航天員在軌執(zhí)行飛行任務時，將根據(jù)任務安排適時開展艙外活動。為確保航天員的生命安全和任務的圓滿成功，出艙活動窗口的選擇至關重要。航天員出艙活動窗口的選擇可分為兩個階段，首先是基于任務需要與保障條件的宏觀時間窗口的選擇，其次是結合實施出艙活動的各類約束條件選擇具體的出艙時間窗口，這就需要綜合考慮空間站能源約束、空間環(huán)境、氣象條件、天地作息等多種因素和條件約束，進行分析后確定。

能源約束

在天和核心艙單艙飛行期間，考慮機械臂艙外運動路徑的安全性，在出艙活動期間，太陽帆板將被設置為垂直歸零狀態(tài)，不再跟隨太陽轉動。

【資料圖】

航天員從核心艙執(zhí)行出艙活動時，太陽帆板設置為垂直歸零狀態(tài)

在核心艙與問天實驗艙一字構型飛行期間，兩艙所需能源分別由各自的太陽帆板供應。當出艙活動僅使用問天實驗艙小機械臂支持時，核心艙太陽帆板不受影響，可正常跟隨太陽轉動保障核心艙能源供應；為了防止問天實驗艙太陽帆板轉動時遮擋中繼天線通信，并綜合考慮小機械臂運動路徑安全性，會將問天實驗艙太陽帆板設置為水平歸零狀態(tài)，不再跟隨太陽轉動。

航天員從問天實驗艙執(zhí)行出艙活動時，太陽帆板設置為垂直歸零狀態(tài)

也就是說，由于太陽帆板的設置，需在合適的太陽入射角范圍內(nèi)，才能保障能源供應，因而對出艙活動窗口選擇產(chǎn)生了約束。

待空間站三艙能源并網(wǎng)之后，可采用非出艙作業(yè)艙段的太陽帆板來保障空間站平臺能源供應，屆時出艙活動窗口選擇將不再受到能源約束。

空間環(huán)境

在滿足空間站能源約束的前提下，出艙活動窗口選擇需考慮空間輻射環(huán)境對航天員的影響，根據(jù)空間環(huán)境預報對出艙活動窗口進行分析。結合太陽質子事件和地磁暴發(fā)生概率預測結果，避開空間天氣事件；根據(jù)南大西洋異常區(qū)特點，結合我國艙外航天服屏蔽能力實際，綜合分析確定監(jiān)測預報條件，并進一步根據(jù)空間站組合體運行軌道，對出艙活動窗口進行分析并提出建議。

氣象條件

出艙活動期間，由中繼衛(wèi)星提供測控通信支持。由于中繼傳輸數(shù)據(jù)量很大，在傳輸過程中若受到雨衰影響會導致天地通信受到干擾，因此在進行出艙活動窗口選擇時，還需參考氣象預報結果。

天地作息

在中國空間站中，約每90分鐘就會經(jīng)歷一輪晝夜交替，為便于天地工作開展，需綜合考慮航天員的身體狀態(tài)及天地同步作息制度，盡量安排在北京時間白天進行出艙活動，以保障航天員和地面支持人員均能以最佳狀態(tài)實施出艙活動。

如果多次出艙活動接續(xù)實施，需給航天員預留充分的休息與恢復時間、必要的在軌訓練時間，以及艙外作業(yè)設備測試與準備、艙外航天服消耗品換裝等工作耗時。

此外，出艙窗口的選擇，還要考慮在出艙準備期間發(fā)生異常問題需進行臨時處置等意外情況，事先預留合理的備份窗口，以應對可能出現(xiàn)的出艙推遲等情況。

開展艙外活動，實施艙外作業(yè)，正在成為空間站階段飛行任務工作常態(tài)。中國航天員將開展次數(shù)更多、更為復雜的出艙活動，為空間站順利完成建造及穩(wěn)定運營提供有力支持。

延伸閱讀

太陽質子事件：太陽爆發(fā)活動噴發(fā)的大量高能粒子（主要是質子）到達地球附近，能量大于10MeV的質子通量超過10pfu時，表明太陽爆發(fā)活動產(chǎn)生了很強的質子流，此類事件稱為太陽質子事件。

地磁暴：當太陽爆發(fā)時，日冕物質拋射攜帶大團日冕等離子體及磁場與地球磁層發(fā)生相互作用，尤其是其攜帶的南向磁場可觸發(fā)地磁暴。地磁暴引發(fā)的大氣密度變化可造成空間站軌道高度衰減顯著增加，不容忽視。

南大西洋異常區(qū)：南大西洋異常區(qū)（South Atlantic Anomaly，SAA）是位于西經(jīng)0°~60°、南緯20°~50°的南大西洋（非洲和南美洲之間）上空200km以上的一個負磁異常區(qū)，輻射明顯高于近地軌道的其他區(qū)域，是近地軌道載人航天的一個重要電離輻射環(huán)境，出艙活動應盡可能避開SAA。其核心位置大約在東經(jīng)35°、南緯35°處，以一定的速率向西北方向漂移。區(qū)域范圍與高度有關，隨著高度增加，SAA的范圍增大。在相同高度下，SAA按照質子通量由低至高的順序分為4級，通量越大、SAA等級越高、SAA區(qū)域越小，經(jīng)過SAA所需時間越短，不經(jīng)過SAA（出艙活動的窗口期）的時間越長。

雨衰：雨衰指的是電波穿過降雨區(qū)后受到雨滴的吸收與輻射，產(chǎn)生衰減的情況，是影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸質量及系統(tǒng)性能的因素之一。