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一、中国航天员
1998年，元旦刚过，中国人民解放军一支新型的部队——中国航天员大队宣告成立！这支部队由14人组成，他们的一举一动却引起国内外无数人的关注。
早在20世纪70年代初，中国就开始了载人航天的计划。开始设计的飞船命名为曙光号，计划在四川西昌建立宇航发射场。那么航天员的选拔究竟锁定哪些人群最为合适呢？
鉴于战斗机飞行员勇敢、心细，遇到意外情况具有冷静的现场处理能力，所以他们正是我国航天员最好的人选。
1971年中国最早参加宇航员选拔的88名飞行员来到北京。
选拔航天员的一架专用小型失重飞机被成功改装出来。它的前端安放了一架摄影机，用来记录总共300多次的失重实验选拔的全过程。
同年5月， 19名预备宇航员通过考核，宇航员训练筹备组宣布成立。正当准备开展下一步的计划时，由于当时国内外错综复杂的形势，筹备组被迫解散，中国最初的载人航天计划也就此停了下来。
时隔20多年，1996年，空军接受了一项秘密任务，从现役战斗机飞行员中选拔航天员。
在经过详细的档案审查后，确定了在1500多名飞行员中开始进行初选，即首先在临床医学和心理等方面进行筛查！按照要求，航天员基本条件，身高要统一在1.60米～1.72米之内;年龄要在25岁～35岁之间;体重在55公斤～70公斤范围内;飞行时间不低于600小时。
航天和航空虽然只是一字之差，可是它们在空中的高度相差几百千米，航天员要穿越地球的大气层，摆脱地球引力而进入太空。如果航天员进行太空出舱还将处于高真空、太空高强度辐射等多种危险境地之中，在这样的情况下对航天员的身体和心理就都提出了更高的要求。
在对1500名飞行员进行筛选后，有60多名飞行员来到北京的空军总医院，进入复选阶段。
吴斌（航天员选拔训练研究室 主任）:我们选航天员首先得身体健康，没有疾病；再一个就是心理素质得达到一定的标准；还有就是生理功能，主要是心肺储备功能，包括对特殊环境，像超重失重有一定的耐受性，有一定的可训性。
随着各种身体机能检测，留下的人数越来越少。
历时２年的中国航天员选拔终于结束，进京参加复选的60名飞行员最后剩下12名。加上原先初选的两名教练员，总计为14名，
1998年1月5日，中国第一支航天员队伍——中国人民解放军航天员大队正式成立（图1）。
（1）中国第一支航天员队伍宣誓成立
在接下来的5年时间里，他们经历了无数常人难以承受的训练、实验，测试（图2），身体机能已经能够随时调节自己的生物钟，达到睡、醒可控；在失重下无晕车感，并准确判断方位；而且能够自我调整心跳速度，使其稳定不波动。
（2）图组:航天员经历了常人难以承受的各种艰苦训练、实验和测试
2003年3月，经载人航天工程航天员评委会评定，参训的14名航天员全部具备了独立执行载人航天飞行的能力，予以结业。至此，这14名航天预备队员真正完成了由飞行战斗员向航天员的转变。
从某种程度上说，成为航天员，也就是进入了选拔、训练，再选拔、再训练这样一个没有终止的循环。
就在这14个人刚刚结业并获得三级航天员资格后不久，新一轮的选拔在他们之间又开始了。中国的首次载人飞船即将发射。谁将成为中国进入太空的第一人？
申行运（航天员大队 大队长）:航天员选拔总的原则是八个字：好中选好、优中选优。从航天员进入这个队伍开始，就是这个原则。具体包括四个方面：思想、训练、心理、生理，这四个方面的成绩都要好。但这四个因素的比重不是都一样的，还要根据每次任务的特点，根据每次任务对身体、心理的要求，最后好中选好优中选优，选拔出适合这次任务的航天员来。
神舟五号飞船进行的是我国首次载人飞行，只有一个航天员进入太空，这就要求他有很好的心理素质，面对任何意外情况，都能很平静地独自面对。这是选择首飞航天员至关重要的一点。
在发射场召开的首飞人选确定会上，根据首飞梯队成员的状态，包括心理、生理长期的表现，11名权威人士，全票通过杨利伟担当飞天第一人的重任。2003年10月15日 上午9点 神舟五号飞船成功发射升空。
申行运:利伟心理素质很好，他在执行任务过程当中，从发射场，从出发到进入舱里面;入舱到点火起飞，2小时45分钟，杨利伟的心率一直在70次上下。点火前的10秒，开始读秒，杨利伟沉着冷静，面对镜头跟大家敬了一个军礼，那时心率72次（图3）。直到执行完任务回来。整个飞行前、飞行中、飞行后，杨利伟的心率没有变化。
作为首位进入太空的航天员，杨利伟在整个任务中情绪没有任何的波动，他冷静地执行着各项操作，表现出惊人的心理素质，成功地完成了任务。
（3）杨利伟升空前的军礼
那么，2008年发射的“神舟”七号究竟承载着什么样的任务，它应该由哪些航天员去完成呢？
杨利伟:我可以这样讲，这14个航天员挑出来任何一个去执行任务我认为都没有问题。之所以我们每一次还要进行选拔，是为了选更优秀的，或者是说更适合这次任务的人去参加。
神舟七号的飞行任务与神五、神六的最大不同就是同时有3名航天员上天。这是飞船设计的最大荷载，并且在绕地飞行过程中要进行我国首次太空出舱，
常人生活在地球上，生理机能都已经适应了地表的大气压力，而太空是真空环境，要进行太空出舱活动，就必须先进入飞船的低压舱进行泄压。由于舱内周边压力的快速下降，人体体液中的氮气一旦游离出来形成气泡，就会形成减压病，造成皮肤瘙痒、关节疼痛、呼吸困难，严重的还会产生休克。
翟志刚:针对这个特点，对每一个上天的航天员都进行了减压病的易感性测试。
2008年6月初，经过各项指标测试，神舟七号航天员主成组确定下来。
翟志刚:1966年出生，黑龙江省龙江县人。1985年入伍，按他的话讲，几乎把中国的歼击机飞了个遍。翟志刚爱好书法，还是航天员男声四重唱的一员。因为表现出色，形象帅气，经常有记者给他照相。他的照片，曾经上过中国空军杂志的封面（图4）。
（4）
刘伯明:1966年出生，黑龙江省义安县人，1998年顺利通过航天员选拔。刘伯明学习优异，喜欢参加各类智力竞赛。在被问到一些刁钻生僻的问题时，也常常能够对答如流，是航天员队伍中公认的“小诸葛”（图5）。
（5）
景海鹏:1966年出生，山西运城人，有着1200小时的飞行经验。性格执着不服输，从小喜欢体育，从中学到部队，他都是篮球主力队员。直到现在，他仍然是航天员篮球队伍中的 “钢铁前锋”（图6）。
（6）
参与神七任务的航天员以及候补航天员名单确定下来了，但是他们在整个任务中的具体岗位分工要依照什么样的标准来决定呢？谁来出舱？由谁协助？派谁执守？这要通过对这几位航天员自身条件中诸多的细节因素去考察测试和选拔。
医学上身体功能的考核对于选择太空出舱的航天员来说至关重要，由于这次神舟七号飞船发射升空的第二天就进行太空出舱，属于短期飞行，这样太空出舱航天员的身体会面临严峻的挑战。
