太空行走

即指航離載航器乘艙，空艙，考慮空微重力環境對航天員人身安全可能造成的影響。

航球行星等其他天體上完成各種任務的過程也可以稱為太空行走。

早研製臍式保障系統乘艙連，航穿航服，航需氧氣、壓力、冷卻工質、電源和通訊等都是通過臍帶由“母”載人航天器提供的。由於臍帶不能過長，所以航天員只能在“母”航天器附近活動，如果航天器走遠了則容易使臍帶纏繞，像嬰兒那樣“窒息”而死。

後期發明的裝在航天服背後的攜帶型環控生保系統。航天員出艙后與“母”航天器分離，由於身穿艙外用的航天服，背著攜帶型環控生保裝置，以及太空機動裝置，航天員可到離“母”載人航天器100米遠處活動。實際上，艙外航天服及攜帶型環控與生保系統是一個微型載人航天器，它保證人的周圍有適合的壓力，有通風供氧，有溫濕度調節，使航天員在服裝內正常生存，並能進行太空作業。

有人稱載人機動裝置是太空“摩托艇”，因為它裝有推進系統，並能“自由”機動飛行。例如，美國太空梭第10次飛行時，航天員使用的機動裝置有24個氮推力器，利用推力器工作，航天員可以進行6個自由度的飛行。載人機動裝置外形像一個背包，航天員通過手控器控制其高壓氮氣從安裝在不同部位的推力器噴出，就能改變飛行的速度、方向和姿態，成為名副其實的人體地球衛星。

1965年3月18日，蘇聯宇航員阿列克謝·列昂諾夫在“上升2號”飛船航天飛行期間實現了離艙12分鐘的太空行走，成為歷史上首位實現太空行走的宇航員。

1965年6月3日，註定將被美國人銘記，因為那一天，他們的宇航員愛德華·懷特（EdWhite）被送上太空，成為第一個進入太空行走的美國人。當天，他離開格米尼4號宇宙飛船，在全世界的仰望下，在太空中漂浮了創紀錄的23分鐘。

1983年4月7日，挑戰者號太空飛船中，宇航員唐納德·皮德森進行太空行走，失去重力的他漂浮在空中。

2005年8月13日，STS-114航天計劃，專家史蒂芬·羅賓森參加這次計劃的第三次太空行走，他的腳被一個足固定器連接在國際空間站加拿大2號臂上。

2008年9月27日上午，神七乘組指令長翟志剛，於下午進行出艙活動。

2015年，美國宇航局紀念人類太空行走50年。

2021年3月14日，美國宇航局(NASA)社交網站官方賬號稱，國際空間站兩名美國宇航員維克多·格洛弗和邁克·霍普金斯完成了一次太空行走，對空間站進行了技術維護。

美國宇航員布魯斯首次無安全索太空行走：

1984年2月7日，美國“挑戰者”號太空梭宇航員麥坎德列斯和斯圖爾特不系安全索離開太空梭實現在太空行走，成為人類探索太空奧秘的第一批“人體地球衛星”。美國宇航局測試“載人機動裝置”(MannedManeuveringUni)。通過載人機動裝置，宇航員得以在空中自由地飛翔。雖然這種裝置僅僅在三個太空飛船上使用過，但這一標誌性裝置是最著名的太空行走之一。

美國首位太空行走的宇航員--懷特：

蘇聯人列昂諾夫完成歷史性的太空行走三個月後，即1965年6月3日，美國宇航員愛德華-懷特也實現了太空行走這一壯舉。在懷特的太空行走任務中，他還帶有一個特別的太空手套。該手套漂浮於太空艙外，用於搜撈某些有趣的太空碎片。懷特認為他一生中最悲哀的時刻就是被命令返回太空艙的那一刻。懷特1930年11月14日生於美國德克薩斯州，1962年被選拔為美國宇航局第二批宇航員。1965年他參加了雙子星座4號的飛行，完成了美國首次太空行走。此後，他被選為雙子星座7號的替補指令長，但沒有參加飛行。1967年，他被指定了阿波羅飛船首次飛行的宇航員。但在1967年1月27日的一次地面飛船封閉訓練時，阿羅波飛船內部起火，懷特不幸犧牲，年僅36歲。

