9月17日，神舟十四号乘组实施第二次出舱活动。蔡旭哲首次执行出舱活动任务，他率先出舱，挥手报告：“03已出舱，感觉良好。”任务期间，舱内陈冬与舱外蔡旭哲进行“太空互拍”。舱外救援验证是此次出舱活动中最具挑战的任务，蔡旭哲模拟失去行动能力，陈冬将他拖回出舱口。经过约5个小时，神十四航天员圆满完成第二次出舱活动，蔡旭哲向祖国人民和一代代辛勤付出的航天人致谢，他表示中国空间站是太空中最闪亮的星。