李勇枝（航天员医监医保研究室主任）:短期飞行，主要出现的问题是空间运动病，还有水盐代谢异常，再一个就是心血管功能失调。
空间运动病主要是因为人前庭器官中的耳石，在进入太空中失去重力，与以前在地球表面的大脑存储信息发生冲突，导致前庭器官发生紊乱而引起人在太空中产生空间定向失常，方位感缺失的不适应症状。如果航天员用力过猛，行动过快，就很容易引发空间运动病。
李勇枝:它的一个明显的特点就是他的兴趣，他的操作的能力都大大下降，专注力下降。
人站在地面上，由于受到地球引力的影响，血液是往下流，然后心脏工作，增加动力把血液的重力抵消，才把血液输供到脑袋上。人们长时间生活在地面上已经适应了这样的血液循环。
可是当人进入太空，基本上摆脱了地球的引力，血液也就没有了重力。这时，我们的心脏还在像在地面上一样继续往人的脑袋加压，把血液供到头脑上！
聂海胜（航天员）:你的感觉，就像头冲下倒立，当然倒立一会儿没事儿，时间长了就非常难受。我们上去以后，就是这种感觉，脸胀，眼睛冲血，脑袋发胀。
在这种情况下就必须挑选对这种环境适应性比较强的航天员。
出舱航天员的选拔除了在医学上的考核，还包括在出舱程序的掌握情况、心理素质、情绪稳定性以及危机处理能力等方面进行综合评价。经过严格的考核，最终确定由翟志刚和刘伯明两人相互搭配来完成太空出舱（图7）。
（7）两人要相互搭配，才能完成太空出舱任务
吴斌:这两个人对出舱活动的知识和技能掌握应该都是非常好的。还有一个身体素质，心理素质也都是非常好的。……这样的话，能够做到彼此欣赏彼此信任，才能够搭配好，完成任务。
两个航天员在执行出舱任务的时候有明确的分工。翟志刚作为执行出舱活动的航天员，他以操作为主；刘伯明作为在轨道舱协助翟志刚出舱的航天员，他的主要任务是负责读飞行手册，指导出舱航天员操作，同时对出舱航天员进行确认。
吴斌:这个确认也很重要。确认得好，可以做到万无一失，应该说出现人为事故还是有可能的，俄罗斯有一个航天员在出舱的时候，他忘了把挂钩挂到舱外的扶手上，差点就离开航天器，成人造卫星了，幸亏另一个航天员，及时发现把他给抓住了。
景海鹏作为返回舱执守航天员，留在飞船内关注着翟志刚和刘伯明完成出舱操作，同时还要随时根据出舱的需要进行支持。
从1998年的航天员大队成立，到2008年的神舟七号飞船的升空，中国的航天员队伍走过了10年的历程。神舟七号飞船搭载着他们直插云天，冲出地球，又圆中国人的太空梦想。
二生命之舟
2008年8月，酒泉卫星发射中心内，身披船衣重8吨多的神舟七号飞船正在一辆牵引车的引领下缓缓移动（图1）。在被加装发射时用于隔热的整流罩之后，它将和长征二号F型运载火箭进行首次对接。从外观上一般人看不出它与之前发射过的神舟六号载人飞船有多大的区别：基层部分依旧为推进舱；中间部分是返回舱；顶端部分为轨道舱（图2）。
（1）身披船衣的神舟七号飞船
（2）图组:神舟七号的三个组成舱（2-1）顶端部分是轨道舱（2-2）中间部分是返回舱（2-3）基层部分是推进舱
为了完成这次航天任务，人们已经在它身上做了不少技术设计与改进。
3天后，穿上整流罩的神舟七号飞船在这座高93米的亚洲最高单层厂房内被逐渐吊起。平移之后，安稳地落“长2F”火箭之上，这是飞船和火箭的第一次对接。严密精细的测试随即开始。
神舟系列飞船从一开始就是按照搭载三名航天员进行设计的，按照中国载人航天工程计划进度，神五实现首次单人上天，神六实现两人多天飞行，而神七此次要第一次实现三人全员搭载，并且还有一名航天员要进行出舱行走。虽然只是增加了一名航天员，但对于飞船的技术要求来说，可不是多加一张座椅那么简单的事情。
潘腾 （中国空间技术研究院 神舟七号飞船副总设计师）:要解决三名航天员在太空里的生活、休息、工作，这个要比两人的状态要难。
返回舱和轨道舱是航天员在太空栖身活动的所有空间。在发射升空和返回阶段，航天员是在飞船的返回舱内。在进入预定轨道后，航天员会进入轨道舱内工作。
董文平（中国航天员中心环控生保工程研究室副主任）:返回舱是5点几个立方米，轨道舱是9点几个立方米，很小的。要是在返回舱，就只能在那儿躺着，一动都动不了。
飞船提供给航天员的是一个与宇宙相隔绝的密闭座舱，航天员呼吸的氧气是定额携带的。而在微重力环境下空气失去了对流性，因此航天员呼出的二氧化碳会停留在嘴的周围，随着呼吸，浓度会越来越高。
董文平:必须要把呼出的二氧化碳排走，让整个舱内的环境，相当于地球二氧化碳的环境，让你到哪儿都不觉得二氧化碳的浓度高。
除了二氧化碳，人体自身还会产生二十多种有害气体，为了航天员的安全，这些有害气体必须及时清除掉。
董文平:多一个人，就多了一个人的氧气供应和二氧化碳的去除，包括饮水的供应，还有其他的一些支持的功能都要相应增加。
航天员在太空中生活还会产生一些排泄物，所以必须要有一套独特的装置进行处理。
虽然增加航天员带来了新的挑战，但是因为已经有了两次载人航天的成功经验，这些问题都被飞船的设计者们一一解决了。
真正让科技人员伤脑筋的，也是人们对神舟七号最为关注的一点，是如何让航天员走出飞船，完成太空行走的目标任务！
太空行走，看似只是航天员的一个浪漫动作，在飞船上似乎只要有一个能打开通向太空的门就可以了，然而就是这个看似很简单的门，却让顺利解决了众多难题的飞船设计者们煞费苦心。
气体是由大量的做无规则运动的分子组成，这些分子会与空气中的物体不断碰撞．每次碰撞，空气分子都会给物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力。神舟七号飞船内部保持了一个标准大气压的压强，计量单位100千帕左右。这和我们在地球上日常生活的环境相一致。而飞船外的宇宙空间则是真空状态，这样一来，舱内的气体就给飞船内壁造成很大的压力。因此，从安全角度考虑，飞船的门向内开更利于飞船船舱的密封。不过，这也意味着航天员要在太空飞行中打开飞船舱门，就必须将舱内的压力降到和外部宇宙空间接近的真空状态。
尚志（中国空间技术研究院神舟七号飞船总指挥）:实际上整个舱泄压也不可能，所以飞船要解决一个过渡舱，我们这个气闸舱就起了这么一个作用。
气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。它的工作原理和江河中的船闸很相似。船闸利用向两端由闸门控制的航道灌水、泄水，来控制水位的升降，使船舶能克服航道上的水位落差而顺利通行。太空飞船则需要一个气闸舱，来保证航天员顺利出舱，进入太空。有所区别的是，船闸控制的是水位高低，而飞船的气闸舱控制的则是气压的大小。
1965年，前苏联的“上升”2号载人飞船首先应用了气闸舱。航天员列昂诺夫利用它走出舱外，成为世界上太空行走第一人。从此以后，只要涉及到太空行走，不管是飞船还是航天飞机，乃至空间站都离不开气闸舱这个独特的过渡装置。这些气闸舱的功能都很单一，只解决气闸的问题。