美國首位太空行走的女宇航員莎麗文

首位太空行走的美國女性：女性宇航員凱瑟琳-莎麗文。1984年10月，凱瑟琳-莎麗文將音樂磁帶和隨身聽帶入了太空。當被起在太空飛行時聽何音樂時，莎麗文回答：“經典音樂和打擊樂。當你在太空艙中漂浮狀態下準備入睡時，不要指望任何抒情歌曲能夠有效果。”莎麗文還認為，太空電影《IMAX藍色星球》中的音樂最能讓她找回太空行走的感覺。

太空行走維修“哈勃”望遠鏡

“哈勃”維修任務中的太空行走：美國宇航員斯托里-馬斯格雷夫。也許，在所有太空行走的宇航員中，斯托里-馬斯格雷夫是最具個性的一位。為了能夠圓滿完成太空任務，他願意頭下腳上地像蝙蝠一樣倒掛睡覺。他興趣廣泛，擁有六個學位，如醫學、數學以及文學等。作為歷史上最優秀的宇航員之一，馬斯格雷夫於1993年完成了首次“哈勃”首次維修任務五次太空行走中的三次。他將這種太空行走形象地比喻為“太空芭蕾”。實際上，“哈勃”維修任務中的太空行走最能體現太空動作的奇妙之處。300多種不同的維修工具和巨型器械，雖然都處於一種無重力狀態，但仍然還有一些慣性。在最後一次飛行中，馬斯格雷夫一直呆在飛行甲板上，竟然還站立起來並面朝前窗而不系任何安全帶。在執行了6次太空飛行任務后，馬斯格雷夫最終離開了美國宇航局。

第六次太空行走

經歷三年多的準備工作，肩負中國航天員首次出艙活動任務的神舟七號（神七）飛船，25日晚9點10分由長征二號F遙七運載火箭點火發射，在酒泉衛星發射中心成功升空；27日下午4點40分，航天員翟志剛出艙漫遊；晚上7點24分裝置在神七飛船的伴飛衛星成功釋放；28日傍晚5點37分，神七安全返回地面。

航天員進行太空行走不同歷史時期其目的不一樣的。當1965年3月蘇聯航天員阿里克謝·列昂諾夫第一次由“上升”2號飛船飛出艙外時，其目的有兩個：一是在載人航天活動中進行一次技術性的突破，二是使蘇聯在航天技術方面走到了美國前邊，在全世界產生重大影響。美國也不甘示弱，同年6月，美國人懷特在乘雙子星座4號飛船飛行時也飛出艙外。從此，出艙活動的技術就為兩家所共有，在這時人們才談到太空行走的實用意義。

從多次出艙和登月過程中的月面活動看來，太空行走的作用和意義是巨大的。其意義與作用是完成太空作業。例如，修復載人航天器或其它航天器上的受損部件。美國人曾通過太空行走修復了天空實驗室、太陽峰年衛星和哈勃空間望遠鏡。組建空間站。蘇聯航天員則通過太空行走修復過禮炮號空間站和組裝、維修和平號空間站。當前正在建造的國際空間站，更是需要航天員進行多次出艙活動，才能在軌組裝建成。登月活動更是體現了航天員在太空行走和太空作業的巨大作用，為人類進入外層空間和其它星球打下了良好的基礎。

1965年3月18日，蘇聯發射載有別列亞耶夫、阿里克謝·列昂諾夫的“上升”2號飛船。飛行中，阿里克謝·列昂諾夫進行了世界航天史上第一次太空行走，他在離飛船5米處活動了12分鐘，他離開“上升”2號飛船密封艙，系著安全帶實現了到茫茫太空中行走。後來由於空間活動的需要，阿里克謝·列昂諾夫穿著一種新型宇宙服，內衣是由通心粉狀的管子盤成的，管子總長100米。管內流過的冷水能吸去航天員身上散發的熱量，並排放到宇宙空間去。在這種內衣外再罩上一層一層外套，套上同樣多層的手套，穿上金屬網眼靴子，戴上增強樹脂盔帽，就能保證到密封艙外安全活動了。1965年，蘇聯航天員阿里克謝·列昂諾夫走出了“上升”2號飛船，從而成功實現了人類第一次在太空的出艙活動。這次太空出艙活動使理論付諸實踐，從此真正打開了太空的大門。

