一周所用的时间为90分钟，当飞船处于地球和太阳之间的位置时，太阳光照亮了飞船外的太空，这就是白天；而当它转到地球的另一面，太阳光照不到它时就是黑夜。这就是说，24小时中，在飞船里的航天员已经度过16个白天和夜晚了。这不就是〃地上一日，天上16日〃吗？
这种昼夜规律的改变，对航天员的健康有一定影响。人从一生下来就生活在地球上24小时昼夜节律的环境中，当这种昼夜节律被打破时，人体就会出现不适应反应。让我们举一个最普遍的例子吧！长时间乘飞机的旅客都会饱受时差之苦。乘客从一个地方飞到另一个较远的地方，由于原来居住地的生理昼夜节律被打破，乘客不适应新地方的昼夜节律，就会出现白天困倦、思睡，夜间入睡困难、食欲不振、注意力不集中和体力不济等不适感。地面上的这种两地时差仅仅相差几小时，都对人体有很大的影响，在太空中相差16倍，可想而知对人体的影响就更大了。航天员因为不习惯和不适应这种昼夜节律改变而发生睡眠失调现象，从而导致精神不集中、体力不济、工作效率下降。特别是早期的载人航天器内空间极为狭小，睡眠条件很差，只能在座椅上睡觉时，这种昼夜节律造成生理系统紊乱的情况就更严重。
在太空飞行时，除了昼夜节律改变对航天员的健康有影响外，对航天员健康影响最大的是失重。航天员在飞行中是长期生活在失重环境下的，失重使一切物体包括人体中的血液和脏器在内都失去了重量。航天医学家对航天员在太空生活一段时间后身体的变化进行了大量的研究，证明航天员在飞行后，整个身体的状态都变差了，出现了类似人体衰老的症状：航天员的平衡功能和心血管功能下降，在返回时走路像老年人一样，摇摇晃晃、站立不稳，站立久了就会晕倒；航天员的肌肉出现了明显的萎缩，原来可以进行的运动，飞行后就完成不了；血液中的红细胞减少了，出现了贫血的症状；出现明显的骨质疏松，骨折的危险性加大了；航天员的免疫功能也下降了，对疾病的抵抗能力变差了。这些变化都说明太空生活并不像神话中所说的那样美好，天上的〃神仙〃也不是那样〃永葆青春〃。所以，不仅从昼夜节律上来看是〃地上一日，天上16日〃，从人的衰老进程来看，也是〃地上一日，天上16日〃！
航天员出舱活动及空间交会对接（1）
载人航天有三大基本技术，它们分别是载人航天器发射/返回技术、航天员空间出舱活动技术和航天器空间交会对接技术。如果人类想自由探索宇宙的奥秘，建造空间站，飞往更遥远的月球、火星等地方，就必须掌握这三大基本技术。
1 什么是航天员出舱活动
出舱活动的英文是Extra Vechicular Activity（EVA）。根据国家军用标准《航天医学工程术语》（GJB2969…1997）的定义，航天员出舱活动是指航天员着舱外航天服到航天器舱外执行架设、组装、维修等任务的过程。
根据这个定义，航天员出舱活动必须具备以下几个典型特征：
一是航天员必须脱离载人航天器或建在其他星球上的基地，才能算出舱活动。
二是出舱活动可以在太空中进行，也可以在其他星球表面进行。
三是航天员是出舱活动的主体，出舱活动是人的主动性行为。
四是出舱活动是一系列活动构成的动态过程，主要包括航天员出舱过程、航天员舱外活动过程、航天员返回舱内过程等。
航天员出舱活动共有两种方式：一种是身系安全带，此带类似于脐带。但〃脐带〃不能过长，航天员只能在离航天器几米的范围内活动。另一种较常用的是不系安全带，即航天员身背一个可控制的喷气背包（又称太空摩托艇）自由飞行。此时，航天员的活动范围可达近百米。不过，喷气背包重达100多千克，太笨重，为此，美国又研制了新一代载人机动装置……舱外活动救援轻便服。航天员可通过绑在航天服前面的开关控制喷气，实现各个方向的移动。
2 世界上共有几次航天员出舱活动
截至2005年底，人类在太空中共进行了239次出舱活动。比较典型的出舱活动如下：
1965年3月18日，苏联航天员列昂诺夫穿着奥兰舱外航天服，用一根米长的〃脐带〃与飞船连在一起，走出了〃上升2号〃飞船。列昂诺夫在离飞船5米处活动，在太空中停留了24分钟。此次出舱是世界上第一次出舱活动。