但是，神舟七号上的气闸舱就不是这么简单了。
潘腾:咱们要在现有的轨道舱的基础上，同时实现生活舱的功能还要实现气闸舱的功能。
从2003年神舟五号第一次将杨利伟送入太空以来，神舟飞船的结构没有发生大的变化。
聂海胜:杨利伟只在返回舱里面，我们还到了轨道舱里面（图3）。就是你住一间房子，我住了一个一室一厅的。
（3）图组:（3-1）神舟五号航天员只在返回舱里（模拟图）（3-2）神舟六号两位航天员可以到轨道舱（模拟图）
到了神舟七号，轨道舱这个厅就变成了多功能厅（图4）。为了能让航天员不仅在这个厅里工作和生活，还要能从这里走出去，飞船设计者们就必需让轨道舱同时兼有气闸舱的功能
（4）神舟七号的轨道舱是一个多功能厅（模拟图）
2006年的9月，整个轨道舱首次进行泄复压实验，检验气闸舱能否在规定的时间内，将舱内的一个标准大气压泄到接近真空状态，再从真空状态恢复到适合航天员生活的一个标准大气压。
结果大大出乎人们的预料！舱内的压力并没有按照最初的设计速度降低，原本期待的15分钟完成泄压，竟然用了近5个小时。
贾世锦（神舟七号飞船工程师）:舱外航天服有一个支持的时间限制要求。它的生保系统，还有电力供应等都是有时间要求的（图5）。
（5）对航天服进行试穿检测
可想而知，在等待了这样长的泄压时间之后，当航天员能够打开舱门时，航天服已经不能够再支持他出舱进行太空行走了。
科研人员很快就发现了原因，但他们同时意识到，气闸舱泄压的时间似乎无法缩短！
按规定泄压时间是不得超过20分钟的，如果一定要在这个时间范围内强行打开舱门，就意味着航天员开门的力量要提高近6倍，这对航天员来说很难实现。
舱门该如何打开呢？科研人员不断地改进飞船的泄复压系统，除此之外，他们还反复对开闭舱门进行实验和分析（图6）。
（6）科研人员反复进行开闭舱门的实验
在他们不断的努力下，这个看似不可能完成的任务，终于得到了圆满的解决。
作为飞船通向宇宙的舱门，打得开很重要，关得严就更为重要。
董文平:人在真空状态下，肯定会死掉，首先没氧气供应，另外人会爆裂，因为人体内的压力要比外边压力高很多。
为了让舱门关得严，科研人员做了6个门进行不同的实验，以保证舱门的绝对可靠。同时，还要考虑如何让航天员顺利地进出这个门。因此，神舟七号的舱门直径增大到850毫米，方便穿着舱外航天服的航天员进出。除此以外，飞船在外观上跟神舟六号相比也有了一些变化。由于神舟七号主要的任务是完成太空行走，轨道舱不再留轨飞行，因此，神舟六号轨道舱上的太阳能帆板在神舟七号上就找不到了。但神舟七号增加了供航天员出舱活动攀扶的扶手。
为了模拟航天员在太空中进行的活动，科研人员把实验场地搬到了深水水槽中（图7）。
（7）航天员在深水槽中模拟出舱活动
俞进（中国空间技术研究院 神舟七号飞船工程师）:航天员穿着水槽服，从门里头到门外，再在外面做出舱行走，然后再进来，整个过程是先抓哪个扶手，后抓住哪个扶手，拉绳是放在哪个限制器上，或者哪个扶手上，……包括时间，先做这步，这步的时间多少，然后回来的时间是多少。
张柏楠 （中国空间技术研究院 神舟七号飞船总设计师）:尽量把问题在飞船发射上天之前都找出来，解决掉。解决一个问题，航天员就少一份风险。
航天员生活的空间是有限的，而生活空间对每个人的生理和心理会有很大的影响，因此，科研人员尽力让航天员工作和生活的环境更加舒适。
在返回舱里设计了三把特制的太空椅，在飞船发射和返回阶段航天员都要坐在太空椅里，姿势就像胎儿在母亲体内蜷曲的模样，这种姿势能使人的脊椎承受较大的过载。
舱内的气体净化功能和环境控制功能保证了航天员工作的舒适，飞船还拥有良好的照明条件。总之，许多的设计都是为了给航天员一个舒适的家。
3年前，神舟七号的研制就拉开了序幕。从初期的单舱实验到后来的整船测试，再到人、船、箭、地进行发射前的联合演练，神舟七号经历难以计数的考验，尽管已经有了神舟五号、六号的成功经验，飞船的设计者们却始终坚持着一个原则：成功不等于成熟。
在未来的航天探索中，这艘生命之舟不仅要运送航天员，可能还要承担起运送货物的重任。它将载着更多的有志于宇宙探险的人们安全地往返于天地之间。
三、太空任务
1961年，在前苏联的人造卫星和航天员上天后，毛泽东和全世界的政治家们一样,为之震惊。他说:“我们怎么能算是强国呢？我们甚至无法把一颗土豆送上太空。”
斗转星移，40多年后的今天，对中国人来说，把土豆送上太空已经不再是难事。
当今世界，通常用三大技术衡量一个国家的航天水平是否成熟：
一个是天地的往返运输系统，也就是类似飞船这样的系统。
2003年，我国的“神舟”五号成功地把航天员杨利伟送上太空并安全返回，实现了第一项技术的突破。
第二个就是所谓的出舱技术，也就是舱外服以及我们出舱活动的技术。
为什么出舱活动如此重要？因为组装空间站，进行太空实验，都需要航天员出舱执行。“神舟”七号是我国第一次应用出舱技术。
第三个就是交会对接技术，就是两个飞行器在太空的对接。这个技术实现之后，我们就可以组装空间站，就可以把一件两件甚至三件、五件，十件、八件单独的飞行器，像搭积木一样搭起来。
要在太空中搭建长期有人值守的空间站，更好地探索和利用太空资源，出舱活动是不可逾越的一步。
中国发射神舟七号飞船，目的就是开展出舱活动。神七航天员肩负着两项太空任务：一是舱外行走，检验航天员身上的飞天服在外层空间的适用情况；二就是要完成一项太空科学实验，把固定在飞船外部的一个实验样品取进舱内，带回地面。
看上去安详宁静的太空实际上危机四伏。在地球的周围，高能量的带电粒子在高速运转，太阳也在源源不断地放射出宇宙射线。这些物质对于人的生命安全构成的威胁，远远超乎普通人的想象。人在X射线下照射，即使不停地照，照几个月，都没有到天上飞一圈那么严重。
另外，除了辐射和高能粒子，宇宙中还有一种潜藏的危险。在太空中，人类活动留下了各种垃圾和碎片。航天员出舱时，航天服即使仅仅遭遇一颗质量为10克的小碎片，也相当于被一辆时速为100公里的中型轿车撞到。
?如何躲避空间环境的危害和空间碎片的袭击呢？早在2008年5月，中国科学院空间环境预报中心就开始根据各种数据对空间环境进行评估。力图选择一个辐射环境、高能粒子环境，以及空间碎片环境都相对平静的时间段来执行任务。
但空间环境变化莫测。飞船上天以后，地面的6家环境监测台站，30多个工作人员一直在对空间环境进行密切监控。
就像我们现在已知道的这样，神舟七号的发射时间——九月底，是一个空间环境相对安全的时间，出舱路径则避开了地球辐射区和空间碎片的多发区域。
?在良好的空间环境的保障下，航天员就该准备出舱了。
飞船环绕地球飞行，90分钟经历一次外层空间的昼夜转换。只需一场足球赛的时间，航天员就绕着地球转完了一圈。
