沈羨云

我國載人航天又傳來了一個喜訊，繼“神五”、“神六”之后，我國的“神七”要上天了。這次“神七”任務(wù)中，航天員不，僅在座艙中，而且要進入危機四伏的太空，在茫茫的太空中完成艙外活動任務(wù)。這時，人們最關(guān)心的問題是航天員的健康和安全，很多人提出了這樣的問題：太空行走有危險嗎?它對航天員的健康和工作有影響嗎?回答是肯定的，這是因為太空是一個高真空、微重力、強輻射、溫度變化非常劇烈的極端惡劣環(huán)境，人一旦暴露在太空中，將面臨失壓、缺氧、高低溫和輻射損傷4大危險。所以，太空對人體來說是一個致命的環(huán)境。航天員在進行太空行走時，要離開保護自己的座艙環(huán)境，進入這樣一個惡劣的環(huán)境中，雖然有艙外航天服的保護，也是危機四伏，隨時可能發(fā)生危險。

可能成為一顆“人體衛(wèi)星”

航天員在太空飛行時，處于失重狀態(tài)，人比一根羽毛還要輕，航天員在太空是飄來飄去的，無法像在地面一樣行走，也無法控制自己移動的方向。在太空，航天員只要輕輕地用手推一下艙壁，就會“飄”到很遠的地方?？梢韵胂?，如果不采用一定的措施，航天員在進行艙外活動時，不知道要“飄”到什么地方，可能永遠留在太空，成為一顆真正的“人體衛(wèi)星”。在太空行走時也曾出現(xiàn)過這樣的險情。例如，在前蘇聯(lián)的“禮炮－6”空間站飛行期間，航天員羅曼年科身上與氣閘艙相連的安全系帶松開，眼看要發(fā)生危險，幸好被另一名出艙航天員格列奇科及時抓住，以后兩人一直用一個臍帶系在一起。如果沒有及時抓住，后果可想而知。

為了使航天員在太空行走時不會變成“人體衛(wèi)星”，太空行走時采用了幾種辦法：一種是用一個繩索將航天員與航天器緊緊連在一起，防止航天員在艙外活動時“漂”到外太空：第二種辦法是將航天員固定在空間站機械臂的頂端，由機械臂將它送到需要工作的地點，航天員固定在機械臂上進行艙外工作，然后由機械臂將他送回；第三種方法是在空間站的外壁安裝了很多“扶手”，航天員在空間站外進行活動時，靠著這些“扶手”慢慢地移動到所需要工作的地點；第四種方法是航天員自己操縱裝在艙外航天服背后的“太空摩托”，到離載人航天器100米或更遠的地方活動。航天員在進行艙外活動時，常常幾種方法結(jié)合使用，保證航天員能夠順利歸來。

可能會得“輻射”病

太空輻射可以破壞人體的DNA，使人體機能逐漸衰弱、大腦受損、患白血病、增加癌癥的發(fā)病率?，F(xiàn)在進行的地球軌道飛行，由于受地球磁場、大氣及航天器座艙的保護，航天員在太空中所受到的輻射劑量沒有超出規(guī)定的限值。但是，太空行走時，航天員所受的輻射計量會比艙內(nèi)高，如果這時再遇到太陽粒子爆發(fā)，將有可能出現(xiàn)輻射病。而且，到了21世紀，載人航天的任務(wù)轉(zhuǎn)向星際飛行，在飛往火星的途中，或在月球和火星基地上長期進行出艙活動時，地球磁場的屏蔽消失了。這時，航天員所受的輻射總量將要超過在地球時的水平，宇宙射線對人體的危害作用變得突出了。因此，輻射已成為是否能夠長期飛行或星際飛行的主要因素之一。

航天服和生命保障系統(tǒng)