這是一次非同尋常的航行。雖說飛船從升空到返回地面不過26小時，阿里克謝·列昂諾夫和他的指揮長別利亞耶夫卻多次在生與死的邊緣徘徊。萬無一失向來是人類探索太空時的基本準則，而此次航行遇到的意外之多足以載入吉尼斯世界紀錄。

蘇聯太空行走的計劃實施得確實匆忙，因為美國同時也在進行這方面的研究。出於安全考慮，蘇聯率先向軌道上發射了一艘不載人的偵察飛船，以收集太陽輻射、高能量粒子流等各種因素將對航天員身體造成的影響的數據。然而飛船在返回地面過程中卻意想不到地啟動了自爆程序，關乎航天員生命的珍貴數據就這樣消逝得無影無蹤。

兩位航天員很清楚期待他們做出怎樣的選擇：美國幾乎已經準備就緒，雖說他們的航天員只是準備把手伸到飛船外面，但這也將被宣傳為人類首次進入太空。

飛船剛一起飛就遇到了麻煩，本來預定進入距地球30萬米的軌道，實際高度卻達到了50萬米。不過，真正的險情還在後面。列昂諾夫穿的是一套多層特製宇航服，它不僅能保持恆溫，還有可以支持航天員在太空工作一個小時的生命保障系統。地面氣壓訓練室只能模擬相當於距地球9萬米高空的氣壓，而航天員走出飛船時周圍則是真空狀態。

為了防止宇航服膨脹變形，阿里克謝·列昂諾夫特地在上面繫上了許多條帶子。完成太空行走後，他突然發現因為宇航服發生膨脹自己已經無法返回飛船了。列昂諾夫果斷地調低了生命保障系統的氣壓。

阿里克謝·列昂諾夫是頭朝前進入飛船的，他這樣做是為確保手中的攝像機萬無一失，可是關閉艙門卻成了一件難事。該艙斷面直徑只有120厘米，而宇航服的高度是190厘米。阿里克謝·列昂諾夫拚命旋轉著身體。雖說從發現宇航服膨脹到關閉飛船艙門前後不過210秒鐘，阿里克謝·列昂諾夫所承受的心理和生理壓力卻是難以想象的：他的體重減少了數公斤，每隻靴子里積聚了3升汗水。

1965年6月5日，美國宇航員懷特也走出雙子星座4號飛船的密封艙，在太空行走了20分鐘。完成了目視觀測、拆卸工作及其他實驗。該飛船上裝有氣閘艙，因此列昂諾夫還是從氣閘艙進行出艙活動的第一人。

自從載人航天以來，宇航員已實現了近百次太空行走。但在1984年以前的60多次太空行走中，宇航員不僅必須穿上特製的宇宙服，而且還要使用安全帶和供給氧、電的“臍帶”與航天器連接在一起，以防在太空中飄走。

1965年6月3日，美國發射載有航天員麥克迪維特上尉和懷特上尉的“雙子星座”4號飛船，繞地球飛行62圈。懷特到艙外行走21分鐘，用噴氣裝置使自己在太空中機動飛行。這是美國第一次太空行走。懷特乘坐的是雙子星座4號飛船，該飛船上沒有安裝氣閘艙，因此是直接打開艙門出艙的。由於雙子星座飛船是乘載兩名航天員，兩名航天員同在一個座艙內，因此當懷特打開艙門后，坐在艙內的另一名航天員麥克迪維也暴露在宇宙真空環境中。如果按照蘇聯的定義，只要航天員暴露在宇宙真空環境中就算進行了太空行走，因此麥克迪維就是“沒有出艙坐在座椅上進行的太空行走”。可惜美國不承認這種定義，因此麥克迪維仍然不能排列在太空行走的航天員名單之內。