绕到第5圈变轨，飞船进入圆形轨道。飞到第9圈，神七任务的第一个阶段就开始了。
航天员几乎没来得及休息，就开始进行最为困难的舱外航天服组装与训练阶段。进入轨道舱的两位航天员花费了将近15个小时的时间，在狭小的舱体内做一系列复杂的准备工作。
杨利伟（中国首飞航天员）:航天员在上面把这个服装拿下来，进行解包，装配，整个过程很长。航天员在出舱前，要做完组装、训练以及检查。
飞船飞到第27圈时，空间环境平静，航天员进行出舱行走前的最后准备：除了穿上航天服，轨道舱还需要泄压，航天员还要进行吸氧排氮等，具体到小的操作，有上千项之多。
如何杜绝人为操作事故的发生呢？神七任务采用了由两名出舱航天员互相配合的方式来执行。
出舱行走的航天员1号以操作为主，另一名航天员2号从旁协助。人们常说协助需要默契，但在神七任务中，默契却远远不够了。
翟志刚（航天员）:靠心领神会的这种东西不需要，也不允许，防止产生误理解、误操作。都是明喻，我需要你怎么样，我就直接告诉你；你需要我怎么样你直接告诉我。都是明喻，明令，明操作。
2号航天员刘伯明还有一项任务，就是在1号航天员翟志刚进行操作的同时，宣读《飞行手册》。手册中（图1），详细记载了每一项操作的具体步骤。
（1）刘明伯负责读《飞行手册》
吴斌（航天员选拔训练研究室 主任）:为了做到稳妥万无一失，拿着手册去读，保证他不会有问题，保证不会漏，不会发生错忘动作。
这个阶段的出舱准备，大概需要２小时。
就在航天员忙着准备出舱时，一个隐患在悄悄靠近。那就是“空间运动病”。
在地球上，人对运动的感知通常依赖耳朵内的前庭器官。那里有一种叫作耳石的物质，在重力作用下耳石压迫毛细胞，毛细胞就能感受到运动的快慢和方向。但在太空失重环境下，耳石失去了重量，形成不了对毛细管的刺激，人也就失去了对运动的感知，于是出现定向紊乱。
此时，人会出汗、头晕、甚至恶心呕吐。这些症状平时看起来并无大碍，但在太空中，却有可能致命。
根据国际上的统计，大约有50%的航天员会出现空间运动病。国际上因为航天员出现此病而取消出舱活动的事件时有发生。
如何保证神七航天员免受空间运动病的干扰呢？除了在地面上针对前庭功能进行强化训练外，科研人员还研制了专门的药物。
李勇枝 （航天员监医保研究室主任）:研制了一个口腔速崩片，这个口腔速崩片主要是可以免给水，不用喝水放在嘴里头就能够吸收。
在发射前8个小时，航天员就开始服药，并随同三餐一直吃到出舱前。进入轨道舱之前，航天员还注射了抗运动病的针剂。
空间运动病的隐患虽然解除了，但在地球上生长的身体，来到陌生的太空，还会感觉一系列的不适。
出舱服内虽然是纯氧环境，但气体的压力低得和海拔7000米的地方差不多。为了保持气压平衡，人体腹腔内的常压空气就会慢慢膨胀。
翟志刚:在这种低压下，肚子就会感觉老是胀胀的。老是打嗝，老是排气。太严重也会影响工作。
当航天员克制种种不适，完成繁复的操作，在拉开气闸舱大门的时刻，真正的考验才刚刚开始。
?这是神七任务最核心的时刻。北京的飞行控制指控中心、在海洋上的5艘测量船、7个国内外测量站，数以千计的工作人员，此刻都屏住了呼吸。
飞船仿佛是地球放出去的一只风筝，这风筝一飞就是300多公里，还要在外层空间完成各种高难度的动作。连接风筝的这根无形的丝线就是测控通信系统（图2）。
（2）雷达测控通信系统就像连接飞船这个大风筝的无形丝线
这根线必须是百分之百保持不断，这是由我们的雷达来完成的;对于航天器的控制是由指控中心来控制的，比如让它飞到哪儿，什么时候变轨，什么时候返回。
地面的测量点负责监控飞船的状态，把获取的飞船上的诸多信息发送给指控中心，再将指控中心的命令传达到飞船上。
在以往的航天任务中，测控通信并不需要保持时刻不间断的传输，只需要在重要的节点保持联络就可以了。而这一次，神七任务提出了全新的挑战。
太空行走，对中国航天事业来说，是一次全新的探索。一旦航天员身体不适，或者出现了突发事件，都需要地面的专家团队及时发出指令来解决。因此，太空行走这段时间的联络，必须时刻畅通。
地球是圆形的，一个地面站从露出地面开始可见，走过一个弧段，进入地球另一面，整个弧段大概是6分钟左右（图3）。
（3）地面监控站图示
按照每个地面站监控5分钟的弧段来计算，至少需要9个站首尾相连，接力传递，才能实现这段时间的连续通信。
为了实现这个目标，测控通信系统派出了5艘测量船，这个规模在我国航天史上是空前的（图4）。
（4）“远望号”测量船在地球的不同方位上密切注视着神舟七号
飞船最开始经过远望3号测量船上空，然后经过返回段的地面测量站，最后经过远望5号，远望6号两艘船上空。这样就实现了从出舱到航天员返回舱内后这段时间的无缝接力。
选择飞船即将进入非洲到我国上空的这个弧段作为出舱时间，是为了保证航天员执行任务时有适宜的光线。在这个弧段，航天员出舱后正好位于飞船和地球之间，地球反射太阳光既带来足够的光线，同时，飞船挡住阳光又不至于太过耀眼。
我们通常说的“太空行走”，实际上并不确切。因为航天员更需要手的帮助，才能在太空中移动。
翟志刚:手不能拨，你一拨。人可能就飘远了，人出了舱之后是不能脱离舱体的。一但要是脱了舱体，那真正就变成飞人了……我要想在舱的表面从一个位置移到另外一个位置，就是通过两只手的移动。
中国航天员首次出舱，还担负着一个重要任务，那就是回收一件实验样品。是什么样的实验要在太空中做？什么样的试验样品，才有资格搭乘神舟七号呢？
若干年前，有国家发射了一颗卫星。没想到刚刚进入太空，卫星一侧的太阳能电池的帆板就打不开了。于是这个卫星还没完成一件任务，就变成了垃圾。最后发现，是帆板的润滑材料出了问题。国际上像这样因为润滑材料导致卫星失效的事情屡有发生。研制出耐受太空环境的润滑材料，是提高飞行器寿命的关键。
研究后人们发现，是太空的真空、辐照、原子氧和紫外光等环境因素的影响，造成了润滑失效。
刘维民:原子态的氧和紫外光对任何材料都有侵蚀性。要想知道原子氧和紫外光对固体润滑材料会发生什么样的影响。把润滑材料放到太空中去做实验，无疑是最好的办法。
这项实验需要在太空中对样品进行回收。以前，在我国还没有掌握出舱技术时，这几乎是不可想象的。神七航天员出舱活动，为太空科学实验提供了良机。
在以往的航天任务中，我们看到的只是飞船内部的画面，这一次，我们看到了神七飞船在轨道中飞行的姿态。航天员结束太空行走返回到气闸舱后，释放了一颗伴随卫星。２分钟后，伴随卫星从各个角度给飞船拍了照（图5）。
（5）神七伴星可以给飞船拍照
释放伴星之后，神七的太空任务就告一段落了。航天员乘坐返回舱返回地球，气闸舱则留在轨道上，和环绕它飞行的伴随卫星一起，继续环绕地球飞行（图6）。
（6）返回舱与气闸舱分离后返回地球
神七任务，成功实现了载人航天出舱活动技术的突破。随后发射的神舟系列飞船将攻克飞行器交会对接技术，为早日建立中国的空间站铺平道路。
