北京时间9月1日18时26分，在轨工作近三个月的神舟十四号航天员乘组首次实施出舱活动。陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，经过约6个小时的作业，在2日凌晨完成全部既定任务。陈冬、刘洋已顺利返回问天实验舱。

神舟十四号航天员乘组的首次出舱活动取得圆满成功，这也是我国航天员首次从问天舱出舱并安全返回。

一年多来已有八名航天员成功出舱，

每次任务耗时6—7小时

据南都大数据研究院统计，这是自2021年7月以来，我国空间站阶段航天员的第五次出舱。

在这五次出舱活动中，四次集中在2021年下半年，分别由神舟十二号和神舟十三号的航天员执行。出舱时间主要分布在两个时段，前两次为14时至15时之间，后三次则集中在18时到19时。出舱都持续了6—7小时，均采用两人出舱、一人留在舱内支援与协助的工作模式。一年多来，先后已有八名航天员成功出舱，其中刘伯明和翟志刚分别与队友两度完成舱外作业任务。

抬升全景相机是航天员出舱的最高频任务。神舟十二号和神舟十三号航天员乘组的出舱活动均需要抬升天和核心舱外的不同相机，这次也不例外。陈冬、刘洋两位航天员在空间站机械臂和留守的蔡旭哲、地面工作人员的协同下，成功抬升、调整了问天实验舱的多台全景相机。据央视新闻透露，随着设备和工具的升级，再加上有了全新的移动路径，本次任务的完成效率也比以往更高。此外，舱外扩展泵组安装、机械臂调整测试、返回演练等任务同样需要由航天员亲自出舱完成。最终，这五次出舱任务都获得圆满成功。

不得不说，每次出舱都有其特殊意义。2021年7月，刘伯明和汤洪波不仅圆满完成既定任务，还成功测试了中国新一代飞天舱外航天服的性能。而2021年11月的任务，则令王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员，迈出了中国女性舱外太空行走第一步。而在今天，陈冬和刘洋不仅完成了自己的第一次太空漫步，也检验了航天员与小机械臂协同工作的能力，验证了问天实验舱气闸舱和出舱活动相关支持设备的功能性能，更宣告空间站建造阶段的首次出舱任务胜利画上句号。

气闸舱的容积大一半，

问天出舱条件更优越

这是航天员首次从问天实验舱出舱。问天发射前，神舟十二号、十三号航天员都是从天和核心舱的气闸舱（节点舱）实施出舱，究竟这两个舱段的出舱条件有什么不同？

南都大数据研究院进行了对比，问天实验舱的出舱条件无疑更优越。首先是出舱口，问天实验舱的直径为一米，比天和核心舱宽了150毫米，令身穿舱外航天服的航天员在出舱活动和返回过程中更加轻松。

另一方面，问天气闸舱可供出舱的容积也更大。航天科技集团五院问天实验舱责任总设计师罗文成表示，核心舱是将节点舱兼做气闸舱，但实际只是一个通道，由于其中安装了4个对接口，计算下来用以出舱的容积大概只有6个立方米。而问天实验舱拥有专用的气闸舱，出舱的容积达到约10个立方米，相当于空间体积增大了50%以上。两名航天员穿上出舱服以后，在专用气闸舱里面转身活动的空间就不再受限。

此外，据航天科技集团五院空间站系统主管调度魏邦友介绍，从整个空间站系统的设计之初，气闸舱就一直是出舱的一个主份舱，拥有更好的条件，能让航天员更方便地携带不同设备进行出舱活动。

值得注意的是，问天实验舱外还配备了2台云台灯、4台高清摄像机，能实现打光拍摄，使地面测控人员能多角度清晰观察航天员的出舱活动情况，提供更及时、有力的安全保障。

重了10公斤且单次工作时长翻倍，

新飞天航天服科技含量更高

和之前四次一样，本次神舟十四号的两位航天员同样身穿我国自主研发的新一代飞天航天服执行出舱任务。相比其前辈，升级版的航天服有了哪些变化？南都大数据研究院选取了几个维度进行比较。

在整体造价和安全系数基本一致的前提下，新一代飞天航天服在多个参数和功能上都实现了蜕变。单件重量从120公斤增加到130公斤，据中国载人航天工程办公室介绍，这是因为功能增加了许多，例如多了摄像设备，能记录和备份航天员在舱外的活动情况。还加设了调节带，四肢的长短可以自由调节。关节部位更加装了可以灵活转动的轴承，能够满足160cm—180cm不同身高航天员的穿着需求，而且穿脱仅需5分钟左右。

虽然整体高度都在2米左右，但新一代舱外航天服的材料更讲究，科技含量更高。全新的航天服一共由6层组成，从内到外包括由特殊防静电处理过的舒适层、合成橡胶质地的备份气密层、主气密层、涤纶面料的限制层、隔热层以及外防护层。材料、工艺的革新不仅让航天员实现了更好的保护，也令使用寿命大幅提升，从1年4次延长到3年15次。据央视新闻透露，本次刘洋所穿的，正是王亚平和叶光富出舱时曾使用的同一件舱外航天服。