1965年6月3日，美国航天员怀特乘坐〃双子星4号〃飞船进入太空，并穿着G4C舱外航天服，在太空进行了21分钟的出舱活动。出舱后，怀特身上有一根管缆与飞船相连，手持一个小型火箭，用喷气装置使自己在太空中机动飞行。
1972年11月10日，〃阿波罗17号〃飞船登月上天，11日，美国航天员身穿A7LB舱外航天服创造了7小时37分钟的月球表面出舱活动时间最长纪录。
1984年7月25日，苏联女航天员苏维特兰娜在〃礼炮7号〃上进行了3小时35分钟的出舱活动，这是世界上女性参加的第一次出舱活动。
3 航天员出舱活动有何意义
航天员出舱活动是载人航天三大基本技术之一，是人类探索、开发宇宙奥秘不可缺少的技术途径。概括起来，主要有以下五个方面的作用与意义：
一是利用航天员的能力与技术，可以对航天器进行维修与维护，更换受损的部件，保证航天器的可靠性和安全性。例如，2005年美国〃发现号〃航天飞机进入太空后，航天员曾三次出舱查看航天飞机隔热瓦破损情况，进行了修补，从而避免了重蹈〃哥伦比亚号〃航天飞机返回地球途中爆炸覆辙的灾难。
二是通过航天员的多次组装，可以搭建大型空间站和飞往外天体的载人飞行器，促进对空间的探索与利用。例如，可以在近地轨道，经过多次发射，在航天员的协助下，组装成载人登月飞行器，飞往月球，实现载人登月的目标。
三是航天员可以在太空中进行各种科学试验。例如，航天员通过出舱活动，可以在航天器外表面安装科学试验装置，并回收试验样品。
四是航天员通过出舱活动，可以释放或抓取卫星，从而为卫星发射和回收节约大量成本。
五是在其他航天器发生异常的情况下，航天员出舱活动是一个非常重要的救援手段。例如，如果空间站发生危险情况，航天员可以通过出舱活动转移到另一个安全的航天器，从而保障航天员的生命安全。
4 空间环境对航天员有什么样的影响
载人航天器一般都在近地200千米至600千米轨道运行，此层次的太空具有如下特点：没有人类赖以生存的气压和气体，缺少氧气；高低温变化剧烈，可以从100℃迅速降到…100℃；强烈的太阳辐射、粒子辐射；存在微流星或空间碎片的撞击等。因此，空间环境对航天员的主要影响有：
航天员出舱活动及空间交会对接（2）
①真空、低压、缺氧环境，可能使航天员血液沸腾、缺氧而死，也有可能患上太空减压病。减压病是体内溶解气体的分压大于外界压力时，溶解气体从血液及组织液中离析出来形成气泡，造成对组织、神经的损伤而引起的疾病，其主要症状是关节疼痛。
②高低温环境可以使航天员的热平衡受到破坏，主观感觉不适，工效受损。极端情况下，将危及航天员的健康和生命。
③空间电离辐射会在人体内部组织细胞中引起电离、原子位移和化学反应，从而导致基因变异、细胞癌变等疾病；空间紫外线和射频辐射会使航天员的眼睛、皮肤受损，产生角膜炎、红斑等疾病。
④微重力环境下，航天员的机体免疫功能下降，可能产生肌肉萎缩、肌力下降等病状。此外，由于微流星和空间碎片速度很快，如果与航天员发生碰撞，将会对航天员造成很大的伤害。
5 航天员出舱活动需要哪些技术
航天员出舱之后，无法依靠航天器本身进行防护，因此，对暴露在太空中的航天员必须采取一些基本技术，以保证航天员的安全和健康，保证航天员有一定的作业能力。这些技术主要包括舱外航天服、气闸舱、出舱程序以及模拟训练技术。
6 舱外航天服怎样设计
舱外航天服是航天员出舱活动时必须穿着的个人装备，它可以防护空间环境对人体的危害，为航天员提供生命活动保障条件和作业活动功能。舱外航天服一般是指不包含生命保障系统和监测与通信系统，具有服装、头盔、手套、靴子等构成的整体拟人形态密闭服装置，主要由舱外压力服和真空屏蔽隔热服构成。舱外压力服可以使航天员全身处于同一、均匀的气压和有氧环境，免受真空和缺氧环境对人体的危害；真空屏蔽隔热服套在舱外压力服外面，保护舱外压力服和防护空间热辐射。舱外航天服可分为软式、硬式、软硬结合式三种。舱外航天服的设计主要考虑以下几点：
一是工作压力的选择。一般采用单一纯氧气体，工作压力选择在30千帕～40千帕范围内。
二是确定工效学要求。主要满足穿脱方便、活动性能好的要求。
三是进行空间辐射防护设计。增加航天服表层结构质量厚度，是防止宇宙辐射危害的主要措施和手段。