1984年7月17日，蘇聯發射“聯盟”T12號飛船升空。船上載有扎尼拜科夫、沃爾克和女航天員薩維茨卡婭，與“禮炮”7號空間站-“聯盟”T10號飛船聯合體對接。她於1984年7月25日從禮炮7號空間站上進行了太空行走，她與另一名男航天員一起出艙，25日，薩維茨卡婭和扎尼拜科夫一起進行了3小時35分鐘的艙外活動。薩維茨卡婭成為世界上第一位在太空行走的女性。

美國的阿波羅航天員阿姆斯特朗，他於1969年7月20日乘坐阿波羅11號飛船在月面上著陸，第一個走出登月艙登上月球。他在月面上停留了2小時31分鐘，與阿姆斯特朗一起的另一名航天員奧爾德林也跟隨其後登上月球，在月球上也待了2小時31分鐘。

2007年11月3日，美國航天員帕拉金斯基完成歷時7個多小時的太空行走，成功修補了一塊太陽能電池板。由於電池板依然帶電，而且破損點距離工作艙足有半個足球場遠，帕拉金斯基要“走”上近一個小時，英國《泰晤士報》曾評論說這次任務是美國航天史上最危險的太空行走。

航天員進行太空行走訓練（失重訓練）主要有兩種方式，一是利用失重水槽，二是利用失重飛機。

在地面可以用中性浮力水槽產生的漂浮感覺，模擬訓練航天員在失重時進行工作和維修。

它可以完成拋物線飛行，形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環境，在失重的時間裡可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動，甚至可把一個艙體搬進機艙中，還可以進行人在失重的時間裡從艙體爬出來的試驗，訓練太空的出艙活動。

太空行走比較危險，有5個因素，一個是太空的環境因素，第二個是氣閘艙的因素，第三個艙外航天服因素，第四個機動裝置的因素，第五個人為的因素。

太空處於真空狀態，沒有大氣層的保護，溫度變化很大，太陽照射時溫度可高於100℃，無陽光時溫度可低於-200℃，同時存在各種能傷害人體的輻射。為保障航天員在出艙活動中能安全、健康和有效地完成任務，需要有出艙航天服、航天員在艙外乘坐的機動裝置、完成任務所需的工具、固定航天員身體的設備及安全帶等裝備。艙外航天服是出艙活動中最重要的裝備，相當於一個微型航天器。它將航天員的身體與太空的惡劣環境隔開，並向航天員提供大氣壓力和氧氣等維持生命所需的各種條件。由於宇宙飛船、空間站、太空梭這些載人航天器密閉艙內的人造氣壓、空氣組成基本與地面相同，因此人體內吸有一定量的氮氣，而航天服內的氣壓較低，僅為大氣壓的27.5%，航天員如果猛然出艙，遇到低氣壓后血液供應不上，溶解在脂肪組織中的氮氣遊離出來卻不能通過血液帶到肺部排出而形成氣泡，可能造成氣栓堵塞血管，引發嚴重疾病。所以航天員出艙前需要吸取純氧將體內氮氣排出，以排除隱患。

在太空行走的航天員由於沒有參照物，無法分清物體的遠近大小，並判斷其速度快慢，如無保險措施，很容易丟失在茫茫太空中而成為人體衛星。所以太空行走需要採取保險措施——用安全帶將航天員與航天器連接起來，防止航天員在太空中走失。

為了防止減壓病，航天員在出艙活動之前還要進行吸氧排氮。生活在地球表面時，人體受到大氣層的壓力為一個大氣壓，人體在這樣的壓力下不僅生活正常，與外界氣體交換也正常。但是，如果外界氣壓下降過大，人體組織內的氣體因外界壓力低往外逸出。氧氣是人體需要的，逸到哪裡都可以。但氮氣往人體組織外逸出就會使人體產生皮膚髮癢、關節與肌肉疼痛、咳嗽和胸悶等癥狀。這種從高壓變成的低壓所引發的病就是減壓病。如果所設計的載人航天器乘員艙採用的是接近地面大氣的壓力制度，航天員進入航天器內時就不必進行吸氧排氮。如果所採用的是半個大氣的壓力制度(60%氮,40%氧)時，航天員在進入載人航天器之前，就得把體內多餘的氮氣排出，用氧氣代替它。這是因為在一個大氣壓的普通空氣中生活時，人體中氧氣只佔21%左右，而氮氣約佔79%。

