成为“嫦娥”，需要战胜哪些困难？

| 转载自：中国航天报，作者：杨诗瑞。

近日，中国女航天员王亚平表示，希望有机会实现月球漫步，争取开展“月宫授课”。与此同时，女航天员也加入了国外新一轮载人登月计划。新时期载人月球探测任务中，航天员需要克服哪些挑战？女航天员又需要战胜哪些额外的困难？着眼未来，有哪些科技成果有望为“嫦娥”探月提供帮助呢？

航天员登月闯难关

20世纪后期，航天科研人员已认识到，相比近地轨道空间站，月球表面环境更复杂，任务难度更大，因此航天员面临着更大的风险挑战，对能力素质的要求也更高。

我国载人月面着陆器被命名为“揽月”

比如，月球表面重力环境与近地轨道空间站截然不同。在近地轨道空间站上，重力近似为零，而月面重力约为地球的1/6，那么航天员穿着沉重的舱外航天服在外作业时，将承受更大的负荷。地月空间飞行和月表探测的过程中，重力环境会持续发生复杂变化，难免对航天员的心血管系统、免疫系统、神经系统、骨骼肌肉等造成潜在危害。

此外，月面辐射环境也更加复杂危险。近地轨道空间站距离地面至少有300多公里，仍处于地球磁场保护范围内，屏蔽了大部分来自太阳乃至宇宙的辐射威胁。相比之下，月球磁场微乎其微，航天员直接面对的辐射剂量更大，稍有不慎，就有可能引发急性辐射反应，包括皮肤、血液、视觉等异常，还会诱发恶心、呕吐等症状。

新时期探月任务不断提出更高目标，导致任务复杂程度与日俱增。仅从驾驶方面来看，载人登月涉及多种飞行作业和机动模式，涵盖了空间飞行、飞船对接与脱离、月面着陆、月面起飞等多个环节。这意味着，航天员必须具备扎实的行星导航领域知识，能够在没有明显标志物的月面选取合适的着陆点，在无大气条件下驾驶飞船着陆，还要注意月尘状况，避免形成有潜在威胁的尘云。

航天员安全登月后，身处昼夜交替漫长、温差可达300摄氏度且遍布死寂荒漠的月面环境，对其生物钟和身心状态都会造成不利影响，容易引发行为和认知能力下降，损害工作效率和健康。因此，月面驻留初期在载人登月任务中最为关键，航天员必须尽快调整到积极的活动状态，充分利用有限的适应、休整时间。

航天员从月球飞回地球至少需要两天半，途中地月通信联络往往不稳定，信息延迟无法避免。万一发生载人飞船或系统故障、航天员身体不适等意外情况，地球支援力量基本上无法及时抵达，因此登月任务对系统工程可靠性和航天员独立应急能力提出了更高的要求。

简单地说，登月航天员必须具备高超的职业素养，充分掌握各类综合知识，具备娴熟的操作技能，更加强调自主工作和决策能力，确保能够在没有或极少地球支援的情况下稳妥地应对各种突发情况，完成各项任务。

除了专业技能外，登月航天员还应具备很强的心理素质，随时准备处置故障、伤病等突发状况，包括很多之前从未考虑过的非正常情况。由于人类对月球环境的认知仍然有限，航天员必要时不得不创造性地开展工作。

女航天员面临新挑战

值得注意的是，尽管新时期载人登月任务力求实现人类在近地空间以外长期活动、月表长时间驻留及工作，也对航天员选拔培训提出更多更苛刻的要求，但登月任务对于航天员的性别并未设置“门槛”。换句话说，严酷的地月空间环境不会因航天员性别而区别对待，各国选拔训练登月航天员时并没有为女性设立“特殊标准”。

女航天员执行太空任务具备诸多优势

事实上，在载人航天60多年发展历程中，女航天员的突出成就和贡献早已被证明：女性足以胜任太空任务。

目前，全球已有近600人到访太空，其中女航天员约有70人。从表现来看，航天员的个体差异远比性别差异更加显著。女航天员适应太空环境、执行航天任务时，在某些方面反而独具优势。

