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航天员是怎样炼成的

时间:2022-12-11 09:50:07 来源:网友投稿

zoޛ)j駯7mitM9m}iiiwi]uO]4iiixZ学习与训练。该阶段主要学习载人航天工程基础、航天飞行动力学、航天器设计基础、天文学和航天医学基础等课程,时间约为1年。

二是航天专业技术训练。该阶段主要了解航天器的基本性能和各种界面的特征;通过各种职能训练器和飞行模拟器,学习航天飞行所需的各项专业知识和技能,包括航天器的驾驶和控制,各种设备和各种实验的操作等;通过失重飞机训练掌握在微重力条件下穿脱航天服等技能,消除人体对失重的恐惧感等;进行救生与生存训练,学会自救互救的医疗技术,时间约为1年半。

三是航天飞行任务模拟训练。该阶段主要进行各项飞行模拟训练,掌握各种飞行程序(包括应急程序、救生程序、修理程序等)、交会对接技术、太空行走技术、科学载荷实验、对地对天观察、相互配合等。其中太空行走技术是在中性浮力水槽里进行,训练合格者才能进入太空,时间约为1年。

四是任务准备与强化训练。该阶段主要针对飞行任务进行大型联合演练,进行飞行程序与任务模拟的强化训练,使即将上天的航天员进一步熟练和保持航天器操作技能,时间约为半年。

航天员的航天环境适应性训练、心理训练和体能训练贯穿于整个训练过程。其中航天环境适应性训练是针对航天中所遇到的特殊环境,如失重、超重等物理环境进行耐受与适应性训练,掌握各种生命保障设备、个人防护装备和个人工作、生活医保、救生用品的使用等。常用失重飞机、中性浮力水池槽等进行失重适应性训练,用离心机进行超重耐力训练,用转椅进行前庭功能训练。航天服的穿脱和使用、航天食品和餐具的使用等也都要一一进行训练,否则吃饭时容易把食品放进鼻子里,上厕所会搞得粪便到处漂。

心理训练是为了培养航天员良好的职业素养和心理品质,为完成航天任务奠定良好的心理基础。它包括心理健康教育、放松训练、表象训练、心理相容训练和狭小环境适应性训练等。其中表象训练是锻炼航天员想象某些操作的方法、过程、要领、应急措施等;心理相容训练的目的是让航天员掌握与人沟通的技巧、缓和人际关系、消除摩擦的方法等。

体能训练每周都要进行,除一般体质训练外,还要进行特殊体质训练,后者用于提高航天员对航天环境的耐力,如用浪木、秋千等训练前庭耐力,用登山和游泳提高航天员对缺氧环境的耐力。

职业航天员一般需要训练3~4年,载荷专家需要训练两年半,对太空游客的训练只需不到半年。目前,美国、俄罗斯和中国都有自己的航天员培训中心。其中美国培训航天员分别在约翰逊航天中心和肯尼迪航天中心,以前者为主,后者只在发射前时较短时间里对航天员进行必要的训练;俄罗斯在加加林航天员培训中心训练航天员,那里有1:1的空间站模型装置、大型训练水池和天文馆训练楼等。

中国“飞人”

中国第一批航天员选拔了14人,都是男航天员;第二批航天员选拔了7人,其中有两名女航天员。这些人都是从飞行员中挑选出来的,除有思想作风好、政治素质高、心理稳定和临危不乱等“软性”条件外,还具有高超的飞行技术、丰富的飞行经验以及强健的体魄。

中国第一批航天员的标准身高为1.7米左右,体重约为65千克。第二批放宽到1.75米。从世界范围看,选拔航天员的身材要求会随着科技的进步逐渐调整。例如,经过多次改进的俄罗斯联盟TMA和联盟TMA-A飞船现已可以运送身高1.5~1.9米,体重50~95千克的航天员。不过,略矮一些的航天员脊柱也会短一些,这对承受冲击较为有利。

选拔时进行的体检与普通体检大为不同,要住进医院检查近一个月的时间,用各种现代化的医疗检测手段把他们“盯”得紧紧的,以检查有没有潜在疾病和遗传性疾病,就连和申请者生活最为亲近的配偶也要被查个“底儿掉”。