航天員到艙外活動時，他身穿的航天服系統中的壓力比艙內的壓力要低，載人航天中使用的航天服只有低壓航天服，還沒有研製出實用的高壓服裝(航天服中的壓力太高，不僅在工程實現上難度很大，還會使航天員的運動和工作操作發生困難)。所以航天員在出艙(艙內採用一個大氣壓的壓力制度)準備，穿低壓航天服之前必須把體內多餘的氮氣排出，用氧氣來代替它，其方法就是吸入純氧。這一過程則簡稱為吸氧排氮。吸氧排氮還涉及到時間問題，如果航天服內的壓力相對較大，或者說它與艙內壓力水平接近，而且艙內的含氧量大，則吸氧排氮的時間就短，反之則長。

裝備氣閘艙

航天員在氣閘艙內主要是穿艙外航天服和吸氧排氮，氣閘艙是載人航天器中供航天員進入太空或由太空返回用的氣密性裝置，是航天員出艙進入太空不可缺少的緩衝區。

作用

·航天員進入真空之前，氣閘艙起到適應作用

·保證飛船的氣體在艙門打開時不能全跑掉

結構

·氣閘艙一般有2個閘門，一個與座艙連接叫內閘門，另一個是可通向太空的外閘門。

步驟

1·首先將穿好航天服，同時充分吸氧，一位協助工作的航天員回到軌道艙並關閉艙門。

2·航天員出艙時先走出內閘門，然後關閉內閘門，把氣閘艙內的空氣抽入座艙內。

3.當氣閘艙內和外太空壓力相等時就可打開外閘門進入太空了。航天員返回氣閘艙時按相反的順序操作，這頗像船過水閘。

艙外航天服實際上是最小的載人航天器，是航天員走出航天器到艙外作業時必須穿戴的防護裝備。

功能

·具有艙內航天服所有的功能

·增加了防輻射、隔熱、防微隕石、防紫外線等功能，在服裝內增加了液冷系統(液冷服)

·配有背包式生命保障系統。

結構

主要由外套、氣密限制層、液冷通風服、頭盔、手套、靴子和背包裝置等組成。

結構特點是：採用硬質的上軀幹，上面裝有雙臂和生命保障系統組件，頭盔與上軀幹為一整體，不能跟隨航天員頭部運動，通過氣密軸承和一個自由度的關節連接來保證四肢各關節的活動性能。有硬結構，也有軟結構部分，是混合式結構，軟的部分採用氣囊和約束結構。外套是由多層防護材料組成的真空隔熱屏蔽層，具有防輻射、隔熱、防火、防微隕石的功能。氣密限制層是艙外航天服最重要的部分，通常選用無毒性、重量輕、抗壓強度高、伸長率小的織物和像膠材料製成，它的作用是保持服裝氣密，限制服裝膨脹，使各大關節具有一定的活動度。液冷通風服穿在氣密限制層內，在服裝的軀幹和四肢部位有網狀分佈的塑料細管，液體流過時可將熱量帶走。此外還裝有通風管。頭盔有兩種，均通過頸圈與服裝連接，一種是面窗可隨意啟閉，在應急減壓時可自動或手動關閉並自鎖；另一種是由聚碳酸酯模壓成頭形殼體，平時不戴，必要時戴上。頭盔外還有防護罩和護目遮陽裝置。手套、靴子與服裝通過斷接器連接，襪子和氣密限制層連成一體，通常有3種型號供選用。

