长时间太空出舱难度极高，美俄面临诸多挑战，中国空间站通过技术创新成功应对。2021年7月4日，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波完成中国空间站首次出舱任务。他们身穿的二代“飞天”舱外服在7小时太空行走中经受极端环境考验。这套价值3000万元的航天服，是一套微型载人航天器。
太空静电积累可能引发设备故障，空间站每90分钟绕地球一圈，昼夜温差达200℃以上，材料表面会产生高达100伏的电位差。中国航天科技集团在服装最外层植入金属导电纤维，形成静电屏蔽网，将静电放电风险降低至国际空间站舱外服的60%。
近地轨道辐射环境恶劣，太阳质子事件爆发时，30分钟内辐射剂量可达6希沃特，是致死剂量的8倍。“飞天”舱外服采用三层复合屏蔽材料，将辐射剂量控制在0.1毫西弗/小时以下。
航天服温控系统精密，液冷服内嵌100米长微细管道，循环水流量精确到每分钟3升。舱外温度在—100℃至120℃间波动时，服装内能维持20℃±5℃恒温状态。
出舱活动排泄问题曾困扰工程师，新设计螺旋导流装置配合0.3个大气压的负压吸附系统，使泄漏率降至0.5%以下。气闸舱密封性直接关系任务成败，天和核心舱采用双舱门设计，舱压平衡系统3分钟内完成减压。
机械臂配合提升出舱效率，中国空间站七自由度机械臂末端定位精度达5毫米，重复定位误差不超过1毫米。航天员通过腕部控制器可实时调整运动速度。
2008年神舟七号任务中，舱门故障促使工程师重新设计开闭机构。新一代舱门采用双冗余助力系统，开关力降至40牛，舱门密封圈使用寿命延长至200次以上。
宇航员平均出舱准备时间需6小时，中国空间站优化流程，将准备时间压缩至4小时。航天服检查环节采用智能诊断系统，30分钟内完成300多项参数检测。
面窗采用双层镀金工艺，头盔内通讯系统运用跳频技术，抗干扰能力比神舟七号提升10倍。这些技术进步背后是持续13年的攻关。
中国舱外服在工效学设计上有突破，肩部采用仿生关节结构，使手臂活动范围增加25%；下肢约束带系统让航天员能保持各种工作姿势，操作效率提高40%。
中国航天服生命支持系统续航达9小时，二氧化碳吸附装置采用新型胺基材料，吸收效率达90%。地面支持团队实时监控46类1200多个参数。
服装内传感器每秒采集300次数据，通过空间站中继天线传回地面，北京飞控中心专家团队能提前20分钟预判可能发生的故障。
未来舱外服将升级，第三代原型机采用模块化设计，能在轨更换受损部件。智能材料使用将使服装能自动调节厚度，应对不同任务需求。
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