例如，在生理构造方面，女性的血压和外周血管阻力更低，心率更快，更适应太空微重力环境；返回地球后，女航天员更容易在重力环境下恢复行走能力；面临运动病等隐患，女性也更容易康复。

借助往往更出色的忍耐力和信心，女航天员非常适合开展一些特别细致的空间科学实验，心灵手巧的她们在精细操作方面更有优势。长期执行枯燥单调的太空飞行任务时，女航天员往往更加敏锐细腻，考虑问题更周全，语言表达和沟通能力更强，可以积极调节气氛，有利于克服孤寂，更好地解决问题。

不容讳言，在登月任务中，女航天员可能在身体素质方面遭遇更大的挑战。据医学统计，女性的平均体力仅有男性的2/3，有氧代谢能力和腿部肌肉力量相对较弱。虽然太空失重状态在一定程度上缩小了相关差异，但消耗体力较大的任务仍对女航天员不利。在缺乏附着支点和摩擦力的失重环境中，女航天员的体力劣势会被放大，所以女航天员参与的近地轨道出舱任务仅有不足1%。

更复杂的地月空间和月面重力环境会进一步放大这种差距。美国宇航局曾做过应急出舱服穿戴模拟实验，当时12名男性在地面上穿着26公斤的特殊服装行动5分钟，其中4人无力坚持，主要原因是腿部肌肉疲劳。如果女航天员在月球表面出舱活动，很难避免疲劳和肌肉损伤隐忧，必须为体能达标付出更多努力。

科技托举“嫦娥”奔月

当前，人类正迈入月球探索与开发的新时期，航天技术的快速发展也为探月任务提供了有力支撑。月球通信导航星座、登月航天服、探月机器人等新一代探月设备设施都将成为航天员的得力助手，助力他们更轻松高效地完成各项工作。

国外新型登月航天服有助于减轻女性负担

在月面导航方面，我国正在论证构建月球通信导航星座，打造“月球版北斗”，从而为未来月面作业提供中继通信、导航等服务。随着月球通信导航星座建设逐步取得进展，探月任务的复杂度将明显下降，同时支持更多有人和无人探测器开展各项任务，进而保障航天员在月球任何位置与地球通联，更加安全高效地扩展活动范围。

在登月航天服方面，国外新一代原型产品相比“前辈”已大幅减重，测试了女性穿戴后在地球重力环境下稳定行走、上肢大幅度旋转、深蹲、捡拾岩石和手指精细活动等，未来将助力航天员在月面灵活行动，特别有助于女航天员缓解体力不足。更进一步，新一代登月航天服设计支持航天员连续舱外活动8小时，并且具备自清洁功能，避免月尘聚集等潜在风险，保障航天员在月球表面持续开展复杂工作。

在月面运输工具方面，载人月球车能够完成探测、考察、收集和分析样品等任务。去年10月，我国载人月球车研制方案初选结果公布，中选方案采用了人机智能混合增强驾驶技术、车体倾角可调设计，具备持续蠕动行驶等功能，将帮助航天员更加轻松、安全、快捷地在地形复杂的月面移动，显著拓展活动范围。预计载人月球车的座椅、传动装置等会帮助航天员减少体力消耗、开阔观测视野，新设计统筹解决供电、温控、空间等难题。

在月面生存方面，我国环控生保系统已开发到第三代，天宫空间站实现了氧气资源100%再生、水资源闭合度95%以上。未来，环控生保系统将纳入植物生态环境，尝试利用月球原位资源，建设“太空农场”，实现食物、水和空气持续再生，为航天员中长期驻留月球提供可靠保障。

随着自动化、人工智能技术发展，未来月球探索将更加高效。预计众多机器人将自主或配合航天员开展移动、操作、科学作业，有效减轻人类工作强度、保护人身安全，代替探索恶劣环境。

总之，嫦娥奔月的神话传说寄托了中华民族的美好憧憬和对太空的无限遐想，随着中国载人月球探测任务全面启动，这个神话必将走入现实。

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