由于此次神舟七號(hào)飛船的任務(wù)增加了一項(xiàng)“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(jìn)行出艙活動(dòng)前,，兩位航天員需要在氣閘艙內(nèi)完成各項(xiàng)準(zhǔn)備,，相互幫助穿好艙外航天服。此時(shí)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(gè)“過(guò)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(yīng)感。
曾進(jìn)出總裝測(cè)試廠房的人都知道,，進(jìn)入廠房前必須要進(jìn)入一個(gè)隔間——風(fēng)淋間去塵,，實(shí)現(xiàn)室外環(huán)境和廠房?jī)艋h(huán)境之間的過(guò)渡。氣閘艙的原理和這個(gè)隔間有異曲同工之妙,，只不過(guò)氣閘艙通過(guò)泄壓和復(fù)壓過(guò)程實(shí)現(xiàn)了空間環(huán)境和飛船載人環(huán)境的過(guò)渡,。
據(jù)設(shè)計(jì)師介紹，“氣閘”一詞源自英文“airlock”,，直譯就是鎖住空氣的意思,。當(dāng)人要走出飛船進(jìn)入太空，為了減少空氣的逸散,，建一個(gè)小隔間,，先開(kāi)一扇門(mén)，進(jìn)入隔間后把這扇門(mén)關(guān)上,，再把另一扇門(mén)打開(kāi),，走出隔間。從太空返回飛船的過(guò)程與之相反,。
要想把軌道艙改進(jìn)成為氣閘艙,，需要有兩個(gè)必備條件：一是密封；二是要有泄復(fù)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(fù)為載人環(huán)境,。對(duì)于此次神舟七號(hào)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(dòng)前的準(zhǔn)備活動(dòng),，泄壓的成功與否，將直接決定航天員是否能夠按計(jì)劃出艙,。
一套由閥門(mén),、管道等零部件組成的泄壓裝置將執(zhí)行泄壓重任,。“泄壓并不是簡(jiǎn)單地把空氣排放到空間,，我們需要通過(guò)大量的分析計(jì)算和地面試驗(yàn),，來(lái)找到泄壓過(guò)程中最佳速度和壓力控制點(diǎn)?！睋?jù)設(shè)計(jì)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(gè)過(guò)程中將完成穿好艙外航天服的操作，所以從一個(gè)大氣壓到泄壓完成是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,。
人在快速減壓環(huán)境下容易得減壓病,。所以在降壓的過(guò)程中，航天員有一個(gè)吸氧排氮的過(guò)程,。航天員在穿航天服時(shí)通過(guò)吸純氧,，用約半個(gè)小時(shí)的時(shí)間來(lái)置換血液里的氮，這之后再減壓就安全了,。設(shè)計(jì)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(dāng)于站在太空環(huán)境下,。
與出艙過(guò)程相反,，航天員從太空回到飛船內(nèi)，要經(jīng)歷一個(gè)復(fù)壓步驟,。與泄壓類似,，復(fù)壓過(guò)程也要分階段進(jìn)行，與航天服狀態(tài)相協(xié)調(diào),。此次神舟七號(hào)飛船攜帶了五個(gè)高壓氣瓶：它們的功用是等航天員回到氣閘艙時(shí),，將艙內(nèi)的氣壓從零恢復(fù)到一個(gè)大氣壓狀態(tài)。
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航天員30分鐘的艙外活動(dòng),，對(duì)于航天員和地面操作人員而言，都是雙重考驗(yàn),。
艙外航天員需要在另一位同事的配合下按計(jì)劃完成試驗(yàn)項(xiàng)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(shè)備,、照明設(shè)備,、操作界面、攝像機(jī)……任何一個(gè)細(xì)節(jié)都直接影響出艙活動(dòng)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(jìn)行聯(lián)絡(luò),。為確保可靠的通信聯(lián)絡(luò),，航天服腰際類似于繩子的電臍帶裝置用于實(shí)現(xiàn)有線方式的“天地對(duì)話”,，同時(shí)艙外服通信機(jī)可以無(wú)線方式進(jìn)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(gè)艙外攝像機(jī)
相比于之前的神舟飛船,，此次神舟七號(hào)在攝像裝置上配置更加嚴(yán)密：首次增加了兩個(gè)艙外攝像機(jī)。這兩個(gè)艙外攝像機(jī),，確保地面對(duì)航天員的艙外活動(dòng)能盡收眼底,。同時(shí)地面操作人員將根據(jù)拍攝實(shí)況來(lái)支持航天員的艙外活動(dòng)。
安裝在飛船艙外的照明燈將為艙外活動(dòng)提供照明,。這個(gè)專門(mén)為適應(yīng)艙外環(huán)境設(shè)計(jì)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(yán)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(gè)關(guān)鍵程序都需要自己來(lái)完成,。這個(gè)操作界面就是出艙保障控制臺(tái)與服裝控制臺(tái)。
設(shè)計(jì)師們根據(jù)需要事先設(shè)計(jì)了操作程序,，所有的操作都要事先備有預(yù)案,。通過(guò)指令控制和手動(dòng)操作相結(jié)合，確保航天員及飛船安全。
“就像我們出遠(yuǎn)門(mén)一樣,，我們帶的西裝在旅途中是一個(gè)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(kāi),。這樣西裝又是另一種狀態(tài)了。對(duì)于艙外航天服而言,，也存在這兩種狀態(tài),。”設(shè)計(jì)師風(fēng)趣地說(shuō),，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(qiáng)度,。運(yùn)輸時(shí)不能損壞航天服的支架，展開(kāi)時(shí)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(duì)艙外航天服進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓潭ā?/P>
在很多宣傳冊(cè)上,，航天員背負(fù)的一個(gè)“行囊”讓很多人感到好奇。這其實(shí)就是航天員自帶的一個(gè)“空調(diào)”,，將完成供氧,、散熱等功能。(中國(guó)航天科技集團(tuán)獨(dú)家供稿 特約記者黃希)
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編輯：
汪敏
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