1998年，元旦刚过，中国人民解放军一支新型的部队——中国航天员大队宣告成立！这支部队由14人组成，他们的一举一动却引起国内外无数人的关注。
早在20世纪70年代初，中国就开始了载人航天的计划。开始设计的飞船命名为曙光号，计划在四川西昌建立宇航发射场。那么航天员的选拔究竟锁定哪些人群最为合适呢？
鉴于战斗机飞行员勇敢、心细，遇到意外情况具有冷静的现场处理能力，所以他们正是我国航天员最好的人选。
1971年中国最早参加宇航员选拔的88名飞行员来到北京。
选拔航天员的一架专用小型失重飞机被成功改装出来。它的前端安放了一架摄影机，用来记录总共300多次的失重实验选拔的全过程。
同年5月， 19名预备宇航员通过考核，宇航员训练筹备组宣布成立。正当准备开展下一步的计划时，由于当时国内外错综复杂的形势，筹备组被迫解散，中国最初的载人航天计划也就此停了下来。
时隔20多年，1996年，空军接受了一项秘密任务，从现役战斗机飞行员中选拔航天员。
在经过详细的档案审查后，确定了在1500多名飞行员中开始进行初选，即首先在临床医学和心理等方面进行筛查！按照要求，航天员基本条件，身高要统一在1.60米～1.72米之内;年龄要在25岁～35岁之间;体重在55公斤～70公斤范围内;飞行时间不低于600小时。
航天和航空虽然只是一字之差，可是它们在空中的高度相差几百千米，航天员要穿越地球的大气层，摆脱地球引力而进入太空。如果航天员进行太空出舱还将处于高真空、太空高强度辐射等多种危险境地之中，在这样的情况下对航天员的身体和心理就都提出了更高的要求。
在对1500名飞行员进行筛选后，有60多名飞行员来到北京的空军总医院，进入复选阶段。
吴斌（航天员选拔训练研究室 主任）:我们选航天员首先得身体健康，没有疾病；再一个就是心理素质得达到一定的标准；还有就是生理功能，主要是心肺储备功能，包括对特殊环境，像超重失重有一定的耐受性，有一定的可训性。
随着各种身体机能检测，留下的人数越来越少。
历时２年的中国航天员选拔终于结束，进京参加复选的60名飞行员最后剩下12名。加上原先初选的两名教练员，总计为14名，
1998年1月5日，中国第一支航天员队伍——中国人民解放军航天员大队正式成立（图1）。
（1）中国第一支航天员队伍宣誓成立
在接下来的5年时间里，他们经历了无数常人难以承受的训练、实验，测试（图2），身体机能已经能够随时调节自己的生物钟，达到睡、醒可控；在失重下无晕车感，并准确判断方位；而且能够自我调整心跳速度，使其稳定不波动。
（2）图组:航天员经历了常人难以承受的各种艰苦训练、实验和测试
2003年3月，经载人航天工程航天员评委会评定，参训的14名航天员全部具备了独立执行载人航天飞行的能力，予以结业。至此，这14名航天预备队员真正完成了由飞行战斗员向航天员的转变。
从某种程度上说，成为航天员，也就是进入了选拔、训练，再选拔、再训练这样一个没有终止的循环。
就在这14个人刚刚结业并获得三级航天员资格后不久，新一轮的选拔在他们之间又开始了。中国的首次载人飞船即将发射。谁将成为中国进入太空的第一人？
申行运（航天员大队 大队长）:航天员选拔总的原则是八个字：好中选好、优中选优。从航天员进入这个队伍开始，就是这个原则。具体包括四个方面：思想、训练、心理、生理，这四个方面的成绩都要好。但这四个因素的比重不是都一样的，还要根据每次任务的特点，根据每次任务对身体、心理的要求，最后好中选好优中选优，选拔出适合这次任务的航天员来。
神舟五号飞船进行的是我国首次载人飞行，只有一个航天员进入太空，这就要求他有很好的心理素质，面对任何意外情况，都能很平静地独自面对。这是选择首飞航天员至关重要的一点。
在发射场召开的首飞人选确定会上，根据首飞梯队成员的状态，包括心理、生理长期的表现，11名权威人士，全票通过杨利伟担当飞天第一人的重任。2003年10月15日 上午9点 神舟五号飞船成功发射升空。
申行运:利伟心理素质很好，他在执行任务过程当中，从发射场，从出发到进入舱里面;入舱到点火起飞，2小时45分钟，杨利伟的心率一直在70次上下。点火前的10秒，开始读秒，杨利伟沉着冷静，面对镜头跟大家敬了一个军礼，那时心率72次（图3）。直到执行完任务回来。整个飞行前、飞行中、飞行后，杨利伟的心率没有变化。
作为首位进入太空的航天员，杨利伟在整个任务中情绪没有任何的波动，他冷静地执行着各项操作，表现出惊人的心理素质，成功地完成了任务。
（3）杨利伟升空前的军礼
那么，2008年发射的“神舟”七号究竟承载着什么样的任务，它应该由哪些航天员去完成呢？
杨利伟:我可以这样讲，这14个航天员挑出来任何一个去执行任务我认为都没有问题。之所以我们每一次还要进行选拔，是为了选更优秀的，或者是说更适合这次任务的人去参加。
神舟七号的飞行任务与神五、神六的最大不同就是同时有3名航天员上天。这是飞船设计的最大荷载，并且在绕地飞行过程中要进行我国首次太空出舱，
常人生活在地球上，生理机能都已经适应了地表的大气压力，而太空是真空环境，要进行太空出舱活动，就必须先进入飞船的低压舱进行泄压。由于舱内周边压力的快速下降，人体体液中的氮气一旦游离出来形成气泡，就会形成减压病，造成皮肤瘙痒、关节疼痛、呼吸困难，严重的还会产生休克。
翟志刚:针对这个特点，对每一个上天的航天员都进行了减压病的易感性测试。
2008年6月初，经过各项指标测试，神舟七号航天员主成组确定下来。
翟志刚:1966年出生，黑龙江省龙江县人。1985年入伍，按他的话讲，几乎把中国的歼击机飞了个遍。翟志刚爱好书法，还是航天员男声四重唱的一员。因为表现出色，形象帅气，经常有记者给他照相。他的照片，曾经上过中国空军杂志的封面（图4）。
（4）
刘伯明:1966年出生，黑龙江省义安县人，1998年顺利通过航天员选拔。刘伯明学习优异，喜欢参加各类智力竞赛。在被问到一些刁钻生僻的问题时，也常常能够对答如流，是航天员队伍中公认的“小诸葛”（图5）。
（5）
景海鹏:1966年出生，山西运城人，有着1200小时的飞行经验。性格执着不服输，从小喜欢体育，从中学到部队，他都是篮球主力队员。直到现在，他仍然是航天员篮球队伍中的 “钢铁前锋”（图6）。
（6）
参与神七任务的航天员以及候补航天员名单确定下来了，但是他们在整个任务中的具体岗位分工要依照什么样的标准来决定呢？谁来出舱？由谁协助？派谁执守？这要通过对这几位航天员自身条件中诸多的细节因素去考察测试和选拔。
医学上身体功能的考核对于选择太空出舱的航天员来说至关重要，由于这次神舟七号飞船发射升空的第二天就进行太空出舱，属于短期飞行，这样太空出舱航天员的身体会面临严峻的挑战。
