出舱活动
AI 摘要：出舱活动（EVA）是指航天员离开载人航天器密闭座舱、进入开放太空环境执行安装、维修、巡检或科学实验等任务的作业过程，俗称“太空行走”。它与舱内活动的根本区别是：航天员脱离航天器的生命保障系统，完全依赖舱外航天服维持生存。出舱活动的核心装备包括舱外航天服、气闸舱和机械臂。中国自2021年7月4日实施空间站阶段首次出舱活动以来，已累计完成20次出舱活动，单次最长出舱时长达9小时6分钟，创造世界纪录-6-8。中国空间站出舱活动已从技术验证阶段迈入常态化复杂作业阶段，涵盖舱外组装、维修和碎片防护等任务类型。
一句话定义
出舱活动（Extravehicular Activity，EVA）是指航天员离开载人航天器的密闭座舱，进入开放宇宙空间，在舱外航天服和机械臂等设备的支持下，执行安装、维修、巡检、科学实验或应急操作等任务的作业过程。
概念边界：出舱活动不等于“在太空里走一走”
“出舱活动”在通俗语境中常被称为“太空行走”，但这一俗称容易让人低估其工程内涵与风险等级。
出舱活动与舱内活动的区别是：航天员在舱内时，生命保障由空间站的环境控制与生命保障系统持续供应，舱内维持约1个大气压的混合气体环境和适宜温度；出舱后，航天员完全依赖舱外航天服的独立生命保障系统维持生存，面对的是真空、极端温差、微流星体撞击和空间辐射的直接威胁。一次出舱活动的准备时间远超舱外作业时间本身，从穿舱外服、吸氧排氮到气闸舱泄压，全过程需要数小时的精细操作。
出舱活动与月面活动的区别是：月面活动虽然也在航天器之外进行，但航天员处于月球表面的微重力环境（约1/6g）和月球的大气条件（近乎真空但有表面尘埃）中，与轨道上的自由空间出舱有本质区别。本文讨论的出舱活动特指轨道飞行中的舱外作业。
出舱活动的三大核心支撑
出舱活动的安全实施依赖舱外航天服、气闸舱和机械臂三大核心装备的协同，任何一项功能不足都会直接限制出舱作业的能力边界。
| 装备 | 核心功能 | 中国空间站配置 |
|---|---|---|
| 舱外航天服 | 生命保障与真空防护 | “飞天”服，第一代120公斤，第二代130公斤 |
| 气闸舱 | 舱内外压力过渡与出舱通道 | 问天实验舱气闸舱，舱门直径1米 |
| 机械臂 | 辅助移动、载荷转移和作业支持 | 大臂10米+小臂5米，可组合为15米 |
舱外航天服是出舱活动中最核心的个人装备。中国“飞天”舱外航天服采用六层复合结构，内部维持约40千帕纯氧环境，可支持单次约8小时的舱外作业。截至2025年4月，飞天舱外航天服已保障自神舟十二号以来的19次出舱活动，单件航天服最高使用量达17次，超过“3年15次”的设计指标-10。
气闸舱是航天员从舱内进入开放太空的过渡通道。中国空间站初期出舱活动通过核心舱节点舱实施，节点舱舱门直径85厘米。神舟十四号任务首次启用问天实验舱气闸舱，舱门口径达到1米，航天员进出更加方便，还能携带大尺寸设备出舱，舱外工作能力显著提升-15。气闸舱的容积更大，航天员在出舱准备和返回时可以更舒展、从容地完成操作。
机械臂是出舱活动的关键辅助装备。中国空间站配置了大小两套机械臂：核心舱大机械臂长10米，问天实验舱小机械臂长5米，两者可组合为15米长的组合臂。机械臂通过独创的双臂级联和爬行设计，实现了航天员在空间站舱体外作业的全域可达，配合航天员完成舱外转移、设备安装和载荷部署-14。
出舱任务的四种类型
截至2025年4月，中国空间站已顺利实施20次出舱活动，任务可归为四类-6-10。
| 任务类型 | 核心目标 | 代表性工作 |
|---|---|---|
| 技术验证 | 检验出舱活动关键技术 | 舱外航天服性能验证、天地协同支持 |
| 舱外组装 | 安装设备实现设计功能 | 扩展泵组、全景相机支架、跨舱线缆 |
| 舱外维修 | 修复受损设备恢复功能 | 天和核心舱太阳翼电缆维修 |
