8月20日，航天员第二次出舱时，会进行一周的训练，并在轨生活两个月，将于近日择机出舱。航天员会对航空航天服进行调整，及气路、电路运行情况进行各项精细检查，并对航天员自身健康检测，如尿常规测试，确保航天空间站顺利有序地进行。航天员在上宇宙飞船之前，就已经在地面进行水下演练及地面操练，还有航天飞天服氧气的补给，舱外航天服和手套的更换，这次是聂海胜、汤洪波、刘伯明三位共同匹配航空手套的使用。
由于神舟十二号第一次出舱为汤洪波，而此二次出舱航天员为聂海胜与刘伯明。汤洪波的工作主要在舱内进行机械臂的操作，包括其他设备的运作。对于出舱的宇航员不仅具有出舱的经验，超强的心理素质也非常重要。从央视的直播画面看到三名宇航员，心中不免心潮澎湃，感叹咱中国力量创造出又一个中国奇迹。而刘伯明出舱也说了句:"跟随我的步伐，一起自由飞翔吧！每次出舱，航天员都会有一种发自内心，抑制不住的激动。
10点52分舱门正常打开，航天员三位一体，与地面进行紧密的对接和交付指令。出舱的航天员穿好精密航天服，并用动力钥匙解锁舱门，安排好校线定位器。出舱的每一步细微的动作，都要紧密协调稳步地完成。
此次任务主要是安装热控扩展泵组、提升全景摄像机d、本次出舱称得上开局顺利，航天员再次出舱，动作更加娴熟流畅。从舱内工作台到舱外去，延续工作进展顺利，也获得了出舱经验。工作人员也会进行再一次的覆盘与优化，为下一次任务积累宝贵的经验。