李勇枝（航天员医监医保研究室主任）:短期飞行，主要出现的问题是空间运动病，还有水盐代谢异常，再一个就是心血管功能失调。
空间运动病主要是因为人前庭器官中的耳石，在进入太空中失去重力，与以前在地球表面的大脑存储信息发生冲突，导致前庭器官发生紊乱而引起人在太空中产生空间定向失常，方位感缺失的不适应症状。如果航天员用力过猛，行动过快，就很容易引发空间运动病。
李勇枝:它的一个明显的特点就是他的兴趣，他的操作的能力都大大下降，专注力下降。
人站在地面上，由于受到地球引力的影响，血液是往下流，然后心脏工作，增加动力把血液的重力抵消，才把血液输供到脑袋上。人们长时间生活在地面上已经适应了这样的血液循环。
可是当人进入太空，基本上摆脱了地球的引力，血液也就没有了重力。这时，我们的心脏还在像在地面上一样继续往人的脑袋加压，把血液供到头脑上！
聂海胜（航天员）:你的感觉，就像头冲下倒立，当然倒立一会儿没事儿，时间长了就非常难受。我们上去以后，就是这种感觉，脸胀，眼睛冲血，脑袋发胀。
在这种情况下就必须挑选对这种环境适应性比较强的航天员。
出舱航天员的选拔除了在医学上的考核，还包括在出舱程序的掌握情况、心理素质、情绪稳定性以及危机处理能力等方面进行综合评价。经过严格的考核，最终确定由翟志刚和刘伯明两人相互搭配来完成太空出舱（图7）。
（7）两人要相互搭配，才能完成太空出舱任务
吴斌:这两个人对出舱活动的知识和技能掌握应该都是非常好的。还有一个身体素质，心理素质也都是非常好的。……这样的话，能够做到彼此欣赏彼此信任，才能够搭配好，完成任务。
两个航天员在执行出舱任务的时候有明确的分工。翟志刚作为执行出舱活动的航天员，他以操作为主；刘伯明作为在轨道舱协助翟志刚出舱的航天员，他的主要任务是负责读飞行手册，指导出舱航天员操作，同时对出舱航天员进行确认。
吴斌:这个确认也很重要。确认得好，可以做到万无一失，应该说出现人为事故还是有可能的，俄罗斯有一个航天员在出舱的时候，他忘了把挂钩挂到舱外的扶手上，差点就离开航天器，成人造卫星了，幸亏另一个航天员，及时发现把他给抓住了。
景海鹏作为返回舱执守航天员，留在飞船内关注着翟志刚和刘伯明完成出舱操作，同时还要随时根据出舱的需要进行支持。
从1998年的航天员大队成立，到2008年的神舟七号飞船的升空，中国的航天员队伍走过了10年的历程。神舟七号飞船搭载着他们直插云天，冲出地球，又圆中国人的太空梦想。
二生命之舟
2008年8月，酒泉卫星发射中心内，身披船衣重8吨多的神舟七号飞船正在一辆牵引车的引领下缓缓移动（图1）。在被加装发射时用于隔热的整流罩之后，它将和长征二号F型运载火箭进行首次对接。从外观上一般人看不出它与之前发射过的神舟六号载人飞船有多大的区别：基层部分依旧为推进舱；中间部分是返回舱；顶端部分为轨道舱（图2）。
（1）身披船衣的神舟七号飞船
（2）图组:神舟七号的三个组成舱（2-1）顶端部分是轨道舱（2-2）中间部分是返回舱（2-3）基层部分是推进舱
为了完成这次航天任务，人们已经在它身上做了不少技术设计与改进。
3天后，穿上整流罩的神舟七号飞船在这座高93米的亚洲最高单层厂房内被逐渐吊起。平移之后，安稳地落“长2F”火箭之上，这是飞船和火箭的第一次对接。严密精细的测试随即开始。
神舟系列飞船从一开始就是按照搭载三名航天员进行设计的，按照中国载人航天工程计划进度，神五实现首次单人上天，神六实现两人多天飞行，而神七此次要第一次实现三人全员搭载，并且还有一名航天员要进行出舱行走。虽然只是增加了一名航天员，但对于飞船的技术要求来说，可不是多加一张座椅那么简单的事情。
潘腾 （中国空间技术研究院 神舟七号飞船副总设计师）:要解决三名航天员在太空里的生活、休息、工作，这个要比两人的状态要难。
返回舱和轨道舱是航天员在太空栖身活动的所有空间。在发射升空和返回阶段，航天员是在飞船的返回舱内。在进入预定轨道后，航天员会进入轨道舱内工作。
董文平（中国航天员中心环控生保工程研究室副主任）:返回舱是5点几个立方米，轨道舱是9点几个立方米，很小的。要是在返回舱，就只能在那儿躺着，一动都动不了。
飞船提供给航天员的是一个与宇宙相隔绝的密闭座舱，航天员呼吸的氧气是定额携带的。而在微重力环境下空气失去了对流性，因此航天员呼出的二氧化碳会停留在嘴的周围，随着呼吸，浓度会越来越高。
董文平:必须要把呼出的二氧化碳排走，让整个舱内的环境，相当于地球二氧化碳的环境，让你到哪儿都不觉得二氧化碳的浓度高。
除了二氧化碳，人体自身还会产生二十多种有害气体，为了航天员的安全，这些有害气体必须及时清除掉。
董文平:多一个人，就多了一个人的氧气供应和二氧化碳的去除，包括饮水的供应，还有其他的一些支持的功能都要相应增加。
航天员在太空中生活还会产生一些排泄物，所以必须要有一套独特的装置进行处理。
虽然增加航天员带来了新的挑战，但是因为已经有了两次载人航天的成功经验，这些问题都被飞船的设计者们一一解决了。
真正让科技人员伤脑筋的，也是人们对神舟七号最为关注的一点，是如何让航天员走出飞船，完成太空行走的目标任务！
太空行走，看似只是航天员的一个浪漫动作，在飞船上似乎只要有一个能打开通向太空的门就可以了，然而就是这个看似很简单的门，却让顺利解决了众多难题的飞船设计者们煞费苦心。
气体是由大量的做无规则运动的分子组成，这些分子会与空气中的物体不断碰撞．每次碰撞，空气分子都会给物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力。神舟七号飞船内部保持了一个标准大气压的压强，计量单位100千帕左右。这和我们在地球上日常生活的环境相一致。而飞船外的宇宙空间则是真空状态，这样一来，舱内的气体就给飞船内壁造成很大的压力。因此，从安全角度考虑，飞船的门向内开更利于飞船船舱的密封。不过，这也意味着航天员要在太空飞行中打开飞船舱门，就必须将舱内的压力降到和外部宇宙空间接近的真空状态。
尚志（中国空间技术研究院神舟七号飞船总指挥）:实际上整个舱泄压也不可能，所以飞船要解决一个过渡舱，我们这个气闸舱就起了这么一个作用。
气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。它的工作原理和江河中的船闸很相似。船闸利用向两端由闸门控制的航道灌水、泄水，来控制水位的升降，使船舶能克服航道上的水位落差而顺利通行。太空飞船则需要一个气闸舱，来保证航天员顺利出舱，进入太空。有所区别的是，船闸控制的是水位高低，而飞船的气闸舱控制的则是气压的大小。
1965年，前苏联的“上升”2号载人飞船首先应用了气闸舱。航天员列昂诺夫利用它走出舱外，成为世界上太空行走第一人。从此以后，只要涉及到太空行走，不管是飞船还是航天飞机，乃至空间站都离不开气闸舱这个独特的过渡装置。这些气闸舱的功能都很单一，只解决气闸的问题。
