近日，中國女航天員王亞平表示，希望有機會實現(xiàn)月球漫步，爭取開展“月宮授課”。與此同時，女航天員也加入了國外新一輪載人登月計劃。新時期載人月球探測任務(wù)中，航天員需要克服哪些挑戰(zhàn)？女航天員又需要戰(zhàn)勝哪些額外的困難？著眼未來，有哪些科技成果有望為“嫦娥”探月提供幫助呢？

航天員登月闖難關(guān)

20世紀后期，航天科研人員已認識到，相比近地軌道空間站，月球表面環(huán)境更復雜，任務(wù)難度更大，因此航天員面臨著更大的風險挑戰(zhàn)，對能力素質(zhì)的要求也更高。

我國載人月面著陸器被命名為“攬月”

比如，月球表面重力環(huán)境與近地軌道空間站截然不同。在近地軌道空間站上，重力近似為零，而月面重力約為地球的1/6，那么航天員穿著沉重的艙外航天服在外作業(yè)時，將承受更大的負荷。地月空間飛行和月表探測的過程中，重力環(huán)境會持續(xù)發(fā)生復雜變化，難免對航天員的心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌肉等造成潛在危害。

此外，月面輻射環(huán)境也更加復雜危險。近地軌道空間站距離地面至少有300多公里，仍處于地球磁場保護范圍內(nèi)，屏蔽了大部分來自太陽乃至宇宙的輻射威脅。相比之下，月球磁場微乎其微，航天員直接面對的輻射劑量更大，稍有不慎，就有可能引發(fā)急性輻射反應(yīng)，包括皮膚、血液、視覺等異常，還會誘發(fā)惡心、嘔吐等癥狀。

新時期探月任務(wù)不斷提出更高目標，導致任務(wù)復雜程度與日俱增。僅從駕駛方面來看，載人登月涉及多種飛行作業(yè)和機動模式，涵蓋了空間飛行、飛船對接與脫離、月面著陸、月面起飛等多個環(huán)節(jié)。這意味著，航天員必須具備扎實的行星導航領(lǐng)域知識，能夠在沒有明顯標志物的月面選取合適的著陸點，在無大氣條件下駕駛飛船著陸，還要注意月塵狀況，避免形成有潛在威脅的塵云。

航天員安全登月后，身處晝夜交替漫長、溫差可達300攝氏度且遍布死寂荒漠的月面環(huán)境，對其生物鐘和身心狀態(tài)都會造成不利影響，容易引發(fā)行為和認知能力下降，損害工作效率和健康。因此，月面駐留初期在載人登月任務(wù)中最為關(guān)鍵，航天員必須盡快調(diào)整到積極的活動狀態(tài)，充分利用有限的適應(yīng)、休整時間。

航天員從月球飛回地球至少需要兩天半，途中地月通信聯(lián)絡(luò)往往不穩(wěn)定，信息延遲無法避免。萬一發(fā)生載人飛船或系統(tǒng)故障、航天員身體不適等意外情況，地球支援力量基本上無法及時抵達，因此登月任務(wù)對系統(tǒng)工程可靠性和航天員獨立應(yīng)急能力提出了更高的要求。

簡單地說，登月航天員必須具備高超的職業(yè)素養(yǎng)，充分掌握各類綜合知識，具備嫻熟的操作技能，更加強調(diào)自主工作和決策能力，確保能夠在沒有或極少地球支援的情況下穩(wěn)妥地應(yīng)對各種突發(fā)情況，完成各項任務(wù)。

除了專業(yè)技能外，登月航天員還應(yīng)具備很強的心理素質(zhì)，隨時準備處置故障、傷病等突發(fā)狀況，包括很多之前從未考慮過的非正常情況。由于人類對月球環(huán)境的認知仍然有限，航天員必要時不得不創(chuàng)造性地開展工作。

女航天員面臨新挑戰(zhàn)

值得注意的是，盡管新時期載人登月任務(wù)力求實現(xiàn)人類在近地空間以外長期活動、月表長時間駐留及工作，也對航天員選拔培訓提出更多更苛刻的要求，但登月任務(wù)對于航天員的性別并未設(shè)置“門檻”。換句話說，嚴酷的地月空間環(huán)境不會因航天員性別而區(qū)別對待，各國選拔訓練登月航天員時并沒有為女性設(shè)立“特殊標準”。

女航天員執(zhí)行太空任務(wù)具備諸多優(yōu)勢

事實上，在載人航天60多年發(fā)展歷程中，女航天員的突出成就和貢獻早已被證明：女性足以勝任太空任務(wù)。

目前，全球已有近600人到訪太空，其中女航天員約有70人。從表現(xiàn)來看，航天員的個體差異遠比性別差異更加顯著。女航天員適應(yīng)太空環(huán)境、執(zhí)行航天任務(wù)時，在某些方面反而獨具優(yōu)勢。

