間有異曲同工之妙，只不過氣閘艙通過泄壓和復壓過程實現(xiàn)了空間環(huán)境和飛船載人環(huán)境的過渡,。
據(jù)設計師介紹,，“氣閘”一詞源自英文“airlock”，直譯就是鎖住空氣的意思,。當人要走出飛船進入太空,，為了減少空氣的逸散，建一個小隔間,，先開一扇門,，進入隔間后把這扇門關(guān)上，再把另一扇門打開,，走出隔間,。從太空返回飛船的過程與之相反。
要想把軌道艙改進成為氣閘艙,，需要有兩個必備條件：一是密封,；二是要有泄復壓功能，即把“小隔間”內(nèi)的局部環(huán)境變?yōu)榭臻g環(huán)境和恢復為載人環(huán)境,。對于此次神舟七號飛船而言,，艙體的密封是成熟技術(shù)的繼承。作為此次出艙活動前的準備活動,，泄壓的成功與否,，將直接決定航天員是否能夠按計劃出艙。
一套由閥門、管道等零部件組成的泄壓裝置將執(zhí)行泄壓重任,?！靶箟翰⒉皇呛唵蔚匕芽諝馀欧诺娇臻g，我們需要通過大量的分析計算和地面試驗,，來找到泄壓過程中最佳速度和壓力控制點,。”據(jù)設計師介紹,，艙內(nèi)的氣壓要始終和航天服的狀態(tài)相協(xié)調(diào),。由于航天員在這個過程中將完成穿好艙外航天服的操作，所以從一個大氣壓到泄壓完成是個循序漸進的過程,。
人在快速減壓環(huán)境下容易得減壓病,。所以在降壓的過程中，航天員有一個吸氧排氮的過程,。航天員在穿航天服時通過吸純氧,，用約半個小時的時間來置換血液里的氮，這之后再減壓就安全了,。設計師介紹,，在“泄壓”之前，航天員和航天服與外界的壓力一致,，“泄壓”之后,，航天員穿著航天服站在艙內(nèi)接近零壓力的環(huán)境下，也就是相當于站在太空環(huán)境下,。
與出艙過程相反,，航天員從太空回到飛船內(nèi)，要經(jīng)歷一個復壓步驟,。與泄壓類似,，復壓過程也要分階段進行，與航天服狀態(tài)相協(xié)調(diào),。此次神舟七號飛船攜帶了五個高壓氣瓶：它們的功用是等航天員回到氣閘艙時,，將艙內(nèi)的氣壓從零恢復到一個大氣壓狀態(tài)。
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航天員30分鐘的艙外活動,，對于航天員和地面操作人員而言,，都是雙重考驗。
艙外航天員需要在另一位同事的配合下按計劃完成試驗項目，地面人員則要保證天地聯(lián)系暢通并提供必要的支持,。通信設備,、照明設備、操作界面,、攝像機……任何一個細節(jié)都直接影響出艙活動的成敗,。
航天員上天后，航天員與航天員之間,，航天員與地面都需要進行聯(lián)絡,。為確保可靠的通信聯(lián)絡,，航天服腰際類似于繩子的電臍帶裝置用于實現(xiàn)有線方式的“天地對話”,，同時艙外服通信機可以無線方式進行通話，這兩套通信裝置將確保航天員與地面的有效溝通,。
首次增加兩個艙外攝像機
相比于之前的神舟飛船,，此次神舟七號在攝像裝置上配置更加嚴密：首次增加了兩個艙外攝像機。這兩個艙外攝像機,，確保地面對航天員的艙外活動能盡收眼底,。同時地面操作人員將根據(jù)拍攝實況來支持航天員的艙外活動。
安裝在飛船艙外的照明燈將為艙外活動提供照明,。這個專門為適應艙外環(huán)境設計的LED燈組,，具備在高真空、高低溫環(huán)境下工作的特性,，確保在特殊環(huán)境下可靠工作,。照明燈的亮度、照明范圍都有嚴格的要求,。
艙外宇航服需要拆包組裝
航天員出艙前的泄壓以及艙外航天服的穿著這兩個關(guān)鍵程序都需要自己來完成,。這個操作界面就是出艙保障控制臺與服裝控制臺。
設計師們根據(jù)需要事先設計了操作程序,，所有的操作都要事先備有預案,。通過指令控制和手動操作相結(jié)合，確保航天員及飛船安全,。
“就像我們出遠門一樣,，我們帶的西裝在旅途中是一個打包狀態(tài)，到了目的地后,，要穿這件西裝,，我們需要把它打開。這樣西裝又是另一種狀態(tài)了,。對于艙外航天服而言,，也存在這兩種狀態(tài),。”設計師風趣地說,，艙外航天服的主材料是鋁材料的,，此外還有軟材料，既要保證氣密性,，又要保證強度,。運輸時不能損壞航天服的支架，展開時又要充分考慮到艙內(nèi)的空間,，既能讓航天員順利的著衣,，又保證操作不受影響。由于航天員要在空間失重狀態(tài)下穿著航天服,，還需要對艙外航天服進行適當?shù)墓潭ā?/P>
在很多宣傳冊上,，航天員背負的一個“行囊”讓很多人感到好奇。這其實就是航天員自帶的一個“空調(diào)”,，將完成供氧,、散熱等功能。(中國航天科技集團獨家供稿 特約記者黃希)
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編輯：
汪敏
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