4时30分，控制中心发出指令：“‘神舟七号’，打开轨道舱门，按程序启动出舱。”
“神舟七号”出舱航天服4时34分，“神舟七号”航天员翟志刚开始出舱，在刘伯明的帮助下，翟志刚一只手固定身体，一只手将轨道舱门解锁，缓缓打开舱门，整个开门过程持续了十多分钟。
4时44分，翟志刚出舱进入了太空，他向地面报告：“‘神舟七号’已出舱，身体感觉良好，向全国人民、向全世界人民问候。”洁白的航天服上，鲜艳的五星红旗格外醒目。
4时48分，翟志刚在太空迈出第一步，中国人的第一次太空行走开始了。刘伯明上身出舱，递给翟志刚一面五星红旗，翟志刚手持着它向着镜头挥动，指控大厅里顿时掌声雷动。
在翟志刚进行太空行走的过程中，身上始终有两条安全系绳与母船相连，每一步操作之前，他都要先在舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩，一根固定好了，才改变另一根的位置。
经过10分钟的太空漫步后，4时58分，北京航天飞控中心发出指令：“‘神舟七号’，返回到轨道舱。”
4时59分，翟志刚结束太空行走，返回轨道舱，顺利完成出舱任务。
“神舟七号”出舱航天服航天员出舱活动是一项高难度、高风险的活动。作为中国第一次太空出舱活动，航天员出舱行走不仅包含了不少“高难动作”，更具有非常重大的意义，是非常值得关注的。
关注出舱，要关注八个关节点。
关节点一：“穿衣”。“神舟七号”航天员首次在太空中穿上舱外航天服。飞船发射时，舱外服是打包固定在轨道舱壁上的，因此航天员首先要启封服装，然后把各部分组合成一件完整的舱外服，再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装在航天服上。
“神舟七号”出舱航天服航天员在“钻”进舱外航天服后，还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试，确保一切正常，这才算“穿好”了舱外服。在“穿衣”的过程中，两名航天员互相配合，一人操作时，另一人读操作手册并进行确认，以确保所有操作万无一失。
关节点二：在轨训练。穿上舱外服后，航天员进行移动和各种模拟操作，以体验失重状态下移动和操作的特点。同时，航天员还要找好开舱门的位置和手脚的着力点。
在大约100分钟的在轨训练中，航天员要把整个在轨准备和舱外活动预演一遍，进一步熟悉出舱程序，但运动量不能太大，以防患上空间运动病。这些工作结束后，两名航天员将进行几个小时的休息。
关节点三：“搬家”。“神舟七号”的轨道舱既是航天员的生活舱，又是航天员出舱活动的“过渡”地带，即气闸舱。因此，在进入第二阶段——出舱准备与过闸段后，航天员要做的第一件事就是把轨道舱里不能耐受低压的物品转移到返回舱。
在“搬家”完成后，返回舱与轨道舱之间的门必须关上，否则，返回舱就成了真空、低压的“太空舱”了。
关节点四：泄压。航天员再次穿上舱外服后，需要检查服装和舱的对接系统的状态及气密性。在舱外服加压的过程中，轨道舱慢慢泄压。轨道舱气压泄至3千帕时，舱外服与飞船的气液组合连接器断开，服装转入完全自主供氧和冷却。此时，舱外服里的压力是40千帕——这是人体能够承受而又能保证灵活性与气密性的压力值，轨道舱则逐步接近真空。
关节点五：开门。当轨道舱气压降至2千帕左右，就可以开门了，航天员进入第三阶段——出舱活动。在太空中开门，讲究不少。首先要解锁，然后拉着舱门的手柄把门开到60度。等到舱内外压力平衡了，再把门完全打开。碰上打不开的情况，就得用一个类似于撬杠的工具把门“撬”开。在打开门和出舱之前，航天员还要给舱门罩上一个保护罩，以防止在出舱过程中发生剐蹭。最为困难的是，航天员始终需要用一只手固定身体。上述动作都是单手进行的。
关节点六：出舱取试验材料。“头先脚后”，这是航天员出舱的“标准动作”。按照计划，出舱航天员半个身子探出去后，首先要对着推进舱上的摄像头“打招呼”，然后取下放置在轨道舱外壁上的固体润滑材料，递给舱内的航天员。固体润滑材料是在飞船发射前安装在飞船舱壁上的，至航天员出舱取回时，材料预计共在外太空暴露40个小时以上。国外经验表明，暴露40小时以上即可获得试验效果。
