圖片說明： SpaceX研制的艙外航天服。（圖源：SpaceX官網）
圖片說明： 艾薩克曼率先出艙。（視覺中國）
圖片說明： 太空人出艙示意圖
本報特約記者 晨 陽
台北時間9月12日，搭乘美國太空探索技術公司（SpaceX）載人「龍」飛船升空的「北極星黎明」任務團隊在距離地面約700公裏的高度進行了史上首次商業太空行走。在這次備受關註的太空行動背後，寄托著SpaceX和美國國家航空暨太空總署（NASA）走向深空的迫切希望。
抵達1400公裏軌域
美國「太空」網站稱，「北極星黎明」任務團隊搭乘載人「龍」飛船於美國東部時間10日淩晨5時23分成功升空並進入軌域，開始了為期5天的軌域飛行。該團隊包括美國億萬富翁賈瑞德·艾薩克曼率領的4名非職業太空人，他們將在這次太空飛行中挑戰多個首次。
美國【紐約時報】稱，「北極星黎明」任務團隊搭乘的載人「龍」飛船11日已經抵達距離地球約1400公裏的軌域，超過1966年「雙子星」任務創下的約1370公裏的軌域高度紀錄。同時「北極星黎明」任務也創下了「阿波羅」登月計劃結束以來人類太空旅行的最遠距離。此外，該團隊中的兩名女性太空人也創造了「女性進入太空的最遠距離」。
美國有線電視新聞網（CNN）稱，目前該任務團隊已展開一系列科學研究和實驗，包括測試飛船與「星鏈」衛星之間的通訊，研究太空飛行及太空放射線對人體健康的影響等。尤其是在飛行過程中需要穿越距離地面約1000公裏的範艾倫放射線帶，借助這裏的高水平宇宙放射線環境，「北極星黎明」的太空人們收集了醫療數據，以便更好地了解放射線環境如何對人體產生影響。他們還進行了一系列其他健康研究，包括測量血液中的氣泡以研究減壓病。CNN稱，載人「龍」飛船在1400公裏的軌域高度完成6次繞地飛行後進行了變軌，切換至近地點約190公裏、遠地點約700公裏的軌域，為12日的太空行走做準備。
「太空」網站稱，美國東部時間12日6時左右，飛船開啟了艙門，人類首次商業太空行走正式開始。經過約38分鐘的準備後，艾薩克曼率先從飛船出來，他表示：「從這裏看，地球確實是一個完美的世界。」報道稱，整個出艙活動持續了約兩小時。
這次出艙行走「不一樣」
據「太空」網站介紹，史上首次商業太空行走與以往國際太空站太空人的太空行走存在諸多不同。
首先是執行高度不同，太空人面臨的風險也不一樣。國際太空站的執行高度相對較低，因此仍處於地球磁場的影響範圍內，太空人受到的太空放射線強度相對較小。而這次「北極星黎明」團隊出艙行走的執行高度在700公裏，不但面臨更強的太空放射線風險，而且還將接受太空微隕石的撞擊考驗。
其次，執行太空行走任務的太空人盡管穿著艙外航天服，但當他們暴露在太空真空時，僅能在艙外航天服內部保持約1/3個大氣壓。如果從正常環境很快進入低壓狀態，太空人血液中的氮將形成氣泡，出現危險的減壓病。國際太空站配備了獨立的減壓設施——氣閘艙，太空人在出艙前需要在此持續吸氧，以便在進行太空行走之前將氮從血液中清除。
CNN稱，執行「北極星黎明」任務的載人「龍」飛船沒有配備氣閘艙，在太空行走期間，所有4名太空人都會暴露在真空環境中，這也意味著他們都需要穿上艙外航天服，並接受長時間的減壓過程。據介紹，這次太空減壓的準備程式從飛船起飛後不久就開始了。「北極星黎明」任務采用了「一種非常新穎和不同的方法」來進行減壓過程，包括「緩慢降低艙內壓力和提高氧氣濃度」。美國哥倫比亞廣播公司網站12日稱，與國際太空站上的減壓程式不同，載人「龍」飛船的這個過程需要約45個小時。
由於載人「龍」飛船在這次任務中需要整體暴露在真空環境中，飛船內部材料可能會因為真空和宇宙放射線釋放出大量有毒成分。為此飛船和其中許多裝置在地面安裝前就經過了特殊的烘烤，以盡可能地預先釋放這些有毒成分。SpaceX還為飛船配備了自動重新開機軟體，確保在沒有人為幹預的情況下對可能因放射線而出現故障的電腦進行故障排除。
此外，國際太空站的太空人在太空行走期間，通常會有兩人同時在艙外活動，他們可以利用艙外航天服內建的噴射裝置控制自己的姿態、前進方向，理論上不需要系繩和臍帶電纜就能自由在太空漂浮活動。但在「北極星黎明」任務中，兩名太空人是先後出艙而不是同時進行，每人在艙外停留10多分鐘，同時他們必須始終與SpaceX為艙外活動專門設計的「天行者」移動輔助裝置保持至少一個接觸點，避免自己在太空中任意漂浮。在此期間，兩名太空人還對艙外航天服進行了一系列測試。艾薩克曼表示，「如果我們看上去像跳舞，其實是在對艙外航天服進行測試。」
專門打造的艙外航天服
出於對非職業太空人艙外行走的擔心以及「北極星黎明」任務的特殊性，這次太空活動也被部份媒體形容為「高度危險」，艾薩克曼對此表示，「艙外航天服就是我們的宇宙飛船」。
「太空」網站介紹稱，「北極星黎明」使用的新型艙外航天服由SpaceX專門研制，它是在SpaceX艙內航天服基礎上改進而成，但在關鍵領域進行了增強，遠比臃腫的國際太空站現役艙外航天服簡潔。它的主體部份借用了「獵鷹」火箭和「龍」飛船使用的新型熱管理織物和阻燃材料，手指、肩膀和肘部的關節運動更為平滑順暢，活動限制範圍更小。頭盔的遮陽罩帶有銅和氧化銦塗層，能反射強烈的太陽光。航天服內部還增加了導電層，可以構成「法拉第籠」以保護太空人免受外部電場影響。
兩名太空人在出艙時，透過一組精心設計的動作來感受航天服的各個關節在加壓時如何運動，測試頭盔的擡頭顯視器的效能，更好地了解航天服如何應對太空極端溫度和其他威脅。艾薩克曼描述稱，「在艙外活動期間，我們將（透過擡頭顯視器）了解航天服內部壓力、溫度、相對濕度，整個艙外活動期間我們消耗了多少氧氣。這裏有一些關鍵的遙測數據。而且很酷的是，無論在什麽光線下你都可以看到它。」
不過SpaceX的這套艙外航天服不包括類似背包的「初級生命支持系統」，而是從連線在飛船上的長軟管獲得電力和氧氣供應，這在一定程度上限制了太空人艙外活動的範圍。
哥倫比亞廣播公司稱，除了歷史性商業太空行走外，SpaceX對這次任務中首次接受實際測試的艙外航天服也有很大的雄心，其目標是透過測試進行反復叠代，最終完善低成本、易於制造的艙外航天服，供未來乘坐「星艦」飛往月球或火星的商業太空人使用。
當前NASA的新一代艙外航天服計劃正面臨障礙。NASA在2022年挑選「公理太空」公司和柯林斯宇航公司研制新一代航天服，但柯林斯宇航公司已經宣布結束，「公理太空」公司的研制進度也出現明顯滯後，因此SpaceX艙外航天服未來會不會被NASA選中備受關註。▲#百家快評#
