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航天員在進行出艙和太空行走時，會身穿體積龐大的艙外航天服。太空中的微重力環境使航天員不負擔艙外航天服的重量，但失重環境以及艙外航天服還是會使開關艙門、太空行走等操作具有很大的困難。
進行太空行走的神七航天員翟志剛
這就需要在正式上天前對航天員進行出艙訓練，讓航天員們在模擬失重狀態下體驗漂浮感，掌握身體運動控制的特點、操作設備的要領、安全活動的規定，鞏固出艙活動作業程序，熟練任務對象的安裝、維修、運輸等方法和技巧，並完善艙外活動任務段工作的合理性。
航天員太空出艙
為了模擬太空微重力環境，技術人員利用中性浮力原理，在大型蓄水設施中為航天員們建造了一個水下太空——中性浮力水槽。
我國的中性浮力水槽位於航天城的中國航天員中心內，那是一座有著圓形帽頂的建築，鋼質網型骨架自上而下，玻璃牆代替石灰牆面，建築整體看起來更加通透。在建成前，我國航天員的水槽訓練在俄羅斯的加加林航天中心進行。
中國中性浮力水槽建築
我國的中性浮力水槽於2007年11月建成，2008年投入使用，它的正常使用壽命不小於30年。中性浮力水槽由槽體、水管理系統（包括溫控及消毒淨化）、吊車系統、水槽訓練服及通風冷卻系統、訓練模型指揮控制系統、潛水裝備、醫監醫保監護系統組成。在水槽壁上，還有12個觀察窗，並配備了大功率照明設備，照亮水下。
中國中性浮力水槽
水槽槽體是圓筒形結構，直徑有23m，水深10m，容量為4200m³，採用不鏽鋼材料製作。最長試驗準備時間為96小時，不僅因為從初始注水到加熱至規定溫度，需要數天的時間，而且需要工程、醫監、潛水、安全、後勤和訓練指揮等人員參與，組織保障比較複雜。但準備好的中性浮力水槽可連續使用，並且試驗期間水溫維持在28～30℃。水槽中可容納神舟飛船的氣閘艙，保證2名航天員同時進行訓練試驗，最長試驗時間可達6小時。
我國的航天員水槽訓練航天服引進自俄羅斯，它的尺寸調節、活動性、視野和外形輪廓與艙外航天服相同，儘可能的為航天員模擬真實太空出艙場景。水槽訓練航天服由服裝本體、手套、液冷服、內衣、通話頭戴、生理參數檢測設備、生保臍帶和配重等組成。
俄羅斯海鷹艙外航天服
水槽訓練航天服的生保系統與艙外航天服不同的是，它的臍帶由地面設備進行通風供氣和供水。另外，為了進行浮力配平，水槽訓練航天服設計有配重系統，航天員穿著後加上配重共計重約240kg。水槽訓練航天服能夠在12m水深環境下工作，服裝內外壓差為37～42kpa。
水槽訓練服及配重的總重量約240kg
在水槽訓練之前，要先進行輕裝潛水訓練，這是為了鞏固潛水技能，熟悉訓練環境和訓練設備，掌握快速上升方法和水下工作安全規定，初步掌握一些科目操作技能，為穿著水槽艙外服訓練打基礎。
輕裝潛水訓練
中性浮力水槽的訓練分為技能型和任務型訓練兩部分。技能型訓練主要是單項的科目操作性訓練，如設備操作、開關艙門、艙外行走等，主要針對專門的技能進行訓練。任務型訓練主要是針對出艙任務進行程序性和載荷任務訓練。
航天員在中性浮力水槽中進行訓練
著水槽艙外服水下訓練的基本內容有：氣閘艙內設備操作程序；開、關出艙艙門；通過出艙艙門；按預定路線行走；操作載荷設備；搬運物品；特殊情況處置、快速返回和緊急返回；艙外救援等。
航天員在中性浮力水槽中進行訓練
中性浮力水槽訓練對人員和設備物資保障要求很高， 是高消耗性並具有一定風險的訓練。儘管中性浮力水槽可以連續使用，但每個訓練日勞動強度大，人員容易疲勞。再加上訓練都是針對不同的任務進行的，所以多采取集中式訓練。
所以，作為受訓對象的航天員們在受領訓練計劃後，必須精心研究科目，保證充分的休息，同時還要做好吃苦耐勞、頑強拼搏的精神思想準備。
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