航天员出舱进行不系「脐带」的自主式太空行走的最远范围是多少米?

航天员出舱进行不系“脐带”的自主式太空行走的最远范围是多少米?

赵泠,最高的轻蔑是无言,而且连眼珠也不转过去。

对于出舱航天员与航天器间实际达到的距离,截至 2025 年 10 月 12 日,这个问题的答案是约 97.536 米。

1984 年 2 月 7 日,美国航天员布鲁斯·麦坎德利斯二世(Bruce McCandless II)乘坐“挑战者”号航天飞机执行 STS-41-B 任务时,使用载人机动装置(Manned Maneuvering Unit)执行人类历史上第一次不系“脐带”的自主太空行走(出舱活动)。他一度飞到距离航天飞机 320 英尺(约 97.536 米)远,这创下的纪录长期未被打破。

下图展示了布鲁斯·麦坎德利斯二世使用载人机动装置漂浮在距离“挑战者”号数米外,由航天飞机驾驶员 Robert L. "Hoot" Gibson 拍摄。这张照片当年在美国风靡一时,遮阳面罩隐去了布鲁斯的脸、为观看者提供了代入的可能:

然后他拉大了距离:

下图是布鲁斯拍摄的“挑战者”号航天飞机:

下图是 1982 年的布鲁斯·麦坎德利斯二世[1],他身上穿着舱外航天服(未戴头盔),身后附着的就是载人机动装置:

  • 载人机动装置有两个气罐,每个气罐能够携带约 5.9 千克氮气,从 24 个喷嘴喷射氮气来获得速度变化量或角速度变化量,最大推力约 24 牛顿,速度控制精度约 ± 3 厘米每秒。
  • 载人机动装置满载推进剂时重约 148 千克。
  • 载人机动装置的控制臂可以调节长度来适应不同臂长的航天员,调节范围约 13 厘米。

下图是美国航天员 Robert L. Stewart 在 STS-41-B 任务中使用载人机动装置,他在出舱活动期间到航天飞机的最大距离约 300 英尺(约 91.44 米):

  • 在三次航天飞机任务(STS-41-B 任务、STS-41-C 任务、STS-51-A 任务)中使用后,考虑到安全风险和功能上的限制,美国国家航空航天局不再让航天员使用载人机动装置。
  • “挑战者”号航天飞机于 1986 年 1 月 28 日发生致命的爆炸事故,这让美国国家航空航天局暂时停止了一切风险较大的操作。
  • 1994 年,美国搞了简化版的载人机动装置 Simplified Aid for EVA Rescue/SAFER,1999 年开始用于国际空间站。SAFER 的设计目的是供航天员在紧急情况下自救,美国从未尝试让航天员使用它在距离空间站数十米外自主飞行。

用现在的技术打造载人机动装置,上述纪录大概可以刷新到两千米左右。进一步加大装置,视觉效果大概就变成了“航天员骑着轨道摩托车”而不像“太空行走”了。