这才刚刚开了个头。紧接下来的特殊生理检查是一个严峻的关口,应试者在离心机上最高要承受8g的过载,考察其承受力和反应能力;在低压舱内接受缺氧耐力检查;还要在飞速旋转并不断变换方向的转椅上转15分钟,考察前庭功能和适应空间飞行的能力。中国早已有自己的航天员选训中心,内有离心机、真空舱、天象仪馆和低压变温舱等多种选训设备。

除了具有健康的身体和优异的生理功能,航天员还应具有非同一般的心理素质。因为载人飞船内的空间只相当于一个普通的卫生间大小,在这样狭小的空间内面对来自太空的各种不可测因素,航天员必须具有临危不乱、泰然处之的果敢。选拔时,应试者要在不同场景模拟情况下,通过一系列的心理检查,以考察其克服困难的能力和与人协调沟通的本领。

中国航天员的训练分为3个阶段,与国际通用的训练内容基本相同。这3个阶段的学习一般需要3~5年的时间,相当于又上了一遍大学。在训练中,他们还要奔赴沙漠、寒区、雨林、大海,配合搜救部队进行演习。体能训练、特殊生理功能训练等也一直贯穿于3个训练阶段。

中国航天员的选拔与训练由中国航天员科研训练中心负责,它坐落在风景秀丽的北京航天城内。作为中国航天员训练基地,该中心相继建设了几大类航天员训练设备。例如,模拟特殊太空环境的设备,包括载人离心机、转椅、电动秋千、大型中性浮力水槽等;航天员训练航天作业所用的各种飞行模拟器,包括模拟飞船起飞、入轨和姿态控制的模拟器,模拟太空对接、太空维修和出舱活动的模拟器等;舱外航天服试验舱和高压氧舱等各种舱体——它们用于模拟载人航天器内部的微小环境。这种微小环境与航天员在太空生活的空间类似,除不能模拟失重外,其他都能逼真模拟。

我国“神舟”五号飞船航天员飞行乘组的选拔是先在14名航天员组成的航天员大队中筛选出3名候选人,并排定递补顺序,最后各方面都出类拔萃的杨利伟脱颖而出。

“神舟”六号飞船要载两名航天员上天,所以在飞行乘组的选拔时,除了要像“神五”那样认真考查每个航天员的个体状况外,两名航天员之间的配合,即心理相容性成为选拔中考虑的重要因素。在较长的太空飞行中这点尤为重要,它直接影响到载人航天任务能否圆满完成。如果两位航天员配合默契,性格相投,兴趣一致,可以做到事半功倍。

而“神舟”七号飞船的航天员要执行太空行走任务,增加了很多全新的操作,包括对舱外航天服和飞船气闸舱的操作,所以“神七”航天员的选拔、训练又有不少新变化。“神七”的3名航天员不仅要配合默契,而且要具备更高的体能、上肢力量和应对突发情况的处置能力,因为参与太空行走的航天员出舱时要像攀岩一样主要靠手来实施,完成难度很大。

将于今年6~8月间上天的“神舟”九号与“天宫”一号的实施载人手控交会对接后,航天员还要进到“天宫”一号内开展技术试验和科学实验。所以,该飞行乘组由飞行专家和任务专家组成,其中飞行专家负责交会对接,任务专家负责技术试验和科学实验。我国现有的两批航天员都在积极进行相关训练,准备参加最终飞行乘组的选拔。

交会对接训练除学习相关理论外,航天员还要在专项训练器上进行操作训练。训练器装有制导和控制系统以及推进系统的各种控制器和显示装置,也提供视觉显示的星象背景和光学系统。航天员通过它可以进行航天器之间定向定位与交会对接的模拟练习,从而掌握手控定向操作、手控靠近、停靠和分离技术。

