宇航员出舱活动是载人航天中风险极高的任务，需依赖多重安全措施保障航天员生命安全与任务成功。
一、舱外航天服的防护功能微型航天器级保护舱外航天服（如中国第二代 “飞天” 服）相当于独立生命保障系统，提供：气压与氧气维持：维持人体生存所需的大气压力（约 27.5% 大气压）和氧气供应。极端环境抵御：抵御 - 200℃至 100℃的温差、宇宙辐射及微陨石撞击。8 小时自主活动能力：支持航天员在舱外连续工作，紧急情况下可延长 1.5 小时。技术升级个性化设计：适应 1.6-1.8 米身高范围，可调节尺寸。寿命提升：使用次数从 2 年 5 次增至 3 年 15 次，经济性显著增强。二、安全系绳与救援措施可伸缩安全绳10 米级连接：取代早期 1 米固定绳，允许航天员大范围作业，避免勾挂干扰。恒力收放设计：无需电机驱动，通过特殊材料（耐辐照包覆钢丝绳）确保可靠性。舱外救援验证双人协作机制：模拟 “失能航天员” 救援，验证安全绳操作、拖拽路径及舱门进入流程。舱外助力手柄：紧急情况下，航天员可从外部手动开启舱门。三、地面模拟训练中性浮力水槽失重环境模拟：通过 10 米深、23 米直径水槽，训练维修、设备安装等操作，单次训练长达 6 小时。高强度适应性：训练航天员克服航天服压力、手套操作难度及倒立姿态不适。全流程演练舱外服操作训练：熟悉航天服穿脱、故障排查及应急程序。过闸程序模拟：演练气闸舱减压、出舱前检查等关键步骤。四、应急推进与自救手段喷气背包（舱外机动装置）双模式控制：自动模式稳定姿态，手动模式精准调整方向，最高时速达数十公里。360 度无死角推进：覆盖前后左右及旋转方向，确保航天员可控移动。备用推力方案太空服排气：释放呼吸气体产生反推力，适用于短距离修正。动量守恒应用：丢弃工具或零部件，利用反冲力返回飞船。五、任务规划与协作任务前检查航天服生命支持验证：确保氧气、温度、通信等系统正常。飞船稳定性确认：出舱时飞船需处于无加速度状态，减少相对速度风险。实时监控与协作三人乘组配合：明确分工（如主操作、辅助、舱内监控），通过地面指令与舱内支持实时协调。应急返回预案：若突发故障，可启动自主应急返回程序（如 6 小时内返回）。六、舱门与环境优化气闸舱设计1 米大口径舱门：较早期 85 厘米舱门更便于携带设备出入。残压消除机构：降低开门难度，保障舱门密封性。舱外照明系统云台照明灯：多自由度转动，覆盖作业区域，提升操作精度。七、减压病预防吸纯氧排氮：出舱前数小时呼吸纯氧，排出体内氮气，避免低气压引发气栓。宇航员出舱活动的安全措施涵盖装备设计、训练体系、应急技术及任务管理等多个维度。通过舱外航天服的精密防护、安全系绳与救援验证、地面模拟训练、喷气背包等应急手段，以及严格的任务规划，最大限度降低太空极端环境对航天员的威胁，确保人类在太空探索中的每一步都稳健可靠。