关节点七：太空行走。试验材料递入舱内后，出舱航天员将沿着轨道舱壁行走。他身上有两条安全系绳与母船相连，每一步操作之前，都要先在舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩，一根固定好了，另一根才能改变位置。
在失重的环境中，身体没有任何可以依靠的发力点。因此，航天员只能在安全系绳挂钩的帮助下，通过手在飞船舱壁把手上改变位置来实现身体的移动。
关节点八：返回。与出舱相反，航天员在进入轨道舱时，采用“脚先头后”的姿势。接下来，又是一系列与出舱相反的程序：关舱门，轨道舱复压。直到轨道舱内压力恢复后，航天员才能慢慢脱下舱外服。
顺利返回
10架直升机、8部特种车辆、4艘救捞船、分布在主副着陆场和应急点的数千名工作人员……载人航天工程精心构建的陆海空立体搜救系统，为迎接“神舟七号”顺利返回提供了完备的保障。
着陆场系统承担着飞船回收和航天员救援的重任。它负责跟踪测量返回舱出黑障前后的返回轨道；及时搜救寻找返回舱、协助航天员安全出舱并护送到后方；应急返回时，要争取在最短时间内营救航天员，将风险降到最低。
“神舟七号”的搜救采用空中搜救航天员、地面处置返回舱的模式，系统建成了空中搜救指挥平台，搜救的组织指挥从地面转移到空中，简化了中间环节，保证了各种信息的迅速传输，更便于北京联合指挥所及时掌握航天员搜救进展情况。
地面配置的搜救力量也进行了调整，主副着陆场的8部特种车辆，包括指挥调度车、工程运输车、返回舱吊车、小型指挥车等，主要负责搜救的指挥和信息支持，并承担返回舱回收任务。主着陆场配置的光学实况记录设备，可以利用可见光、中波红外和长波红外记录返回舱再入返回过程及乘伞下降情况。
在太空中高速飞行的“神舟七号”飞船，在返回大气层后由于与大气发生摩擦，速度急剧下降。当飞船下降到距离地球表面约15千米处时，飞船所受到的空气阻力与飞船自身的重力大体相当，这时飞船的速度由超音速下降到亚音速，并稳定在200米/秒左右。这时候要使飞船的速度进一步下降，就要依靠降落伞了。
在同等大气压力和同等载荷的前提下，降落伞面积越大，减速的效果也就越好。对于3300千克重的返回舱来说，只有足够大的降落伞才能保证飞船有很好的减速效果，同时也便于空中和地面搜救人员及时发现正在降落的飞船，从而能够迅速组织和展开救援行动。
“神舟七号”返回“神舟七号”使用的降落伞叫环帆伞，主伞面积为1200平方米，是目前世界上最大的降落伞，比俄罗斯现在使用的“联盟TMA号”飞船使用的降落伞还要大200平方米。
由于“神舟七号”飞船是在夜间返回，为了增强搜救的安全性和时效性，科研人员在搜索直升机上安装了机载红外助降设备和大功率搜索探照灯，以保证在距离地面300至500米的范围内，驾驶员能够准确辨别出高压线、房屋、树丛等地形地貌，能在比较大的范围内找到一块理想的降落地。
另外，空降兵小组配备了便携式夜视仪，航天员随身携带有国际救援示位标手机、铱星电话、卫星定位仪、救生信号枪、海水染色剂、救生口哨等表位示位与通信的设备。返回舱着陆后，航天员可用铱星手机与北京任务指挥所和医监医保医疗救护作业人员进行通话。强大的技术保障、全方位的立体布控，大大提升了夜间回收返回舱的能力，为实现快速有效搜救的目标奠定了基础。
北京时间9月28日17时38分，“神舟七号”飞船顺利着陆，三名航天员自主出舱。
知识点航天员出舱后“变胖”
神七飞船轨道舱应对航天员出舱发生“五大变化”。
1.为了腾出存放舱外航天服的空间，取消了轨道舱内的两层仪器板，增加了两副航天服的支架。
2.由于航天服重达100多千克，在上升段可对舱体结构产生较大的拉力，科技人员根据传力路径对舱体与支架的连接部位，通过增加支撑桁条，对舱体的强度进行了强化。
3.考虑到航天员出舱后航天服可能膨胀“变胖”，科技人员对返回舱原有的舱门进行了加大，直径由750毫米增加到850毫米。球状门体的增大，导致返回舱受力机构的一系列变化，科技人员因此对原有数据和机构进行了适应性修改和优化。舱门采取内开设置，最大角度可达到100度，尽可能方便航天员进出。
