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  1973年4月1日出生於蘇聯烏克蘭蘇維埃社會主義共和國哈爾科夫地區楚胡伊夫。父親亞歷山大·亞歷山德羅維奇·沃爾科夫是蘇聯時代的宇航員,在太空待了391天。  1990年畢業於莫斯科州星城高中,1995年畢業於以米·拉斯科娃命名的坦波夫高等空軍飛行員學校。畢業後在空軍服役,有駕駛L-29海豚、L-39信天翁、圖-134、伊爾-22和伊爾-76等飛機的經驗。累計飛行時間超過500小時。

  1997年12月26日成為加加林宇航員培訓中心測試宇航員候選人。1998年1月至1999年11月接受了航天基礎訓練,並於1999年12月1日獲得測試宇航員資格。  2001年9月到2003年2月,他與謝爾蓋·克里卡列夫等人蔘加了遠征7後備人員培訓。2003年哥倫比亞號太空梭災難後,他作為正式任務隊員與謝爾蓋·克里卡列夫、約翰·菲利普斯一起訓練。2003年9月,由於STS-114發射計劃改變,他們被迫停止了訓練。  2004年2月,他被指定為STS-121任務隊員開始接受培訓。然而在2005年1月計劃的變更讓歐空局德國宇航員托馬斯·賴特爾取代了他的位置。 2005年7月下旬,他作為遠征15/16/17團隊的後備隊員接受了培訓。2006年初作為聯盟TMA-8的後備隊員接受了培訓。  2006年6月2日至6月10日,他和奧列格·科諾年科、丹尼爾·塔尼等隊員參加了烏克蘭塞瓦斯托波爾的水下專業培訓。8月,根據RKA和NASA的聯合決議,他被任命為聯盟TMA-12和遠征17任務的指令長。

  2008年4月8日11時16分,聯盟TMA-12號載人飛船在哈薩克的拜科努爾發射場發射升空。其中,沃爾科夫擔任指令長,科諾年科是隨航工程師,李素妍是太空飛行參與者。2008年7月10日18時48分,他和科諾年科走出艙門,開始了太空行走任務。他們的主要目標是拆除聯盟號飛船上的一顆爆炸螺栓,以解決之前的飛船著落困難問題。此任務具有一定的危險性。科諾年科用一把鋸齒狀的刀切開螺栓外部的絕緣材料,然後安裝上消除靜電的裝置,最後沃爾科夫成功用扳手擰下了這枚長約7.5釐米的螺栓。

  2011年8月3日14時51分,他和薩莫庫佳耶夫開啟空間站碼頭號對接艙艙門,開始了艙外任務。他們手動發射了“雪松”號微型衛星,併為星辰號服務艙表面安裝了新的鐳射通訊終端裝置。任務中,薩莫庫佳耶夫負責從碼頭號對接艙上拆卸起重臂,而沃爾科夫則臨時充當“起重機駕駛員”。此外,他們還把裝有微生物和蘑菇孢子的容器從碼頭號對接艙運至星辰號服務艙,最後以地球為背景,拍攝了尤里·加加林、謝爾蓋·科羅廖夫和康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基3人的肖像照片,以紀念人類載人航天50週年。  2011年11月22日2時25分,聯盟TMA-02M返回艙在哈薩克中部阿爾卡雷克以北的草原上成功著陸。

  2015年9月2日4時37分,搭載有沃爾科夫、艾登·艾姆別托夫和安德烈亞斯·摩根森三名宇航員的聯盟TMA-18M飛船由聯盟-FG運載火箭從哈薩克拜科努爾發射場發射升空。  2016年1月1日,他和尤里·馬連琴科、米哈伊爾·科爾尼延科兩位俄羅斯同事在國際空間站用中文問候中國人民新年好。  2月3日,他和馬連琴科順利完成了一次太空行走任務。他們在星辰號服務艙外表面取回了歐洲空間局的有機生物樣本,並進行了“修復”實驗,練習了在空間站外部新增薄膜真空隔熱層的方法。他們還將一張存有紀念世界反法西斯戰爭勝利70週年內容的儲存卡投入空間站外軌道,不久後降落至地球大氣層燒燬。  2016年3月2日凌晨,他和斯科特·凱利以及科爾尼延科乘坐聯盟TMA-18M飛船與國際空間站分離。經過數小時飛行後,飛船返回艙於4時25分在哈薩克南部的傑茲卡茲甘地區成功著陸。

  2012年2月,沃爾科夫向維謝爾科夫斯基法院起訴了加加林宇航員培訓中心,贏回了1,382,000俄羅斯盧布的拖欠工資。

  2017年初宣佈退役,離開了宇航員隊。
謝爾蓋·亞歷山德羅維奇·沃爾科夫(,1973年-4月1日)是俄羅斯已退役宇航員,俄羅斯第101位宇航員,世界第472位宇航員,呼號“埃裡丹”()。他曾三次前往國際空間站,四次進行太空行走任務。