我国空间站阶段航天员首次出舱为何需要数小时？

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年7月4日14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的空间出舱活动，也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。

此次出舱活动，天地间协同、舱内外配合，完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务，首次检验了我国新一代舱外航天服的功能性能，首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性。

据了解，神舟十二号航天员乘组后续在轨飞行期间还将进行一次出舱活动。

和2008年那次相比，此次出舱时间为何长达数小时？出舱过程中，机械臂如何助“一臂之力”？为出舱，航天员在地球需要经过怎样的训练？

此次出舱为何要数小时？

在神舟七号乘组人员执行任务期间，我国在太空开展了第一次舱外活动，总时长约20分钟。

航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光在接受中国之声《新闻超链接》采访时解释称，那次出舱的主要任务是验证我国航天服是否可以保证航天员顺利出舱。

而此次，我国已进入到空间站关键技术验证阶段。未来，航天员将在空间站舱外进行更复杂的科研工作，相当一部分科研任务需要在空间站舱外进行，例如，在研究一些材料或设备时，需要将其放置于外太空条件下以考察这些材料或设备在极端条件下的性能表现。这些也对航天服和出舱活动提出了更高要求。

此外，杨宇光介绍，除了在舱外进行科研工作外，空间站作为极为复杂的系统，航天员还要在舱外对设备进行考察、检修、维护。

从多个方面来看，航天员进行舱外活动都是十分必要和重要的。

因此，为了进行进一步的相关技术验证，此次出舱时间大幅提升。这也将是空间站建成、运营的重要标志之一。

机械臂如何助航天员一臂之力？

航天员的舱外航天服上有两个带锁扣的绳子。航天员通过锁扣的固定、交替移动，实现自身的移动。在过去，航天员需要依靠神舟飞船上设置的扶手在舱体表面进行移动，宇航服的锁扣与扶手相连，防止航天员飘走。

此次，出舱航天员还可以借助机械臂等外部辅助力量更加自如地进行出舱活动。出舱的航天员被固定在机械臂的一端后，由舱内航天员控制机械臂将舱外的航天员送至指定区域进行作业。

机械臂拥有多个可灵活操作的关节，极大拓展了航天员在舱外的移动范围。不过，因为，机械臂在运送航天员的过程中可能会使航天员与舱体发生碰撞，碰撞有可能使航天服表面产生破损，造成航天服失压，威胁舱外航天员的安全。所以，在操作机械臂时必须进行严格监控，机械臂上装有监视相机，操作人员可通过相机对过程进行实时监测，出现紧急情况可及时停止。

为了出舱，在地球时，航天员如何训练？

航天员在地球时如何模拟出舱环境？

对此，杨宇光介绍，采用中性浮力水池帮助航天员训练是国内外进行出舱活动模拟演练的普遍做法。他解释称，中性浮力水池中的水具有一定浓度，密度较高，更为接近失重状态，水池训练可以帮助航天员掌握借力技巧、增强力量等，以应对失重状态下下肢无法发力等问题：“这种训练非常辛苦，在水下的训练服比真正的航天服更重，使用起来更困难，有报道称，结束水池训练的航天员在吃饭时甚至无法正常抬手使用筷子”。