但是，神舟七号上的气闸舱就不是这么简单了。
潘腾:咱们要在现有的轨道舱的基础上，同时实现生活舱的功能还要实现气闸舱的功能。
从2003年神舟五号第一次将杨利伟送入太空以来，神舟飞船的结构没有发生大的变化。
聂海胜:杨利伟只在返回舱里面，我们还到了轨道舱里面（图3）。就是你住一间房子，我住了一个一室一厅的。
（3）图组:（3-1）神舟五号航天员只在返回舱里（模拟图）（3-2）神舟六号两位航天员可以到轨道舱（模拟图）
到了神舟七号，轨道舱这个厅就变成了多功能厅（图4）。为了能让航天员不仅在这个厅里工作和生活，还要能从这里走出去，飞船设计者们就必需让轨道舱同时兼有气闸舱的功能
（4）神舟七号的轨道舱是一个多功能厅（模拟图）
2006年的9月，整个轨道舱首次进行泄复压实验，检验气闸舱能否在规定的时间内，将舱内的一个标准大气压泄到接近真空状态，再从真空状态恢复到适合航天员生活的一个标准大气压。
结果大大出乎人们的预料！舱内的压力并没有按照最初的设计速度降低，原本期待的15分钟完成泄压，竟然用了近5个小时。
贾世锦（神舟七号飞船工程师）:舱外航天服有一个支持的时间限制要求。它的生保系统，还有电力供应等都是有时间要求的（图5）。
（5）对航天服进行试穿检测
可想而知，在等待了这样长的泄压时间之后，当航天员能够打开舱门时，航天服已经不能够再支持他出舱进行太空行走了。
科研人员很快就发现了原因，但他们同时意识到，气闸舱泄压的时间似乎无法缩短！
按规定泄压时间是不得超过20分钟的，如果一定要在这个时间范围内强行打开舱门，就意味着航天员开门的力量要提高近6倍，这对航天员来说很难实现。
舱门该如何打开呢？科研人员不断地改进飞船的泄复压系统，除此之外，他们还反复对开闭舱门进行实验和分析（图6）。
（6）科研人员反复进行开闭舱门的实验
在他们不断的努力下，这个看似不可能完成的任务，终于得到了圆满的解决。
作为飞船通向宇宙的舱门，打得开很重要，关得严就更为重要。
董文平:人在真空状态下，肯定会死掉，首先没氧气供应，另外人会爆裂，因为人体内的压力要比外边压力高很多。
为了让舱门关得严，科研人员做了6个门进行不同的实验，以保证舱门的绝对可靠。同时，还要考虑如何让航天员顺利地进出这个门。因此，神舟七号的舱门直径增大到850毫米，方便穿着舱外航天服的航天员进出。除此以外，飞船在外观上跟神舟六号相比也有了一些变化。由于神舟七号主要的任务是完成太空行走，轨道舱不再留轨飞行，因此，神舟六号轨道舱上的太阳能帆板在神舟七号上就找不到了。但神舟七号增加了供航天员出舱活动攀扶的扶手。
为了模拟航天员在太空中进行的活动，科研人员把实验场地搬到了深水水槽中（图7）。
（7）航天员在深水槽中模拟出舱活动
俞进（中国空间技术研究院 神舟七号飞船工程师）:航天员穿着水槽服，从门里头到门外，再在外面做出舱行走，然后再进来，整个过程是先抓哪个扶手，后抓住哪个扶手，拉绳是放在哪个限制器上，或者哪个扶手上，……包括时间，先做这步，这步的时间多少，然后回来的时间是多少。
张柏楠 （中国空间技术研究院 神舟七号飞船总设计师）:尽量把问题在飞船发射上天之前都找出来，解决掉。解决一个问题，航天员就少一份风险。
航天员生活的空间是有限的，而生活空间对每个人的生理和心理会有很大的影响，因此，科研人员尽力让航天员工作和生活的环境更加舒适。
在返回舱里设计了三把特制的太空椅，在飞船发射和返回阶段航天员都要坐在太空椅里，姿势就像胎儿在母亲体内蜷曲的模样，这种姿势能使人的脊椎承受较大的过载。
舱内的气体净化功能和环境控制功能保证了航天员工作的舒适，飞船还拥有良好的照明条件。总之，许多的设计都是为了给航天员一个舒适的家。
3年前，神舟七号的研制就拉开了序幕。从初期的单舱实验到后来的整船测试，再到人、船、箭、地进行发射前的联合演练，神舟七号经历难以计数的考验，尽管已经有了神舟五号、六号的成功经验，飞船的设计者们却始终坚持着一个原则：成功不等于成熟。
在未来的航天探索中，这艘生命之舟不仅要运送航天员，可能还要承担起运送货物的重任。它将载着更多的有志于宇宙探险的人们安全地往返于天地之间。
三、太空任务
1961年，在前苏联的人造卫星和航天员上天后，毛泽东和全世界的政治家们一样,为之震惊。他说:“我们怎么能算是强国呢？我们甚至无法把一颗土豆送上太空。”
斗转星移，40多年后的今天，对中国人来说，把土豆送上太空已经不再是难事。
当今世界，通常用三大技术衡量一个国家的航天水平是否成熟：
一个是天地的往返运输系统，也就是类似飞船这样的系统。
2003年，我国的“神舟”五号成功地把航天员杨利伟送上太空并安全返回，实现了第一项技术的突破。
第二个就是所谓的出舱技术，也就是舱外服以及我们出舱活动的技术。
为什么出舱活动如此重要？因为组装空间站，进行太空实验，都需要航天员出舱执行。“神舟”七号是我国第一次应用出舱技术。
第三个就是交会对接技术，就是两个飞行器在太空的对接。这个技术实现之后，我们就可以组装空间站，就可以把一件两件甚至三件、五件，十件、八件单独的飞行器，像搭积木一样搭起来。
要在太空中搭建长期有人值守的空间站，更好地探索和利用太空资源，出舱活动是不可逾越的一步。
中国发射神舟七号飞船，目的就是开展出舱活动。神七航天员肩负着两项太空任务：一是舱外行走，检验航天员身上的飞天服在外层空间的适用情况；二就是要完成一项太空科学实验，把固定在飞船外部的一个实验样品取进舱内，带回地面。
看上去安详宁静的太空实际上危机四伏。在地球的周围，高能量的带电粒子在高速运转，太阳也在源源不断地放射出宇宙射线。这些物质对于人的生命安全构成的威胁，远远超乎普通人的想象。人在X射线下照射，即使不停地照，照几个月，都没有到天上飞一圈那么严重。
另外，除了辐射和高能粒子，宇宙中还有一种潜藏的危险。在太空中，人类活动留下了各种垃圾和碎片。航天员出舱时，航天服即使仅仅遭遇一颗质量为10克的小碎片，也相当于被一辆时速为100公里的中型轿车撞到。
?如何躲避空间环境的危害和空间碎片的袭击呢？早在2008年5月，中国科学院空间环境预报中心就开始根据各种数据对空间环境进行评估。力图选择一个辐射环境、高能粒子环境，以及空间碎片环境都相对平静的时间段来执行任务。
但空间环境变化莫测。飞船上天以后，地面的6家环境监测台站，30多个工作人员一直在对空间环境进行密切监控。
就像我们现在已知道的这样，神舟七号的发射时间——九月底，是一个空间环境相对安全的时间，出舱路径则避开了地球辐射区和空间碎片的多发区域。
?在良好的空间环境的保障下，航天员就该准备出舱了。
飞船环绕地球飞行，90分钟经历一次外层空间的昼夜转换。只需一场足球赛的时间，航天员就绕着地球转完了一圈。
绕到第5圈变轨，飞船进入圆形轨道。飞到第9圈，神七任务的第一个阶段就开始了。