背包裝置，又被稱為攜帶型生命保障系統，主要由氧源(氣瓶)和供氣調壓組件、水升華器和水冷卻循環裝置、空氣凈化組件、通風組件、通信設備、應急供氧分系統、控制組件和電源、報警分系統、遙測分系統等組成。它能夠為航天員提供呼吸用氧，並控制服裝內的壓力和溫度，清除航天服內二氧化碳、臭味、濕氣和微量污染。當航天員出艙活動時，將背包裝置與艙外航天服配套使用，可以保證航天員在艙外活動長達8-9小時之久。

由於太空作業環境條件的十分苛刻，而作業的精確要求又極高，因此，在國際空間站的建設過程中，需要使用機械臂來幫助或代替宇航員，完成一些微小設備的運輸和安裝任務。

心理問題，生理問題，通常失誤等

太空行走“世界冠軍”是俄羅斯的索洛維約夫。他總共進行過16次太空行走，在太空停留時間總共為77小時41分鐘。

在一次太空行走中在太空停留時間最長的是兩名航天員赫爾姆斯和沃斯，他們於2001年3月11日從國際空間站出艙，在太空停留8小時56分鐘，將近9個小時。而美國航宇局的要求是6小時，一般航天員在太空停留的時間是7小時左右，因此在太空停留8小時56分已到了太空行走時間的極限。

氣閘艙因素

1993年12月，太空梭STS-61上的艙門出現關閉障礙，影響航天員的太空行走。

1996年11月，太空梭STS-80上氣閘艙的艙門也出現問題，由於艙門閂啟動器被一顆鬆動的螺釘卡住，氣閘艙門不能打開，航天員出不了艙。

艙外航天服因素

1982年11月，在太空梭STS-5飛行中，一名航天員由於出艙航天服故障，太空行走被取消。

1984年4月，太空梭STS-41C上的航天員遇到“尿污染問題”。這次太空行走的主要任務是維修衛星，但由於載人機動裝置停靠位置不當，未能固定住需要維修的衛星，維修任務失敗。

機動裝置因素

國際空間站的第53次太空行走由於出現設備問題提前結束。此次出艙活動是國際空間站第九長期考察團的第一次出艙，開始時間是格林尼治時間2004年6月24日21：56（北京時間6月25日凌晨5：56），結束時間是22：10（北京時間6月25日凌晨6：10），整個出艙過程僅耗時14分鐘22秒。故障原因是航天員麥克·芬克的主氧氣瓶泄壓速度過快。這是時間最短的國際空間站太空行走。