据航天员系统专家介绍,由于两个高速飞行的航天器质量很大,因此在对接过程中,担任交会对接任务的航天员要准确判断两个航天器的相对速度和相对姿态,以控制飞船的前进速度和姿态;另外,进行人工手控交会对接主要通过航天员操纵手柄,用手柄不断修正航天器的速度和姿态,因此要求手控操作十分精细。总之,手控交会对接对航天员空间位置判断能力、手眼协调能力、多信息并行处理能力提出了很高的要求。另外,航天员还要面临燃料消耗和时间的限制,必须在一定时间里完成对接,这对航天员的心理素质也是考验。另外,失重环境会给航天员带来不适生理反应,都会影响手控交会对接的操作质量。

太空之花

目前,男女航天员的选拔、训练过程基本一样,没有制定专门针对女航天员的标准。但在早期航天活动中,因受政治和技术等因素的影响,美苏在女航天员的选拔要求上有明显的不同。

在冷战时期,出于政治目的,美苏曾激烈竞争世界“太空第一女”。为此,美国在1960年率先从飞行员中选拔了13名女航天员,她们都有大学文凭和1 000小时以上的飞行经验,并按男性航天员的训练大纲进行了严格训练。但到了1963年,由于美国当局担心这些女航天员一旦在训练或太空飞行中受伤或死亡,会在美国人心目中留下极坏的印象,因此把女航天员的选拔标准提高到必须是试飞员,且有1 500小时以上驾驶战斗机的飞行经验。

与美国不同,苏联第一批女航天员的选拔没有完全采用男航天员的选拔标准。1963年成为世界“太空第一女”的捷列什科娃和1984年成为世界“太空行走第一女” 的萨维茨卡娅都是从跳伞运动员中选出来的,并没有驾驶过飞机的经验。

随着时代的发展和科技进步,女航天员的选拔条件也在不断改进。例如,我国首批两名女航天员是从已婚生育的运输机飞行员中挑选出来的。这是因为国外的经验证实,上过天的女航天员如在短期内怀孕,其后代可能受到一定影响;如果为了规避太空飞行对女航天员生育的影响而推迟怀孕,又可能会因年龄增大而对胎儿的生长发育不利。另外,已婚生育过的女航天员身体和心理素质也更成熟。有报道称,女航天员生育时需是自然分娩的,而不是剖腹产,这有一定道理。在太空飞行过程中,有时会遇低压情况,此时由于人体自身压力大,容易造成疤痕绽开。由于中国女航天员是从运输机飞行员中挑选出来的,很有可能作为任务专家上天。

在生理和心理方面男女存在一定差异,例如,女性体脂含量多,血红蛋白质量少,平均身高矮,平均体重轻,有氧运动能力低,所以女航天员在航天活动中的作用与男航天员有些区别。不过,美俄对女航天员的看法不尽相同。

美国通过研究和实践认为,女航天员遨游太空有独特优势。例如,从生理构造、心理素质来讲,女航天员的耐久和耐寂寞能力较强,心理素质稳定,在某些方面感觉更加敏锐,心思更加细腻,考虑问题更加周全,处理问题更注意方式方法,语言表达和沟通能力也较强。另外,男女一起工作可使双方配合顺畅,积极主动,工作效率高,错误率少。再有,因为女性在太空失重环境中雌激素和镁的代谢方面优于男性,体内铁含量和产生的废物也较低,所以不易出现血栓、铁中毒、血管痉挛、心律紊乱等问题。基于这些,女航天员更适合长期载人航天。因此,近10多年来,美国女航天员越来越多,每次航天飞机上天时乘员组中几乎都有女航天员。全世界上过天的50多名女航天员中,美国占了40多名,并创造了多项世界太空纪录,如美国的威廉斯曾在太空连续逗留了195天。

但苏联/俄罗斯则认为,女性身体弱,体力差,难以耐受航天的恶劣环境和完成太空行走等重体力工作,所以苏联/俄罗斯至今只有3名女航天员上过天,且主要出于政治目的。

实践表明,在航天飞行中,女航天员的月经没有异常。但在月经期间如果进行出舱活动易患减压病,这是由于全身血容量减少造成的。

最后,我们祝愿乘“神舟”九号飞船上天的3名中国航天员马到成功,圆满完成预定任务;祝愿我国首位女航天员早日飞天,在太空展示中国妇女的全新风貌。

见习编辑/朱超

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