航天員在進行太空行走時，航天服和生命保障系統(tǒng)是維持航天員生命和執(zhí)行任務(wù)基本的條件，如果航天服和生命保障系統(tǒng)發(fā)生故障，就會影響到航天員的健康和工作，甚至危及到生命。在航天員出艙活動史上，這種情況并不少見。例如，美國“雙子星座”9號航天員吉恩·塞納航天服背部的外層被劃破，受太陽光照射，他的背部被曬傷，太陽光的熱還損壞了服裝的生命保障系統(tǒng)。在艙外活動結(jié)束后返回飛船座艙時，他不得不在同伴斯塔夫的幫助下才進入座艙。“雙子星座－11”飛船的航天員戈登的服裝冷卻系統(tǒng)和熱交換器未能正常工作，使他工作6分鐘后，又熱又累，大汗淋漓，汗流進他的眼睛，不得不中止艙外活動。當他摸索著走回艙門時，還需要指令長的引導。美國航天飛機在執(zhí)行STS－65時，由于艙外航天服發(fā)生故障，航天員出艙活動被取消。所以航天員在出艙之前要一次次地檢測它們的性能，在保證安全的情況下才能進行出艙活動。

航天員的生理功能

航天員在出艙活動前已經(jīng)在失重環(huán)境下生活了一段時間，失重可以引起航天員各種生理功能的下降，在這種情況下進行艙外活動，航天員處于高度的生理和心理緊張狀態(tài)，對航天員的健康是有影響的。通過幾十年的艙外活動，總結(jié)出航天員在艙外活動時生理系統(tǒng)的主要變化是：1)心率升高，有的航天員甚至達到160～180次/分。2)出現(xiàn)心電圖的異常變化，如出現(xiàn)期前收縮。3)呼吸明顯加快，航天員平時安靜狀態(tài)下的呼吸是6～12次/分，艙外活動時可達到36～43次/分，可以說是氣喘吁吁了。4)代謝率明顯增高，可增加10倍。5)感覺到過冷或過熱：當航天員在地球的陰影區(qū)工作時，常感到全身特別是下半身和手冷；當航天服溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，又會感覺到過熱。6)航天員工作能力下降，很容易出現(xiàn)疲勞，手、臂肌肉疼痛。由于上述原因，航天員的工作能力是下降的，常常感覺到很疲勞。例如，太空行走第一人列昂諾夫在進行太空行走時精神和體力始終處于緊張狀態(tài)，尤其在返回時心率達到每分鐘190次，體內(nèi)溫度也急劇升高。由于返回時出現(xiàn)了氣閘艙的艙門不能關(guān)閉的問題，使他回到飛船座艙時大汗淋漓，靴子里積聚了3升汗水，體重減了5.4千克。美國“天空實驗室－4”航天員在出艙活動結(jié)束時報告說“又累又餓”。

太空行走與減壓病

你知道為什么太空行走會得減壓病嗎?這是因為航天員在太空行走時必須穿艙外航天服，為了使航天員穿上艙外航天服后可以靈活地工作，而不是膨脹得像氣球一樣，艙外航天服內(nèi)的壓力被設(shè)計得盡量低，明顯地低于航天器艙內(nèi)的壓力。航天員在進行出艙活動時，如果突然從座艙中的高壓環(huán)境進入到航天服的低壓環(huán)境，人體組織和體液中的氮氣會出現(xiàn)過飽和，過飽和的氮氣超過一定限度就會在組織和體液中形成氣泡，從而造成“減壓病”，使航天員皮膚出現(xiàn)瘙癢、冷熱感和蟻爬感，引起關(guān)節(jié)疼痛、胸部不適、咳嗽和呼吸困難，甚至死亡。

為了防止減壓病的出現(xiàn)，航天員在進入太空前要在氣閘艙中進行吸氧排氮，將體內(nèi)的氮氣量降低到最小。因此，航天員艙外活動的時間無論長短，即使只有幾分鐘，都要花費1.5～2小時的預(yù)吸氧時間。由于采用了這個措施，到目前為止，在載人航天史中還沒有航天員發(fā)生過減壓病。但是，不能掉以輕心，在艙外活動時間長，還是有可能發(fā)生減壓病的。

綜上所述，太空行走確是一件危險的事，但也是十分必要的。我國“神七”上實現(xiàn)艙外活動標志著我國的載人航天已經(jīng)完成了近期目標的第一步(實現(xiàn)載人航天)，而進入第二步(進行航天員艙外活動和空間交會對接，發(fā)射短期有人照料的空間實驗室)，它將為建造大型、長期有人照料的永久型空間站的第三步奠定基礎(chǔ)。