此外，单次出舱作业时间也由原来的最多4个小时提升到现在的8个小时。航天员能在舱外长时间一次性完成相关任务，压缩了进仓出舱的次数，减少体力消耗，提升舱外作业的效率，更降低了安全风险。

更重要的一点，新一代飞天舱外航天服已完全实现自主供氧以及温度、湿度、压力、液冷服等控制。另一方面，该航天服也支持航天员与舱体之间不再连接电脐带，这既减轻了航天员舱外活动的负担，而且没有了束缚后他们工作起来更灵活、舱外活动范围也更广。

出舱前需进行长期、细密的准备，

吸氧排氮不可或缺

航天员出舱活动可不是想出就出，还需在地面工作人员的监测与配合下，进行一系列精心准备和实施多次演练。南都大数据研究院整理了航天员出舱前的主要准备工作。

根据央视新闻和中国载人航天工程办公室《天宫TV》等报道，出舱前，航天员们都要准备好相关工具，如组装脚限定器，准备好安全绳，还有电动螺丝刀这个大家伙。此外，神舟十四号航天员乘组还调试了两套机械臂，确保其工作性能和配合协调程度。

要出舱，当然还少不了试穿舱外航天服，并对其进行多次检查。视频显示，早在7月初，问天实验舱还没发射升空的时候，航天员们已开始巡检，并测试、试穿舱外航天服，为出舱活动做好准备。太空站组合体组建完成后，航天员更早已将航天服放置在问天的气闸舱内。

坚持锻炼身体也是重中之重。出舱作业一般持续6个小时以上，航天员在舱外真空环境下活动，体能消耗巨大。为此，坚持运动锻炼就成了三名航天员保持肌肉强度与充沛体能的必要手段。

神舟十四号航天员在问天舱内进行运动。图片来源：中国载人航天工程办公室

在正式出舱的2—3小时前，航天员还要最后核查一次舱外航天服与身体状况，更要确认通话与摄像设备工作正常。此外，航天员在气闸舱内进行吸氧排氮更是一项极为重要的准备工作。这是因为航天服内的压力比飞行器密封舱内的压力低，可一旦航天服的密封性丧失，发生快速减压时，溶解在人体组织中的氮被释放出来，就会在血管内形成气体栓塞，导致减压病。为了预防减压病的发生，航天员在舱外活动前必须进行预吸氧，用氧替换氮，以降低溶解在人体组织中氮的含量。

温差近300摄氏度并伴有高辐射，

航天员出舱环境挑战大

虽然有舱外航天服的保护，但正式出舱前，各方还要密切监测舱外环境的变化，确认相关条件能让航天员安全地进行活动。最常见的环境考验就是太空中近300摄氏度的温差和高辐射。

首先是温差。太空平均温度接近绝对零度，太空站面向太阳的一面温度高达120℃—130℃，而背离太阳的一面温度则达到零下150℃—170℃，温差接近300摄氏度。

其次是辐射。虽然航天员可以在舱外宇航服的帮助下进行各种太空出舱任务，但出舱时间仍有着严格的限制。另一方面，身体不同部位所受到的辐射量也有着严格限制。南都大数据研究院整理了NASA对航天员在不同阶段的不同辐射极限规定。

用来计算辐射量大小的单位是毫西弗（millisievert，mSv）。根据NASA规定，航天员在其整个职业生涯中，皮肤可以接受辐射的限制是6000 mSv，眼睛则是4000，而心脏只有1000。这是什么概念？在地球上每一年我们受到自然界的辐射大约是1mSv，而1mSv的辐射量相当于拍三次X光片。阿波罗14号项目中宇航员9天任务的辐射量是11.4mSv。如果在国际空间站待上6个月，辐射量更会达到160mSv，约等于在半年内拍了480次X光，也就是每天至少需承受拍2.6次X光的辐射量。航天员出舱活动后，没有了空间站外壁特殊材质的保护，所受的辐射量必然更高。

为了确保航天员在舱外高辐射环境下的安全，问天实验舱装配了能量粒子探测器这一黑科技。据央视新闻揭秘，这个能量粒子探测器主要用于测量空间站轨道中各类粒子的能量、方向、辐射剂量率等，从而为空间站安全、航天员出舱、空间材料和生物实验提供关键参考数据。此外，它也是国际首台粒子种类最多、能谱范围最全最广的探测器，具有4个探测模块，可分别利用不同的原理实现多粒子种类、宽能谱覆盖。

问天实验舱的能量粒子探测器。图片来源：中国载人航天工程办公室

中国空间站运行在低地球轨道，不同尺寸的太空灰尘、太空碎片和太空垃圾会以数十倍音速飞速运动，同样可能成为航天员舱外作业时的危险因素。

按计划，陈冬、刘洋、蔡旭哲这三名航天员仍将实施1到2次出舱活动，进行舱外载荷安装、测试等工作。他们也将在一个多月后迎来梦天实验舱，见证、推动中国空间站完成建造并转入在轨运营阶段。

出品：南都大数据研究院

数据采集分析：陈泽然

制图：何欣

数据来源：中国载人航天工程办公室、NASA、新华社、央视新闻等媒体报道

图片来源：中国载人航天工程办公室、新华社