航天员几乎没来得及休息，就开始进行最为困难的舱外航天服组装与训练阶段。进入轨道舱的两位航天员花费了将近15个小时的时间，在狭小的舱体内做一系列复杂的准备工作。
杨利伟（中国首飞航天员）:航天员在上面把这个服装拿下来，进行解包，装配，整个过程很长。航天员在出舱前，要做完组装、训练以及检查。
飞船飞到第27圈时，空间环境平静，航天员进行出舱行走前的最后准备：除了穿上航天服，轨道舱还需要泄压，航天员还要进行吸氧排氮等，具体到小的操作，有上千项之多。
如何杜绝人为操作事故的发生呢？神七任务采用了由两名出舱航天员互相配合的方式来执行。
出舱行走的航天员1号以操作为主，另一名航天员2号从旁协助。人们常说协助需要默契，但在神七任务中，默契却远远不够了。
翟志刚（航天员）:靠心领神会的这种东西不需要，也不允许，防止产生误理解、误操作。都是明喻，我需要你怎么样，我就直接告诉你；你需要我怎么样你直接告诉我。都是明喻，明令，明操作。
2号航天员刘伯明还有一项任务，就是在1号航天员翟志刚进行操作的同时，宣读《飞行手册》。手册中（图1），详细记载了每一项操作的具体步骤。
（1）刘明伯负责读《飞行手册》
吴斌（航天员选拔训练研究室 主任）:为了做到稳妥万无一失，拿着手册去读，保证他不会有问题，保证不会漏，不会发生错忘动作。
这个阶段的出舱准备，大概需要２小时。
就在航天员忙着准备出舱时，一个隐患在悄悄靠近。那就是“空间运动病”。
在地球上，人对运动的感知通常依赖耳朵内的前庭器官。那里有一种叫作耳石的物质，在重力作用下耳石压迫毛细胞，毛细胞就能感受到运动的快慢和方向。但在太空失重环境下，耳石失去了重量，形成不了对毛细管的刺激，人也就失去了对运动的感知，于是出现定向紊乱。
此时，人会出汗、头晕、甚至恶心呕吐。这些症状平时看起来并无大碍，但在太空中，却有可能致命。
根据国际上的统计，大约有50%的航天员会出现空间运动病。国际上因为航天员出现此病而取消出舱活动的事件时有发生。
如何保证神七航天员免受空间运动病的干扰呢？除了在地面上针对前庭功能进行强化训练外，科研人员还研制了专门的药物。
李勇枝 （航天员监医保研究室主任）:研制了一个口腔速崩片，这个口腔速崩片主要是可以免给水，不用喝水放在嘴里头就能够吸收。
在发射前8个小时，航天员就开始服药，并随同三餐一直吃到出舱前。进入轨道舱之前，航天员还注射了抗运动病的针剂。
空间运动病的隐患虽然解除了，但在地球上生长的身体，来到陌生的太空，还会感觉一系列的不适。
出舱服内虽然是纯氧环境，但气体的压力低得和海拔7000米的地方差不多。为了保持气压平衡，人体腹腔内的常压空气就会慢慢膨胀。
翟志刚:在这种低压下，肚子就会感觉老是胀胀的。老是打嗝，老是排气。太严重也会影响工作。
当航天员克制种种不适，完成繁复的操作，在拉开气闸舱大门的时刻，真正的考验才刚刚开始。
?这是神七任务最核心的时刻。北京的飞行控制指控中心、在海洋上的5艘测量船、7个国内外测量站，数以千计的工作人员，此刻都屏住了呼吸。
飞船仿佛是地球放出去的一只风筝，这风筝一飞就是300多公里，还要在外层空间完成各种高难度的动作。连接风筝的这根无形的丝线就是测控通信系统（图2）。
（2）雷达测控通信系统就像连接飞船这个大风筝的无形丝线
这根线必须是百分之百保持不断，这是由我们的雷达来完成的;对于航天器的控制是由指控中心来控制的，比如让它飞到哪儿，什么时候变轨，什么时候返回。
地面的测量点负责监控飞船的状态，把获取的飞船上的诸多信息发送给指控中心，再将指控中心的命令传达到飞船上。
在以往的航天任务中，测控通信并不需要保持时刻不间断的传输，只需要在重要的节点保持联络就可以了。而这一次，神七任务提出了全新的挑战。
太空行走，对中国航天事业来说，是一次全新的探索。一旦航天员身体不适，或者出现了突发事件，都需要地面的专家团队及时发出指令来解决。因此，太空行走这段时间的联络，必须时刻畅通。
地球是圆形的，一个地面站从露出地面开始可见，走过一个弧段，进入地球另一面，整个弧段大概是6分钟左右（图3）。
（3）地面监控站图示
按照每个地面站监控5分钟的弧段来计算，至少需要9个站首尾相连，接力传递，才能实现这段时间的连续通信。
为了实现这个目标，测控通信系统派出了5艘测量船，这个规模在我国航天史上是空前的（图4）。
（4）“远望号”测量船在地球的不同方位上密切注视着神舟七号
飞船最开始经过远望3号测量船上空，然后经过返回段的地面测量站，最后经过远望5号，远望6号两艘船上空。这样就实现了从出舱到航天员返回舱内后这段时间的无缝接力。
选择飞船即将进入非洲到我国上空的这个弧段作为出舱时间，是为了保证航天员执行任务时有适宜的光线。在这个弧段，航天员出舱后正好位于飞船和地球之间，地球反射太阳光既带来足够的光线，同时，飞船挡住阳光又不至于太过耀眼。
我们通常说的“太空行走”，实际上并不确切。因为航天员更需要手的帮助，才能在太空中移动。
翟志刚:手不能拨，你一拨。人可能就飘远了，人出了舱之后是不能脱离舱体的。一但要是脱了舱体，那真正就变成飞人了……我要想在舱的表面从一个位置移到另外一个位置，就是通过两只手的移动。
中国航天员首次出舱，还担负着一个重要任务，那就是回收一件实验样品。是什么样的实验要在太空中做？什么样的试验样品，才有资格搭乘神舟七号呢？
若干年前，有国家发射了一颗卫星。没想到刚刚进入太空，卫星一侧的太阳能电池的帆板就打不开了。于是这个卫星还没完成一件任务，就变成了垃圾。最后发现，是帆板的润滑材料出了问题。国际上像这样因为润滑材料导致卫星失效的事情屡有发生。研制出耐受太空环境的润滑材料，是提高飞行器寿命的关键。
研究后人们发现，是太空的真空、辐照、原子氧和紫外光等环境因素的影响，造成了润滑失效。
刘维民:原子态的氧和紫外光对任何材料都有侵蚀性。要想知道原子氧和紫外光对固体润滑材料会发生什么样的影响。把润滑材料放到太空中去做实验，无疑是最好的办法。
这项实验需要在太空中对样品进行回收。以前，在我国还没有掌握出舱技术时，这几乎是不可想象的。神七航天员出舱活动，为太空科学实验提供了良机。
在以往的航天任务中，我们看到的只是飞船内部的画面，这一次，我们看到了神七飞船在轨道中飞行的姿态。航天员结束太空行走返回到气闸舱后，释放了一颗伴随卫星。２分钟后，伴随卫星从各个角度给飞船拍了照（图5）。
（5）神七伴星可以给飞船拍照
释放伴星之后，神七的太空任务就告一段落了。航天员乘坐返回舱返回地球，气闸舱则留在轨道上，和环绕它飞行的伴随卫星一起，继续环绕地球飞行（图6）。
（6）返回舱与气闸舱分离后返回地球
神七任务，成功实现了载人航天出舱活动技术的突破。随后发射的神舟系列飞船将攻克飞行器交会对接技术，为早日建立中国的空间站铺平道路。