第1章 理论接受检验 1
1.1 梦想与渴望 1
1.1.1 对探索的梦想 2
1.1.2 科学进入科幻小说 4
1.1.3 理论家的贡献 6
1.1.4 齐奥尔科夫斯基的舱外系留活动 6
1.1.5 在太空中出舱 8
1.1.6 20世纪50年代：火星来客和科幻小说的影响 10
1.1.7 《登陆月球》和《科利尔》杂志 12
1.1.8 英国星际协会的作品 12
1.1.9 H·E·罗斯和R·A·史密斯的作品 13
1.2 适应太空 19
1.2.1 首批航天服 20
1.2.2 太空时代的科幻小说 20
参考文献 21
第2章 发展技术 23
2.1 进步的阶梯 24
2.1.1 火星航天员 25
2.1.2 后东方号时代 25
2.1.3 NASA先进的载人航天项目 26
2.1.4 水星Mark 2号变更为双子星座号 27
2.1.5 苏联出舱活动计划 28
2.2 早期设备 30
2.2.1 出舱方式：用气闸舱还是舱门 31
2.2.2 伏尔加气闸舱 33
2.2.3 双子星座号出舱活动舱门 34
2.2.4 第一件出舱活动航天服 35
2.2.5 金鹰航天服 35
2.2.6 G4C航天服 37
2.3 进入太空的第一步 38
2.3.1 第一次出舱活动 38
2.3.2 要克服的障碍 41
2.3.3 助力枪 44
2.4 双子星座号出舱活动计划 45
走出舱外，进行活动 45
2.5 学习曲线 46
2.6 双子星座号出舱活动的成果 49
2.7 从先驱者身上得出的结论 52
参考文献 53
第3章 专业工具 57
3.1 扩展能力 58
3.2 出舱方式 59
3.2.1 舱门 59
3.2.2 气闸舱 61
3.3 航天服和生命保障系统 62
3.3.1 航天服 62
3.3.2 脐带 74
3.3.3 背包 74
3.4 机动装置 75
3.4.1 双子星座号 75
3.4.2 苏联航天员机动单元（上升号飞船／钻石号空间站） 83
3.4.3 机动单元M509（天空实验室） 85
3.4.4 足控机动单元（天空实验室） 89
3.4.5 载人机动单元（STS-41B,41C和51A） 91
3.4.6 苏联载人机动单元（和平号和联盟tM-8） 100
3.4.7 出舱救援简化辅助设备（航天飞机和国际空间站） 102
3.5 约束和支持 105
3.5.1 双子星座号 105
3.5.2 航天飞机约束装置和系索 106
3.5.3 操作器和吊杆 106
3.6 工具箱 114
3.6.1 工具运送器 114
3.6.2 表面探测工具 115
3.6.3 样品回收容器 122
3.6.4 摄录器材 126
3.6.5 飞行中的维修工具 127
3.6.6 空间站出舱活动工具箱 131
3.7 运输 132
阿波罗月面机动设备 132
参考文献 141
第4章 熟能生巧 143
4.1 有需求的地方 144
4.1.1 上升号和联盟号：一项新的技能 144
4.1.2 双子星座号：一个学习的曲线 145
4.1.3 飞向月球 145
4.1.4 天空实验室：训练是为了救援 146
4.1.5 礼炮号与和平号空间站：例行操作 146
4.1.6 航天飞机：扩展极限 147
4.1.7 国际空间站：新的挑战 147
4.1.8 面向未来的训练 148
4.2 训练方式 148
4.3 计划 149
4.4 出舱活动任务的整合 153
4.5 1g重力模拟 155
4.5.1 装置检查 155
4.5.2 1g重力演练 155
4.5.3 低压舱测试 159
4.5.4 空气支撑平台 161
4.5.5 身体防护带装置 162
4.5.6 地质训练 164
4.6 零重力飞行器训练 168
4.6.1 NASA的KC-135失重飞机 168
4.6.2 苏联飞行试验室 172
4.6.3 欧洲空客A-300计划 174
4.7 水下训练设备 175
4.7.1 早期研究 176
4.7.2 在兰利研究中心的模拟 176
4.7.3 中性浮力模拟器（马歇尔航天飞行中心） 178
4.7.4 水下再现训练设施（休斯敦） 180
4.7.5 索尼·卡特水下训练设施（休斯敦） 183
4.7.6 水下实验室（莫斯科） 187
4.7.7 日本水槽 189
4.8 特殊／专用训练设备 190
4.8.1 遥控操作系统出舱活动训练 190
4.8.2 载人机动单元模拟器 192
4.8.3 出舱活动救援简化辅助设备 194
4.9 在轨训练 195
4.10 虚拟出舱活动 196
4.11 结论 197
参考文献 197
第5章 表面探测 199
5.1 “……人类登陆月球” 200
5.1.1 早期研究 201
5.1.2 阿波罗号出舱活动 204
5.1.3 影响阿波罗号出舱活动的因素 205
5.2 竞赛：苏联载人登月计划 213
5.2.1 联盟号出舱活动转移（1969年1月） 214
5.2.2 一次成功的L3示范 216
5.2.3 登月航天员 219
5.3 宏伟的荒芜 220
5.3.1 红色月球车的金色制动器 221
5.3.2 登月（1969年7月—1972年12月） 224
5.3.3 失败的阿波罗号 225
5.4 登月活动收获：阿波罗号的经验（1969—1972年） 226
5.4.1 计划 227
5.4.2 训练 228