四是进行热防护设计。研究航天员－服装－环境之间的热调节生理机制及其热交换规律，确定合理的热防护设计措施。
7 为什么需要气闸舱
气闸舱是航天员自航天器进出太空必经的过渡通道，它有以下作用：
一是在打开航天器的舱门进行出舱活动时，能保证航天器座舱处于正常压力下，减少整船气体流失量。
二是航天员可以在气闸舱进行吸氧排氮，适应大气压力变化，预防减压病。
三是航天员出舱前将气闸舱内的气体放掉，方便航天员打开舱门，进行太空行走；航天员返回之后，恢复气闸舱的气体，使之与座舱一致，便于航天员返回座舱。
四是可以简化出舱活动系统设计。
8 航天员出舱活动程序如何安排
航天员出舱活动程序是指航天员出舱活动前准备至出舱活动结束后整理完毕的全部工作过程。主要包括以下几项工作：
①气舱闸减压操作准备。
②对舱外航天服进行检查。
③航天员着舱外航天服。
④大流量纯氧冲洗舱外航天服。
⑤航天员吸氧排氮。
⑥舱外航天服状态最终确认。
⑦气闸舱泄压，打开出舱舱门。
⑧航天员出舱活动。
⑨航天员返回气闸舱，关闭气闸舱舱门。
⑩气闸舱复压，航天员脱下舱外航天服。
进行舱外航天服整理等出舱活动结束后的工作。
9 怎样选择航天员出舱活动时机
出舱活动时机是指航天员在执行航天飞行任务过程中实施出舱活动的时间范围。出舱活动时机的选择首先要考虑活动的安全。因此，一般情况下，选择航天员出舱活动时机应考虑以下条件：出舱活动时间，出舱人数、次数和出舱任务，尽可能安排在阳照区，保障地面有足够的测控覆盖，尽可能避开航天员空间运动病高发期，尽量避开太阳活动的活跃期和南大西洋辐射异常区域，出舱前采取吸氧排氮等预防措施。
10 中性浮力水槽基本原理是什么
中性浮力水槽是模拟失重环境因素的设备，航天员在水槽中可以进行失重训练。其基本原理是浮力配平。在进行水槽训练时，航天员浸入水中，在航天员穿着的舱外航天服或水下训练服上适当布放配重器和配浮器，使航天员在水中受到的浮力和重力大小相等而且重心和浮心基本一致，处于中性浮力状态。航天员在水槽中会有一种随遇平衡的飘浮感，与在太空失重状态下的感觉非常相似。中性浮力水槽具有失重训练时间长、空间大、人数多、受试者可以在六个自由度条件下进行试验等优点，是一个比较逼真、用得最多的失重训练设备。但它也存在未真正消除地球引力影响、存在水的动态阻尼和黏滞效应以及运动响应与太空不太一致等不足。
航天员出舱活动及空间交会对接（3）
11 怎样设计失重飞机
失重飞机是目前在地球表面上唯一可用于航天员训练的微重力训练设备，通常是由高性能的喷气式飞机改装而成。
失重飞行基本原理：
根据动力学原理，在地球引力范围内，只有当物体加速或减速过程中对物体产生的惯性力与地球对物体的引力相抵消时，才能使物体处于真实的失重状态。依据上述原理，飞机在地球引力场内沿开普勒轨迹飞行时，可获得真实的失重状态，其轨迹如上图所示。
失重飞机改装要求：
一是对发动机系统进行改装，保证在失重情况下，飞机的燃油和润滑油不会飘浮起来，影响发动机正常工作。
二是对舱内结构进行改造，拆除不必要的舱内装置，安装并固定试验或训练设备，加装防护垫，以保证失重训练空间和训练安全。
三是增加失重飞行参数监测系统，在超重和失重到来之前，提前报警，提醒人员提前做好准备，防止受伤。
四是安装应急供氧装置、高压气瓶等设备，在发生失压紧急情况下可以使用。
现有的失重飞机：
俄罗斯的伊尔…76失重飞机（如上图）一个起落可飞15～20个抛物线，每个抛物线可产生25～28秒的失重时间，美国的 KC…135失重飞机一个起落可飞20～30个抛物线，每个抛物线可产生25秒左右的失重时间。我国在20世纪70年代曾将一架双座歼教机研制改装成失重飞机，这也是国际上第三架失重飞机。它曾经完成了许多科学实验论证，并在20世纪70年代选拔航天员中立下功劳，但是因空间小、年代久远，现已被放弃使用。法国曾将一架双发动机喷气中距客机〃快帆…234〃改装成失重飞机。日本国泉宇宙事业开发团于1990年将一架双发喷气轻型客机改装为失重飞机。
12 什么是航天器交会对接
航天器交会对接是