数据透视首次私人太空行走

百科 2024-09-16 08:02 北京

9月12日，航天史上首次私人太空行走顺利完成。来自SpaceX、Polaris Dawn（北极星·黎明号任务）、航天信息统计平台、航天数据分析师、专业航天媒体以及各大媒体，对此次任务进行了海量信息披露与报道，为公众提供一个更丰富更立体更多元的观察万花筒。

对此，【三体引力波】梳理出主要信息，以数据化透视这场历史性太空事件。

●太空行走时长106分钟

根据Polaris Dawn（北极星·黎明号任务）X平台官方账号发布文章披露，北极星·黎明号太空行走时长106分钟，具体时间节点：美东时间9月12日6:12～7:58（北京时间9月12日18:12～19:58）。

这次太空行走的起止时间，并不是以第一位宇航员出舱、第二位宇航员回舱为准。而是开始时间以系统启动增压程序为起点，即美东时间9月12日6:12，通过宇航员右腿部位接口与氧气脐带相连，开始为四名宇航员穿戴好的舱外宇航服进行加压，纯氧（100%氧气）开始流入宇航服套装，氮气随之被完全排出。

当贾里德·艾萨克曼、莎拉·吉利斯轮流出舱、回舱、关舱，为太空舱重新加压至14磅/平方英寸（psi）或者说96.5千帕斯卡（kPa），并确认舱内氧气和气压恢复正常之后，四名宇航员脱下舱外宇航服。此时此刻，时间锁定美东时间9月12日7:58（北京时间9月12日19:58），这标志着北极星·黎明号太空行走任务顺利完成，也意味着私人宇航员首次成功挑战太空行走（EVA）、首次实现商业太空行走、首次在龙飞船进行太空行走、SpaceX自研第一代舱外宇航服完成测试。

●为何不是以宇航员出舱回舱为时间节点，计算此次太空行走的起止时间？

简单来说，此次任务的发起方Polaris Dawn和执行方SpaceX是根据国际公认的太空行走定义来计算起止时间的。

先来看看如何定义太空行走。所谓太空行走，其实是有些浪漫风格的叫法，专业称为出舱任务或舱外活动（Extravehicular Activity，简称EVA），是指宇航员暂时性离开载人增压空间，身处外太空进行的活动。这些活动通常包括执行科学实验、维修设备或进行其他任务。载人增压空间包括处在外太空（外层空间）的载人飞船、空间站、空间实验舱、月球栖息舱、火星基地栖息舱等。

通过上述表述的定义，我们可以看出太空行走的几个关键要素：①宇航员暂时性离开载人增压空间；②宇航员身处外太空进行活动；③宇航员与载人增压空间同时处在外太空。

依据以上三条关键要素，来衡量此次太空行走的起止时间，不难分析得出：首先②③显而易见的全都满足。其次针对①稍微有点儿烧脑，

但一层一层解读，其实也不难理解。

宇航员暂时离开或者脱离载人增压空间的起始时间，就是太空行走的开始。而这次北极星·黎明号太空行走，正是以启动增压程序为起点来计时的，即美东时间9月12日6:12，开始为四名宇航员穿戴好的舱外宇航服进行加压，纯氧开始流入宇航服套装。

换句话说，穿戴舱外宇航服的四名宇航员尽管身处太空舱内，但事实上已经脱离载人增压空间提供的呼吸环境，切换到氧气脐带的呼吸模式。本质上说，舱外宇航服就是最小化的载人飞船。

与此同时，太空舱开始减压排空，舱压从8磅/平方英寸（psi）降到不足1磅/平方英寸（psi），接近于外太空的真空。这意味着整个龙飞船舱内舱外，都处在非加压状态的真空环境里。四名宇航员尽管身处舱内，但事实上已经脱离了原来的载人增压空间环境，身处外太空的真空环境中。正因如此，完全满足①宇航员暂时性离开载人增压空间的关键要素。黎明号太空行走的起始时间点，由此开始计时，完全符合太空行走的定义。

同理，计算黎明号太空行走的结束时间，正是四名宇航员脱下舱外宇航服，从氧气脐带呼吸模式切换回载人增压空间提供的呼吸环境的时间节点。

●双人还是四人太空行走？

事实上，这种计算太空行走起止时间的方法，绝非仅仅用于此次黎明号任务，相反广为业界采用。比如，全球权威航天信息统计平台worldspaceflight.com最早采用这种方法统计全球历次太空行走（EVA），包括以此方法最新统计北极星·黎明号太空行走时长。详见下图▼

【三体引力波】注解——

○黎明号太空行走时长1:46，即1小时46分（106分钟），计时方法worldspaceflight.com与任务发起方Polaris Dawn及执行方SpaceX完全相同。

○黎明号太空行走4人（贾里德·艾萨克曼、斯科特·波特、莎拉·吉利斯、安娜·梅农），worldspaceflight.com将四名宇航员全部计入太空行走人数之列，完全合情合理。因为按照上面对太空行走定义的分析解读，四名宇航员全都符合「暂时离开或者脱离载人增压空间」关键条件。无论是艾萨克曼、吉利斯半身钻出舱口，还是波特、梅农始终坐在座椅上，并未钻出舱口，但事实上全都符合太空行走的条件，因此被列入世界航天史上的太空行走统计之列。由此，世界太空行走最新统计数据有所更新：

★太空行走总次数：478次

★太空行走总人次：975人次

★太空行走总人数：274人

○worldspaceflight.com还将黎明号太空行走总时长算成106分钟 × 4 = 424分钟（7.067小时），也就是每位宇航员各自经历106分钟太空行走，合计总时长424分钟。

★私人宇航员太空行走总时长：7.067小时

★全世界太空行走总时长更新为：5402.350小时

●关键统计数据

○首位出舱宇航员贾里德·艾萨克曼出舱时间7分56秒

○第二位出舱宇航员莎拉·吉利斯出舱时间7分15秒

○从首次手动打开舱门到最后一次关闭舱门时长26分40秒

○如果采用5千帕斯卡（kPa）规则，衡量此次太空行走时长33分25秒（环境压力低于5 kPa可谓真空条件）

○太空行走期间龙飞船的飞行轨道：184.9 x 732.2公里，远地点732.2公里，此时飞行速度最慢，每小时大约25265公里，有助于宇航员出舱姿态更平稳。这期间飞船先后飞越南印度洋、澳大利亚、新西兰、太平洋。

END

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