例如，在生理構(gòu)造方面，女性的血壓和外周血管阻力更低，心率更快，更適應(yīng)太空微重力環(huán)境；返回地球后，女航天員更容易在重力環(huán)境下恢復行走能力；面臨運動病等隱患，女性也更容易康復。

借助往往更出色的忍耐力和信心，女航天員非常適合開展一些特別細致的空間科學實驗，心靈手巧的她們在精細操作方面更有優(yōu)勢。長期執(zhí)行枯燥單調(diào)的太空飛行任務(wù)時，女航天員往往更加敏銳細膩，考慮問題更周全，語言表達和溝通能力更強，可以積極調(diào)節(jié)氣氛，有利于克服孤寂，更好地解決問題。

不容諱言，在登月任務(wù)中，女航天員可能在身體素質(zhì)方面遭遇更大的挑戰(zhàn)。據(jù)醫(yī)學統(tǒng)計，女性的平均體力僅有男性的2/3，有氧代謝能力和腿部肌肉力量相對較弱。雖然太空失重狀態(tài)在一定程度上縮小了相關(guān)差異，但消耗體力較大的任務(wù)仍對女航天員不利。在缺乏附著支點和摩擦力的失重環(huán)境中，女航天員的體力劣勢會被放大，所以女航天員參與的近地軌道出艙任務(wù)僅有不足1%。

更復雜的地月空間和月面重力環(huán)境會進一步放大這種差距。美國宇航局曾做過應(yīng)急出艙服穿戴模擬實驗，當時12名男性在地面上穿著26公斤的特殊服裝行動5分鐘，其中4人無力堅持，主要原因是腿部肌肉疲勞。如果女航天員在月球表面出艙活動，很難避免疲勞和肌肉損傷隱憂，必須為體能達標付出更多努力。

科技托舉“嫦娥”奔月

當前，人類正邁入月球探索與開發(fā)的新時期，航天技術(shù)的快速發(fā)展也為探月任務(wù)提供了有力支撐。月球通信導航星座、登月航天服、探月機器人等新一代探月設(shè)備設(shè)施都將成為航天員的得力助手，助力他們更輕松高效地完成各項工作。

國外新型登月航天服有助于減輕女性負擔

在月面導航方面，我國正在論證構(gòu)建月球通信導航星座，打造“月球版北斗”，從而為未來月面作業(yè)提供中繼通信、導航等服務(wù)。隨著月球通信導航星座建設(shè)逐步取得進展，探月任務(wù)的復雜度將明顯下降，同時支持更多有人和無人探測器開展各項任務(wù)，進而保障航天員在月球任何位置與地球通聯(lián)，更加安全高效地擴展活動范圍。

在登月航天服方面，國外新一代原型產(chǎn)品相比“前輩”已大幅減重，測試了女性穿戴后在地球重力環(huán)境下穩(wěn)定行走、上肢大幅度旋轉(zhuǎn)、深蹲、撿拾巖石和手指精細活動等，未來將助力航天員在月面靈活行動，特別有助于女航天員緩解體力不足。更進一步，新一代登月航天服設(shè)計支持航天員連續(xù)艙外活動8小時，并且具備自清潔功能，避免月塵聚集等潛在風險，保障航天員在月球表面持續(xù)開展復雜工作。

在月面運輸工具方面，載人月球車能夠完成探測、考察、收集和分析樣品等任務(wù)。去年10月，我國載人月球車研制方案初選結(jié)果公布，中選方案采用了人機智能混合增強駕駛技術(shù)、車體傾角可調(diào)設(shè)計，具備持續(xù)蠕動行駛等功能，將幫助航天員更加輕松、安全、快捷地在地形復雜的月面移動，顯著拓展活動范圍。預計載人月球車的座椅、傳動裝置等會幫助航天員減少體力消耗、開闊觀測視野，新設(shè)計統(tǒng)籌解決供電、溫控、空間等難題。

在月面生存方面，我國環(huán)控生保系統(tǒng)已開發(fā)到第三代，天宮空間站實現(xiàn)了氧氣資源100%再生、水資源閉合度95%以上。未來，環(huán)控生保系統(tǒng)將納入植物生態(tài)環(huán)境，嘗試利用月球原位資源，建設(shè)“太空農(nóng)場”，實現(xiàn)食物、水和空氣持續(xù)再生，為航天員中長期駐留月球提供可靠保障。

隨著自動化、人工智能技術(shù)發(fā)展，未來月球探索將更加高效。預計眾多機器人將自主或配合航天員開展移動、操作、科學作業(yè)，有效減輕人類工作強度、保護人身安全，代替探索惡劣環(huán)境。

總之，嫦娥奔月的神話傳說寄托了中華民族的美好憧憬和對太空的無限遐想，隨著中國載人月球探測任務(wù)全面啟動，這個神話必將走入現(xiàn)實。返回搜狐，查看更多