文/ 邸乃庸

氣閘艙

蘇聯(lián)航天員列昂諾夫乘坐上升2號飛船進行世界上第一次艙外活動時，使用了附加的、可伸縮的過渡艙，其出艙活動過程是：展開過渡艙并向內(nèi)充氣；當過渡艙與飛船座艙內(nèi)氣壓一致時，開啟飛船艙門，航天員進入過渡艙；關(guān)閉飛船艙門，釋放過渡艙內(nèi)氣體；氣體釋放完畢，開啟過渡艙外艙門，航天員進入太空活動；結(jié)束艙外活動后，航天員返回到飛船并關(guān)閉艙門，拋掉過渡艙。圖為工作人員正在上升2號飛船上安裝過渡艙。

航天員出艙必須經(jīng)過過渡艙，過渡艙將艙內(nèi)的氣體與太空環(huán)境隔絕，起到閘門的作用，故稱為“氣閘艙”，各種氣閘艙的基本功能是一樣的。左圖是國際空間站探索號氣閘艙外部：左側(cè)是大直徑的設(shè)備艙，右側(cè)是小直徑的乘員艙（上方是航天員出艙艙門）。右圖探索號氣閘艙內(nèi)部：設(shè)備艙用于存放艙外航天服等設(shè)備，兩位航天員在設(shè)備艙穿好艙外航天服，準備進入畫面遠端的乘員艙。

探索號氣閘艙的乘員艙艙壁上有臍帶管，為航天員穿的艙外航天服供氧、供電、排熱，并提供通信聯(lián)絡(luò)?，F(xiàn)代氣閘艙都是按照容納兩名身著全部艙外航天服及裝備的航天員設(shè)計的。左圖為航天員在乘員艙內(nèi)作出艙前的準備工作，其前方是供應(yīng)及控制設(shè)備面板；右圖是航天員通過乘員艙艙門進入太空。

俄羅斯在國際空間站上有多個艙段具備航天員艙外活動功能，其中最大的是碼頭號對接艙，長3.8米、直徑4.6米，航天員在此艙段內(nèi)可完成全部出艙程序。左圖為碼頭號對接艙的外部，中間是出艙艙門；右圖為碼頭號對接艙的內(nèi)部，兩位航天員已經(jīng)準備好，即將開啟旁邊的艙門出艙。

太空機動裝置

美國航天員懷特在美國第一次艙外活動期間，進行了手持式機動裝置驅(qū)動身體移動試驗（左圖）。這種手持式機動裝置是世界上第一個太空機動裝置，由高壓氣體貯罐、噴管和控制裝置構(gòu)成，氣體由噴管噴出產(chǎn)生推進力，該裝置上還安裝了一臺照相機（右圖）

蘇聯(lián)也研制了能夠使航天員脫離航天器的太空機動裝置，也是座椅式，稱為“21KC人體機動裝置”（左圖）。航天員將身體固定其內(nèi)，使用兩個扶手前端的控制器，對安裝在背后“椅背”上的不同方向噴氣推力器進行開關(guān)控制，就可以實現(xiàn)身體移動。在和平號空間站，蘇聯(lián)航天員對“21KC人體機動裝置”進行了兩次太空實際機動試驗，效果很好，但之后便將它安裝在和平號空間站的量子2號艙外面（右圖），再也沒有真正使用過。

有了艙外航天服，又有了便攜式生命保障系統(tǒng)，航天員要脫離航天器，還必須配備能夠提供驅(qū)動力使航天員身體移動的太空機動裝置。應(yīng)用在航天飛機上的早期太空機動裝置為座椅式，安裝在航天員背部，該機動裝置寬約0.83米、高約1.25米，內(nèi)有12千克液氮，總重150千克。航天員通過扶手上的控制器可以控制24個噴嘴開關(guān)，產(chǎn)生不同方向的推力，使航天員實現(xiàn)不同方向的直線運動或姿態(tài)運動。

隨著載人航天技術(shù)的不斷發(fā)展，航天員的太空機動裝置經(jīng)過幾次改進，成為十分輕便、性能更佳、體積很小的裝置，安裝在生命保障系統(tǒng)背包下方，具有良好的控制特性和精確的機動與定位能力。圖為安裝在生命保障系統(tǒng)背包下方的美國艙外航天服的太空機動裝置，其側(cè)面的小圓洞就是產(chǎn)生推力的噴嘴。

美國航天員使用的太空機動裝置的推進介質(zhì)是高壓氮氣，共有兩套相同的系統(tǒng)，一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一套系統(tǒng)啟動工作。整個裝置重38千克、有24個噴嘴，一般以脈沖方式噴射氮氣，允許的累計總工作時間為13分鐘。左圖為機動裝置內(nèi)的高壓氮氣瓶等部件；右圖為航天員在檢查太空機動裝置。

俄羅斯早期的幾種艙外航天服型號都沒有設(shè)置太空機動裝置，在后來的海鷹MK艙外航天服上設(shè)置了太空機動裝置，也是安裝在生命保障系統(tǒng)背包的下方，其功用與美國太空機動裝置相同。圖為俄羅斯艙外航天服及下方的太空機動裝置（用保護套罩住，使用時打開）。