人类首次太空行走为何如此惊心动魄？

人类首次太空行走为何如此惊心动魄？

上世纪五六十年代，前苏联和美国开展了激烈的太空竞赛，竞赛的核心内容就是第一个将人类送上月球。在这个过程中，需要解决载人航天的三大技术，也就是天地往返技术、交会对接技术和舱外活动技术。

1964年10月12日，“上升-1”号宇宙飞船发射升空，球形乘员舱直径与“东方”号飞船大体相同，改进之处是提高了舱体的密封性和可靠性。为了能容纳三名航天员，“上升”号飞船去掉了弹射座椅，换上了三个带有减震器的座椅，但即使这样，三位宇航员身着航天服也挤不进去，为此把航天服改成了普通的飞行服。

但是，采用普通飞行服也在后来付出了代价。1971年，“联盟-11”号宇宙飞船就是因为座舱失压，三名宇航员没有穿太空服导致他们在飞行中死亡。

1965年3月18日，“上升-2”号载着两名航天员——列昂诺夫和贝里亚耶夫，又完成了一次史无前例的创举：太空行走。太空行走是由列昂诺夫完成的，他通过气闸舱进入太空，靠一根5米长的绳子与飞船连在一起。返回飞船时，由于航天服在真空中膨胀起来，列昂诺夫怎么也无法通过舱口，经过了8分钟的挣扎他才回到飞船中。

太空行走又称为出舱活动，是载人航天的一项关键技术，是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。

苏联人列昂诺夫完成历史性的太空行走三个月后，1965年6月3日，美国宇航员爱德华-怀特也实现了太空行走这一壮举，保护他的是一根8米长的绳子。怀特还在氧气推进剂的帮助下，做了单足旋转，此次太空行走持续了创纪录的23分钟。

除了舱外行走技术以外，交会对接技术则是由美国首先实现的。交会对接是指两个航天器，如宇宙飞船、航天飞机等在太空轨道上交会对接，合并成在结构上连成一体的航天器的过程。

1966年3月16日，美国航天员乘坐“双子星座-8”号飞船，手动操作交会过程，与无人“阿金纳”目标飞行器对接，实现了两个航天器之间的首次交会对接。

当然这个过程非常危险，在交会对接以后，整个飞行器出现了旋转，并且速度越来越快，甚至两位宇航员就要失去意识。这个时候，阿姆斯特朗非常沉着，他利用本用于返回地球的推进剂阻止了飞船的旋转，控制了整个飞行器。

而后，美国的“双子星座”飞船也进行了多次的交会对接，实现了人类对交会技术的熟练掌握。虽说前苏联率先掌握了人类进入太空的天地往返技术，率先进行了人类的首次出舱活动技术，但是实际上，美国的“双子星座”飞船通过“双子星座-3”号到“双子星座-12”号，这10次的载人飞行进行的多次舱外活动和交会对接，使美国在真正的技术实力和技术能力上甩开了前苏联，这也是后来美国在整个登月竞赛中取得成功、击败前苏联非常重要的原因。

猎户座飞船的载人模块计划由洛克希德·马丁公司建造，可以容纳四至五名机组人员。与之对比，阿波罗飞船的载人模块只能接载三名人员，但航天飞机则可载七名人员。

猎户座飞船“载人及服务模块”（CSM）的结构包括两个主要的部分：一个圆锥形的载人舱，以及一个圆柱形的服务舱。后者除了提供飞船的推进动力之外，还提供额外的供给。这两者都是在1967年至1975年执行任务的阿波罗号飞船命令及服务模块的基础上进行设计的，除此以外，还参考了航天飞机计划中所衍生出来的新型技术。探索系统任务部综合办主任尼尔·伍德沃德认为“使用现有技术和解决方案能降低风险”。

虽然猎户座飞船采用了与六十年代开发的阿波罗飞船相近的设计理念，其载人模块将会使用数项较为完善的技术，包括：

“玻璃驾驶舱”数字化控制系统衍生于波音787飞机中的驾驶舱，类似俄罗斯进步号飞船和欧洲自动运载飞船的自动对接系统，该系统允许在紧急情况下由宇航员全权控制。此前的其他美国飞船，如双子座、阿波罗飞船，以及航天飞机等，在进行对接时都需要手动操作。