4.航天员出舱活动时，需要着舱外航天服开关门。由于航天服机动关节的原因，操作比较费劲，科技人员为此增加了固体润滑膜，尽量减轻阻力，方便开合。
5.由于轨道舱不再承担留轨开展空间实验的任务，科技人员取消了它的两只“大耳朵”——太阳能翼板。
小卫星伴随绕飞试验首获成功
2008年9月27日19时24分45秒，小卫星从“神舟七号”飞船成功释放。“神舟七号”飞船伴飞小卫星从轨道舱上弹出后，受速度变化等影响，距离轨道舱越来越远。小卫星既需要与轨道舱保持一定距离，又不能撞上它，这就要求工作人员对小卫星进行精确控制。一周后，卫星不再紧随轨道舱，而是围绕其飞行。此后的运行过程中，卫星上的两个摄像头拍回了大量轨道舱的画面。
在北京航天飞行控制中心的严密监视和精确控制下，神舟七号伴飞小卫星于5日18时14分，顺利实现了在4×8千米椭圆轨道上环绕飞船轨道舱飞行的目标。这标志着我国首次小卫星伴随绕飞试验取得成功。
伴飞小卫星搭载“神舟七号”飞船发射升空并被成功释放。这是我国首次在航天器上开展微小卫星伴随飞行试验。
专家介绍，实现小卫星伴飞要分五步：首先是释放伴星；第二步是伴星先对飞船定向，对飞船进行彩色视频观测；第三步是20分钟后，伴星转为对地定向，向测控站传输图像；第四步则是返回舱返回后，地面向伴星注入数据开始变轨。此时，伴星在轨道舱后100多千米的共面轨道上；第五步，伴星逐步接近轨道舱，达到对轨道舱的伴随飞行目标。
其后，北京航天飞行控制中心对伴飞小卫星进行了持续跟踪测轨，确定了精密轨道参数，制定了“多天多次变轨，逐步逼近绕飞”的控制策略。2008年9月30日至10月5日，先后进行了3个阶段共6次轨道控制，逐步控制伴飞小卫星实现对飞船轨道舱由远距离接近到近距离逼近，并最终形成环绕飞行。
小卫星伴随绕飞试验的成功，将为大型航天器的在轨故障诊断和保障奠定基础，同时将对延伸和拓展航天器的功能和应用方面起到积极作用，并且也将为未来我国航天器空间交会对接活动提供有益经验。
中国载人航天工程空间应用系统负责人表示，“神舟七号”飞船伴飞小卫星顺利完成前期空间观测任务，共下传1000多幅飞船多角度图像，均清晰完整。
伴飞小卫星上的宽视场相机每3秒钟获得一幅飞船静态图像，经高效压缩后存储。当小卫星逐渐远离飞船时，根据预定工作流程切换到窄视场相机，继续从多角度获取飞船在轨运行图像。
观测任务完成后，伴星从对飞船定向转为对地定向，在测控站上空将存储图像下传地面。
目前，伴飞小卫星运行稳定，状态良好，将按计划开展后续科学试验。
航天员返回后，北京飞控中心将控制伴飞小卫星逐步接近轨道舱，并最终实现围绕轨道舱飞行。
小卫星伴随大型航天器飞行是各航天大国争相发展的一项前沿技术。它具有三大突出功能和意义，可发展空间应用技术，为实施交会对接任务积累经验，并可为主航天器提供服务。
这幅图片为伴星开启后宽视场相机获取的第一张图片，拍摄时间为航天员按下释放按钮后6秒钟，伴星位于飞船前方，距离数米处。照片中轨道舱前部黑影为伴星的日照影子。这幅图片为释放指令发出3分钟后窄视场相机获取的图片，伴星位于飞船前上方100多米处。图片显示，飞船映衬着美丽的地球，像雄鹰一般翱翔在太空。这幅图片为释放指令发出6分钟后窄视场相机获取的图片，伴星位于飞船前上方200多米处。通过这项试验，可以检验对两个航天器进行相对运动控制的能力。飞船返回地面后，小卫星经过多天多次变轨，逐步逼近留在太空的轨道舱，最终形成绕飞。这项技术的实现，为中国建立空间站做好了准备。
知识点整个伴星研制中有何技术难点
“难就难在‘小’上，就像要把一个大巴车压缩成小轿车。”一位专家说，按照载人航天工程总体的要求，神舟七号飞船伴星的总重量只有40千克重，体积是450×430×450立方毫米。但是麻雀虽小，五脏俱全。伴星作为一个小卫星，推进、姿控、高速数传、USB测控、GPS自主定轨、有效载荷、大容量存储等一应俱全。