5.4.3 出舱活动准备 229
5.4.4 出去和进来 230
5.4.5 设备部署和转移 231
5.4.6 灵活性 232
5.4.7 土壤结构 236
5.4.8 工作量 237
5.4.9 阿波罗月面实验装置／早期阿波罗月面实验装置 239
5.4.10 照相机 242
5.4.11 地质概况 244
5.4.12 适宜居住 249
5.4.13 尘埃 251
5.4.14 勘测者3号 252
5.4.15 仪式 253
5.5 深空出舱活动 253
5.6 重返月球 254
参考文献 258
第6章 空间站支持 261
6.1 空间站的太空行走 262
6.1.1 舱外工作 263
6.1.2 载人轨道实验室的出舱活动 263
6.1.3 载人轨道实验室实验P6的出舱活动 264
6.1.4 载人轨道实验室实验P7 266
6.1.5 载人轨道实验室出舱活动训练 267
6.1.6 阿波罗应用 268
6.2 轨道车间的出舱活动计划 269
6.2.1 早期的阿波罗应用项目出舱活动计划 271
6.2.2 阿波罗望远镜基座出舱活动概念的研究 273
6.2.3 出舱活动系统的进展 275
6.2.4 传输模式的评估 276
6.2.5 最终天空实验室阿波罗望远镜基座出舱活动系统的开发 279
6.3 从天空实验室进行的出舱活动（1973—1974年） 281
6.3.1 天空实验室计划的出舱活动项目 282
6.3.2 营救飞船：第1次出舱活动 283
6.4 天空实验室出舱活动任务 286
6.4.1 阿波罗望远镜基座 287
6.4.2 试验 289
6.4.3 双极装置 291
6.4.4 目测观察 291
6.4.5 拍摄科胡特克彗星 292
6.4.6 天空实验室的最后一次出舱活动：收尾活动 292
6.4.7 小结 293
6.5 礼炮号空间站接管太空（1977—1986年） 299
6.5.1 早期的礼炮号空间站 300
6.5.2 苏联空间站出舱活动设备的演化 303
6.5.3 礼炮号空间站上执行的出舱活动 306
6.5.4 计划中的第一个奥兰／DOS出舱活动 307
6.6 礼炮号空间站的出舱活动操作（1977—1986年） 308
6.6.1 第一次礼炮号空间站出舱活动 308
6.6.2 礼炮号空间站出舱活动操作 310
6.6.3 试验 310
6.6.4 评估、检查和观察 313
6.6.5 意外事件 318
6.6.6 构建 320
6.6.7 一个主要的修补 323
6.6.8 小结 325
6.7 早期空间站的出舱活动：结论 326
参考文献 328
第7章 空间服务需求 331
7.1 航天飞机时代（1981—2012年） 332
7.1.1 航天飞机出舱活动时机 334
7.1.2 航天飞机轨道器为出舱活动提供补给 335
7.1.3 航天飞机出舱活动能力要求 338
7.1.4 典型的航天飞机出舱活动时间表 339
7.1.5 轨道器出舱活动计划飞行测试 340
7.1.6 早期应急出舱活动 343
7.1.7 出舱活动中航天员的作用及职责 344
7.1.8 出舱活动技能的研发 346
7.1.9 STS-5：太空出舱活动尝试受挫 347
7.1.10 STS-6：出舱活动首获成功 348
7.2 航天飞机出舱活动服务于卫星运行（1984—1997年） 350
7.2.1 多任务模块化航天器 350
7.2.2 开创新局面 353
7.2.3 再创佳绩 356
7.2.4 轨道服务站 361
7.2.5 营救与修复 363
7.2.6 小结 380
7.3 为哈勃太空望远镜提供服务的能力 385
7.3.1 出舱活动计划 385
7.3.2 哈勃太空望远镜航天飞机飞行任务 390
7.3.3 从哈勃太空望远镜出舱活动中获得的经验和观察 397
7.3.4 小结 400
7.4 对航天飞机出舱活动的评价 401
参考文献 402
第8章 空间综合基础设施 405
8.1 和平号空间站（1986—2001年） 406
8.1.1 和平号空间站上的出舱活动（1987—2000年） 407
8.1.2 走出和平号空间站 408
8.1.3 和平号空间站的经验 411
8.1.4 小结 429
8.2 国际空间站的出舱活动：大规模建设 436
8.2.1 早期的研究和模拟 438
8.2.2 出舱活动和自由号空间站 445
8.2.3 技术研发 452
8.3 国际空间站出舱活动情况（1998—2002年） 457
8.3.1 气闸舱或对接舱 458
8.3.2 出舱活动之屏障 459
8.3.3 小结 466
参考文献 466
第9章 展望未来 469
9.1 国际空间站：轨道上的前哨地带 470
9.2 航天飞机：重返飞行 471
9.3 太空舱撞击外部修复工具：修理国际空间站 474
9.4 利用出舱活动能否实施太空营救 475
9.5 哈勃太空望远镜营救或再入 478
9.6 机器人和出舱活动 479
9.7 中国人的出舱活动 481
9.8 重返月球 481
9.9 探索火星 482
9.10 探索无际 482
9.11 从出舱活动中得到的经验和教训 486
参考文献 488
附录A 完成太空行走的航天员 489
附录B 世界出舱活动日志（1965—2003年） 495
参考文献 531