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为什么航天员要到舱外工作?


人和机器各有自身的优势,人具有主观能动性和创造性,能够灵活处置各种意外情况。但是,人的操作稳定性和耐受性不如机器,出现差错的概率较高。相反,机器可以不知疲倦地进行重复性的工作,发生差错的概率较低,并且不怕危险、恶劣的工作环境。但是,机器没有创造性,只能按照指令工作。尽管随着技术的发展,机器的智能化程度越来越高,承担的工作越来越多,但是人的作用机器始终无法完全替代。在太空也是如此,很多复杂度高的工作,如果全部由机器自动完成,设备将变得异常复杂,工程上很难实现。人和机器的合理分工,可以使整个系统优化,大大提高整体效率。事实上,舱外有很多工作离不开航天员的参与。

航天员出舱活动可以分为两大类,一类是在轨道失重环境下的出舱,例如,从空间站出舱活动;一类是在其他天体表面的出舱,例如,在月球表面出舱活动或在火星表面出舱活动。航天员的舱外工作主要有四类。第一是大型空间设施的组装。由于受火箭运载能力的限制,大型空间设施不能一次发射入轨,需要拆分成多个模块,逐个发射到太空,然后由航天员在轨道上进行组装。“国际空间站”建设过程中,欧洲的“哥伦布”实验舱、日本的“希望号”实验舱等舱段都是分别发射入轨,再由航天员出舱,将它们组装到“国际空间站”上的。第二是空间设施的维修。在空间极端冷热、辐射、空间碎片等环境因素作用下,航天器发生故障的可能性很大。其中机械类设施更容易发生故障。通过空间维修,可以大大延长航天器的使用寿命。但是,维修工作精细度较高,机器人很难胜任,必须由航天员来完成。第三是进行空间救援。如果航天员在太空发生意外,可通过出舱活动进行救援。第四是开展相关科研工作,如在开放的太空开展的一些科学实验,在天体表面采集岩石和土壤样本等。