科普：航天员为何要进行出舱活动

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间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密切协同，圆满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，标志着中国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

航天员为何要出舱活动？航天员出舱后通常要完成哪些任务？

出舱活动，又被称作太空行走，是指航天员或宇航员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的活动。由于太空环境恶劣，航天员要面临失重、低气压和气温不稳定以及强辐射等诸多挑战。

机器人或自动化技术通常是人类出舱活动的替代方案，但目前设计能执行预期任务之外或超出已知任务参数范围的机器人成本高，且技术尚不成熟，无法完全取代人类。而航天员的出舱活动效率较高，并且对意外故障和突发事件做出响应的能力较强。正如建造摩天大楼需要建筑工人和起重机一样，出舱活动需要航天员和机器人共同完成舱外作业。

美国航天局认为，宇航员在舱外维修卫星或其他航天器，可以避免将它们带回地球修理；在舱外开展科学实验，有助于科学家了解太空环境对不同事物的影响。宇航员还可以在舱外测试新设备。

在舱外作业中，航天员或宇航员主要开展卫星捕获和维修、更换电池、舱外维修、外部航天器组件的组装及连接、特殊实验或测试等工作。

此前，美国宇航员曾通过出舱活动修复了天空实验室、太阳峰年卫星、哈勃太空望远镜等航天器；多次为国际空间站更换电池；紧急维修故障设备。俄罗斯宇航员则通过出舱活动修复了“礼炮”号空间站，组装、维修了“和平”号空间站，还为国际空间站内壁裂缝“打补丁”。

出舱活动并非总是一帆风顺。

国际空间站原计划今年6月16日首次安装新太阳能电池板，但两名出舱宇航员因宇航服故障耽误了时间，导致该次任务未能按计划装上新电池板。2016年1月15日，两名宇航员走出国际空间站，成功更换了一个出故障的电力设备，但此后由于一名宇航员头盔内部漏水，这次太空行走被提前叫停。

2010年8月7日，国际空间站两名宇航员出舱，计划为空间站出故障的冷却系统更换液氨泵，但一个“顽固”软管以及中途发生的液氨冷却剂泄漏事故令他们未能完成预定任务。