人為因素

1985年4月，太空梭STS-51D上的一名航天員，在太空行走中出現人為失誤，他不小心走過太空梭的機翼，差一點兒不能返回座艙。

2007年8月15日，由於發現宇航服手套出現一個小漏洞（如右圖），“奮進”號太空梭一名機組成員當天被迫提前結束太空行走。

中國載人航天工程辦公室新聞發言人2008年9月12日宣布，神舟七號飛船任務實施期間，飛行乘組中1名航天員將出艙進行太空行走，並完成有關空間科學實驗操作。

發射時間：2008年9月25日晚上9：07-10：27

運載火箭：長征二號F運載火箭

關注點：中國航天員首次太空行走。航天員出艙時間在神舟七號發射后的第二天下午4：30進行，航天員出艙選擇在神七在太空飛行的第29圈出艙。

航天員：將搭載3名，2人進入軌道艙，其中1名將太空行走。航天員已確定為翟志剛、劉伯明、景海鵬。沒有女航天員。

太空行走步驟

進入軌道艙（即氣閘艙）：

第27圈，兩名航天員進入軌道艙，關閉返回艙艙門。

穿艙外航天服：

第28圈，兩名航天員互相協助穿好航天服后吸氧排氮。

泄壓開門：

先將軌道艙泄壓，與飛船外真空狀態一致，航天員合作打開艙門。

太空行走：

一名航天員穿國產艙外航天服出艙，另一名協助。

艙外活動：

航天員借艙外扶手等沿軌道艙外壁移動，到達后返回。

科學實驗：

航天員放飛一顆小衛星，用立體相機近距離為神七拍照。還設備安裝等操作。

返艙：

航天員回到軌道艙后，關閉艙門。

復壓：

航天員進行艙外航天服漏檢，檢漏合格后，軌道艙開始復壓。

脫艙外航天服：

大約第30圈，航天員脫掉艙外航天服。

神舟七號航天服全面解析

航天員所穿的航天服按照功能可分為艙內用航天服和艙外用航天服。艙內航天服也稱應急航天服，當載人航天器座艙發生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上它，接通艙內與之配套的供氧、供氣系統，服裝內就會立即充壓供氣，並能提供一定的溫度保障和通信功能。航天員一般在航天器上升、變軌、降落等易發生事故的階段穿上艙內航天服，而在正常飛行中則不需要穿著。

楊利偉、費俊龍和聶海勝所穿的就是艙內用航天服。而由於神舟七號要實現太空行走，執行艙外任務的航天員所穿的艙內用航天服將接受更大的考驗，所以在研製上需要實現更多的技術突破。

艙外航天服是保證航天員安全、有效完成出艙活動的重要手段。其基本功能是保護航天員不受宇宙空間惡劣環境的影響，並為航天員個體提供賴以生存的微環境。隨著載人航天科學技術的發展，航天員出艙活動越來越頻繁，出艙活動的時間也越來越長，對艙外航天服的設計提出了更高的要求。

艙外宇航服外層防護材料是其成型的關鍵所在，它應具備艙內服所不具備的防輻射、防紫外線、抗驟冷、驟熱等功能。因為出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一面是200多攝氏度高溫、背著太陽的一面是零下攝氏度的低溫。這種驟冷、驟熱的變化必須要使用特殊的材料及防護層。

我國自主設計的艙外航天服能使宇航員免受太空微流星體撞傷，並能過濾一定程度的輻射。

隔熱功能好散熱能力強

為了應付極端變化的溫度，大多數航天服都會用許多層纖維去隔熱，並再用能夠反射光的布料覆蓋著最外層。在呼吸作用中，每個人都會產生熱，因此每當宇航員在進行工作時都會產生大量的熱。如果這些熱不除去，皮膚便會產生大量汗水並覆蓋著頭盔，宇航員會因此嚴重地脫水。

航天服里有風扇或水冷式的布料去除過量的熱。還有一件由一系列的尼龍及彈性人造纖維並由膠管交織成的“長內衣”。由航天服背部或經由管道從太空太空梭中送出的冷水會流過這些膠管除去宇航員製造的過量的熱。

功能全面的通訊傳遞系統

航天服上有個纖維罩，包含了免提裝置的通訊用的麥克風及喇叭，配合宇航服中的傳輸器及接收器，可以使宇航員與地面控制中心及其他的宇航員通話。

自主動力系統

它還能產生助力，使宇航員在太空太空梭外能自由行走。在這一方面，美國的宇航服做的最好。他們的艙外宇航服有以氣體推動的操縱桿裝置，每當宇航員要向某方向移動時，相應位置便會噴出氣體，使宇航員移動。這裝置提供的最高速度為每秒三米。

輸送養料排泄廢物

每次太空漫步都會維持很長時間，而身體會不斷製造尿液，如果走進太空太空梭中的洗手間，會把太多時間浪費在平衡太空太空梭與航天服的壓力程序中。因此航天員都會穿上一塊吸收尿液及排泄物的布。當工作完成後，這塊布便會被棄掉。

航天員需要的食水被放在一個膠袋中。膠袋可容納1.9公升的食水，由航天員嘴邊的一條小管及飲管連接。膠袋有一個可放置殼類食物棒的長孔供正在進行太空漫步的宇航員進食。

每個人都會呼出二氧化碳，航天員也不例外。在航天服這個密封的空間中，如不除去二氧化碳，那它的濃度會上升至危險程度，令宇航員死亡。空氣首先會進入一個裝有木炭的盒子除去臭氣，接著便會進入過濾二氧化碳的部分，隨後，經過一個風扇，在純化器被除去水蒸氣后再回到水冷系統。空氣的氣溫維持在12.8攝氏度，航天服上的轉換裝置可提供長達7小時的氧氣供應及二氧化碳的去除。