| 主动防护 | 提升碎片撞击应对能力 | 空间碎片防护装置安装 |
技术验证是空间站建造初期的核心出舱任务。2021年7月4日，神舟十二号乘组实施空间站阶段首次出舱活动，完成舱外活动相关设备组装和全景相机抬升，首次检验了新一代舱外航天服的功能性能-1。
舱外组装实现了空间站完整的设计功能。历次出舱完成了舱外扩展泵组、舱外载荷暴露平台支撑杆、舱外全景相机支架安装以及跨舱线缆接通等工作-6。
舱外维修在神舟十七号任务中实现了中国首次在轨航天器舱外设施维修。针对天和核心舱太阳翼电缆因空间碎片撞击导致的损伤，航天员通过两次出舱活动完成了维修，消除了撞击对太阳翼的影响，恢复了发电能力-6。
主动防护针对日趋严重的碎片撞击问题，从被动维修转向主动防护。航天员多次出舱进行巡检，实施空间碎片防护装置安装，进一步提升了空间站的空间碎片应对能力-6。
中国出舱活动的关键节点
中国出舱活动在短短数年内实现了从首次验证到世界纪录的快速跨越。
首次出舱（2021年7月4日）：神舟十二号乘组完成空间站阶段首次出舱活动，历时约7小时，首次检验了新一代舱外航天服-1。
首次从问天气闸舱出舱（2022年9月2日）：神舟十四号乘组首次从问天实验舱气闸舱出舱，由小机械臂辅助实施，完成了问天舱扩展泵组安装、全景相机抬升和舱外自主应急返回验证-2-7。
单次最长出舱世界纪录（2024年12月17日）：神舟十九号航天员蔡旭哲、宋令东执行出舱活动，历时9小时6分钟，打破了美国宇航员2001年创造的8小时56分钟的世界纪录-8。两位航天员从问天实验舱气闸舱出舱，穿着“飞天”舱外航天服完成了既定任务。
首次舱外维修（2023年12月至2024年3月）：神舟十七号乘组通过两次出舱活动，完成了中国首次在轨航天器舱外设施维修任务-1-6。
常见问题 FAQ
出舱活动一次要多久？
出舱活动本身通常持续4至8小时，但全过程远不止这个时间。从航天员开始穿舱外航天服、吸氧排氮、气闸舱泄压到最终返回舱内、气闸舱复压、脱下航天服，整个出舱流程几乎需要一整天-3。中国空间站单次最长出舱时长为9小时6分钟，由神舟十九号乘组于2024年12月创造，是世界纪录-8。舱外航天服的设计支持约8小时连续使用，9小时的作业时间已经接近或超过设计边界。
出舱活动最危险的是什么？
出舱活动是航天员面临最高风险的任务之一。主要危险包括：真空暴露——舱外航天服一旦泄漏，航天员在数十秒内就会失去意识；微流星体和空间碎片撞击——即使毫米级的碎片以约8 km/s的速度撞击，也可能穿透航天服；极端温度——航天服外表面在向阳面可达100°C以上，背阴面可达-100°C以下；辐射——脱离空间站舱体屏蔽后，航天员直接暴露于空间辐射环境。此外，系绳失效导致航天员飘离空间站也是极端危险场景，因此出舱活动全程要求使用安全系绳-16。
中国出舱活动达到了什么水平？
中国载人航天工程办公室在2025年4月的新闻发布会上明确表示，中国出舱活动技术“已经达到了国际先进水平”-6-10。支撑这一判断的具体指标包括：单次最长出舱活动9小时，创造世界纪录；飞天舱外航天服单件最高使用17次，超过设计指标；机械臂实现舱外作业全域可达；天地协同支持体系完善。从任务类型看，中国出舱活动已实现“由技术验证、简单操作向复杂作业任务的跨越”-14。
出舱活动时航天员怎么“走路”？
在失重环境中，航天员不能像在地面一样行走。出舱活动中的移动主要依靠三种方式：沿舱体扶手攀爬——空间站舱外安装了扶手，航天员用手抓握扶手移动身体；机械臂辅助转移——航天员站在机械臂末端的脚限位器上，由机械臂将其运送到作业位置；自主转移——在验证了舱外自主应急返回能力后，航天员可以在特定路径上自主移动。中国空间站机械臂通过爬行设计，可以在舱体表面的“脚印”（机械臂锚点）之间转移，实现更大范围的覆盖-7。