改进过的废弃物管理设备，包括一个微型野营式马桶，以及一个在航天飞机和国际空间站中已投入使用过的不分性别的“便溺管”。其中航天飞机的“便溺管”系统是基于天空实验室上的系统开发的，而国际空间站的系统则是基于联盟号、礼炮和和平号国际空间站的同类系统。因此，在该飞船中将彻底取消遭人恨的“阿波罗袋子”。之所以称为“阿波罗袋子”，是因为阿波罗飞船上的宇航员必须使用这种“设备”。该“设备”其实就是一个开口处有粘性的塑料袋，排便时需要将其粘贴在屁股上，然后再进行排便；

一个氮气/氧气混合空气环境，保持海平面的大气压（1013kPa），或者稍低（552至703kPa）；

一个比之前任何载人飞船更加先进的计算机系统。

该模块的另一个特性是可以部分重复使用。美国国家航空航天局计划让每一个该模块可以执行最多10次飞行任务，以便能形成包含载人及无人驾驶的猎户座飞船船队。无论是载人模块还是服务舱，都将会使用铝合金来建造。这种材料已被应用于航天飞机的外部燃料箱、德尔塔-4运载火箭以及宇宙神-5运载火箭的建造上。整个模块的隔热方式，和飞船中其它非关键部位如货舱门是一样的，都是用诺梅克斯材料制成的隔热毡进行包裹。可重复利用降落伞是基于阿波罗号及航天飞机固体助推器的降落伞进行设计的，并同样使用了诺梅克斯布料来制作。猎户座的载人模块只能够通过在水上降落来实现回收，这也是载人飞行任务时唯一可行的在地球上降落的方式。

为了使猎户座飞船能够与国际空间站或者其它星际飞船对接，对接系统采用了新的低冲击对接系统设计。该设计是航天飞机上所使用的通用对接环的简化版本，有趣的是航天飞机上的这一系统其实是源自于1975年俄罗斯为阿波罗-联盟测试计划而设计的对接系统。飞船及对接接合器均设置了水星号和阿波罗号上所使用的发射逃逸系统，以及源自阿波罗飞船上的玻璃纤维推进器保护罩。升空过程中的前2%时间内出现问题，这些装置将保证载人模块能安全逃逸。

猎户座载人模块的形状与阿波罗号指挥舱类似，是一个顶角为575°的圆台体。其投影直径为502米，长度为33米，重85吨。它的总体积将会阿波罗号的25倍，内部空间容积约为59立方米，可承载4至6名宇航员。经过长期的研究，美国国家航空航天局决定选用低密度碳化烧蚀材料（Avcoat）作为重返大气层时的热盾材料。低密度碳化烧蚀材料是由玻璃纤维及酚醛树脂构成的蜂窝结构，其中填充以石英纤维。该材料曾在阿波罗计划中使用，并在航天飞机早期飞行任务中用在了特定的部位。 逃逸系统

猎户座发射失败逃逸系统试验品在美国国家航天局兰利研究中心装配完成。

发射终止试验

阿连特技术系统公司（ATK）在2008年11月20日成功的进行了第一次发射终止试验。该逃逸系统的引擎能提供2,200千牛的推力，以便在发射场上，或者发射后高度在91公里之前发生紧急情况时进行逃逸动作。这个逃逸测试是该引擎在上述范围内出现的逆向气流范围之内进行的第一次测试。

这一次逃逸点火试验对引擎和其他组件进行了一系列的测试，该测试是为了在2009年春天进行下一个主要的、具有里程碑性质的试验做准备。后者是一次全尺寸的实物模型试验。

探路先锋2009年3月2日，一个先行制作好的逃逸模块的试验品，从兰利研究中心运往新墨西哥州的白沙导弹靶场进行测试。这一个探路先锋除了含有一个真实的逃逸模块之外，还包括了猎户座的实物大小模型。在导弹八成将会制作一个14米高的火箭，以进行第一次发射台终止逃逸试验。

双子星座号系列飞船是美国的第二代载人飞船，总共进行了12次飞行试验，其中2次无人飞行和10次载人飞行。水星号飞船计划始于1961年11月，结束于1966年11月，历时5年。双子星座计划共耗资12834亿美元，其中飞船为7974亿美元，占总费用的62%；运载火箭为4098亿美元，占总费用的3193%；支援设施为0762亿美元(其中用于改造全球通讯设备为5600万美元)，占总费用的594%。双子星座计划主要是为阿波罗载人登月计划提供飞行经验、准备各种技术条件。