火星任务：创造舱外活动系统

火星作为距离地球最近的类地行星，一直是人类探索研究的焦点。

而人类不断进行火星探索的终极目标，就是大规模移居火星，将火星变成像地球一样适宜人类生存的第二家园。尽管这个过程是漫长而艰难的，但随着现代航空航天技术和科学研究技术的成熟与发展，将来总有一天人类移居火星的目标会真正实现。

除了火星表面的各种客观存在，人类自身对火星这个全新星球的适应程度，也是首要和必需的条件之一。因为人类登陆火星之后，会在火星表面展开各种日常或研究活动，不可能被长期禁锢在航天器的密闭舱内。一旦离开航天器的密闭舱，人类就会受到来自太空和火星自身的各种辐射伤害。因此，载人航天器的舱外活动系统，对于人类登陆火星后的安全保障，就显得尤为重要了。

为完成特定的舱外飞行试验或服务任务，航天员在舱外空间环境下独自进行或在遥控自动操作装置与表面运输工具等协助下进行的运作，统称为舱外活动。舱外服务任务包括：载人航天器的在轨装配与维修，空间有效载荷的布放、收回与照料，航天员的营救，以及在火星表面的探测与建站。这些工作大多需要通过“以航天员为中心”的舱外活动才能有效完成。因此，舱外活动也是载人航天工程的重大关键技术之一。

载人航天器的舱外活动系统（EVA系统）是人类用于开发外层空间、保证宇航员在外层空间环境下能够生存和正常工作的重要装备。舱外活动系统是机械、电子、医学、纺织等多学科的综合产物。

宇宙空间环境恶劣，舱外活动系统可以保证宇航员在空间环境下生存和正常工作。随着世界各国相继发射航天器，太空中报废的人造天体不断增加，清理太空垃圾也摆上了议事日程。于是，将各类卫星送入轨道布放，回收、维修过期、失效的卫星，空间救护以及建造空间站等，都需要宇航员“走”出去，到舱外作业。因此，发展舱外活动系统对未来开发宇宙空间至关重要，同时更关系着未来人类移居火星的安全问题。

舱外活动系统是一个跨越空间的集成系统，按基本功能与组合状态可分为三部分：舱外活动航天员装备系统，舱外活动空间支持系统，舱外活动地面试验、训练与保障系统（简称地面保障系统）。

舱外活动航天员装备系统，为舱外活动航天员提供随身穿戴与装配的必需品，如舱外航天服、安全系绳、机动装置、必要的工具等，以确保航天员具备在舱外真空环境中生存、运动（肢体活动与空间移动）及自我营救的能力。这个系统的首要任务，是为航天员生理活动与安全返舱提供技术上所能达到的最可靠、最完善的保障。

舱外活动空间支持系统，为舱外活动航天员运作提供必需的条件，包括舱内外所有支持舱外活动的设备装置（进出乘员舱的气闸、服务与维修工具、协助乘员移动与工作的约束装置、提供远场作业平台的机械臂等）以及用于星体表面舱外活动运作的运输工具。此外，还包括航天员在轨训练的设施。

舱外活动地面试验、训练与保障系统，为航天员装备系统与空间支持系统的产品（航天服、气闸、机械臂、运输车等）提供地面试验与测试设施，为航天员使用这些产品与舱外活动运作提供模拟训练设施与场地，为舱外活动运作提供监控设施与技术支持。地面保障系统包括重力减小设施，星体表面舱外活动模拟场地，舱外活动任务保障设施及专家系统。

按功能划分，地面试验、训练与保障系统可分为两类：

（1）用于研制与试验舱外活动系统，以及培训以后使用舱外活动系统的人员，是一种预先试验与培训系统。

（2）用于保障舱外活动系统在现场环境中展开的运作，为一种舱外活动实时保障系统。(www.xing528.com)

舱外活动的运作是一项复杂的集成系统工程，涉及出舱准备、舱外作业、进舱操作等全过程多方面技术，不仅包括与舱外活动直接有关的气闸系统、航天服系统、舱外机动装置、支持与辅助航天员舱外作业的遥控自动操作装置、星体表面运输工具等，还包括航天员装备与支持系统的地面试验设施、航天员训练设施、飞行任务监控设施等。

按照飞行任务的需求，舱外活动分为三种基本类型：预计的舱外活动、非预计的舱外活动和应急的舱外活动。

预计的舱外活动，是完成特定目标的飞行计划的一部分。

非预计的舱外活动，不属于计划内预定的飞行计划，是在飞行任务期间，为成功进行有效载荷运作，或为了推进总任务完成而附加的舱外活动。

应急的舱外活动，也是非预计的舱外活动中的一种，是确保舱外活动航天员安全返回乘员舱所需的舱外活动。

按照舱外活动运作的重力环境，舱外活动可分为两大类：在微重力环境下的舱外活动；离轨后，在火星表面重力环境下的舱外活动。

火星表面的舱外活动，要求航天员适应火星表面的各种环境条件，从而减轻航天员装备质量、改进航天服组件、提供表面运输工具以及适合的模拟星体表面的训练场地。

在未来的太空使命中，舱外活动将凸显出更重要的作用。

人类登陆火星之后，舱外活动将会成为主要活动形式，也是人类活动的常态。因此，为适应火星表面的重力环境、地形条件、气候特征等，创造出适宜人类在火星表面活动的舱外活动系统，对实现未来的载人航天任务，将会起到极其重要的作用。如今，火星探测任务中的舱外活动系统技术，正在以全球范围的国际合作展开快速发展，也将越来越受到国际航天界的关注与重视。

美国女航天员佩吉·惠特森身负航天员装备在太空中工作

两位国际空间站航天员身着舱外航天服正在检修设备