航天员训练５０年演变

航天 · 2016-11-1 01:25:03

美国国家航空航天局（简称美国航天局）１９５９年在其航天员训练计划纲要中写道：“航天员的首要作用是在自动系统发生故障时发挥应急功能，为系统可靠性作出贡献。” 　　按这份纲要来看，最早一批美国航天员扮演的角色仅仅是在紧急关头摁动某个按钮。“航天第一人”、苏联航天员尤里·加加林当年也被要求在键盘上正确输入一个专用密码后，才能获准控制飞船。据说这一程序是为了检测人在太空航行中是否保持神智清醒。 　　半个世纪过去，航天员培训内容越来越丰富，航天员早已不仅仅是驾驶员，除了“发挥应急功能”，他们需要主动操控很多复杂的任务。 　　　　面对未知 　　在最早期的航天飞行中，航天员作用有限，因为没有人知道进入太空后会发生什么。但为了确保“前无古人”的航天飞行万无一失，苏联或美国当初层层选拔出来的第一批航天员经历了全面培训和磨练。 　　苏联“东方”号载人飞船计划培训的第一批航天员包括加加林在内共２１人，美国为“水星”号飞船计划挑选了７个人。 　　“对双方而言，在把第一个人送入太空前，面对的都是未知因素，”英国出生的航天员皮尔斯·塞勒斯说，“所以他们尽量让（培训）涵盖所有内容，但双方的出发点略有不同。” 　　当时的苏联和美国，第一批航天员都从国内最优秀的飞行员中选拔。在苏联人看来，航天飞行可能意味着需要应对各种极端环境。 　　举例来说，“（苏联人）从那些曾参加过战时各种高空（飞行）研究工作的人员中选拔（航天员），”在华盛顿特区全国航空航天博物馆工作的太空历史学家凯瑟琳·刘易斯向英国广播公司（ＢＢＣ）介绍。 　　按刘易斯的说法，苏联当时侧重研究高空飞行对人身体的影响，希望借此为航天飞行做好准备。 　　而航天员塞勒斯说，选拔标准中，航天员能否吃苦也很重要。“加加林和他的朋友（指其他受训航天员）花费了很多时间接受非常折磨人的、考验肉体承受力的训练。” 　　“他们认为把一个人送上天将会是一种极端悲惨和让人憎恶的体验，所以他们经历了离心机、缺氧环境等条件下的残酷训练……总的来说，就是折磨那些航天员。” 　　在美国航天训练中，候选航天员需要学会应对更多意外情况。比如，美国载人航天计划最初打算将着陆点设在外海，因此航天员需要接受很多水中培训。这意味着航天员不仅要学会如何在水中爬出飞船，还要应对当飞船实际降落地点比预期远得多的情况下如何在海上生存的问题。 　　万一飞船最后根本没有降落在海上怎么办？所以美国航天局还要求航天员们接受全套的沙漠与丛林生存技巧训练。 　　为了应对降落时面临的敌对环境，苏联的做法是为加加林配备了一把手枪，放在“东方”１号载人飞船中的应急箱中。 　　　　不断改进 　　随着时间流逝，航天飞行不再像５０年前那么新奇了，航天员队伍不再全部从军队飞行员中选拔，更多的是经过专业训练的科研人员。 　　美国航天局１９５９年开始制订载人航天飞行计划时，航天员的平均学历为４年大学。到了美国航天局１９６７年启动航天员选拔培训项目时，航天员平均接受大学教育８.３年；航天员队伍主要由平民科研人员构成；对航天员角色的定义也远远超出了最开始的范畴。 　　越来越多的模型被使用，航天员们在体验过后，会向工程师反馈意见，以便改进座舱设计。在美国北卡罗来纳州的莫尔黑德天文馆，美国航天员置身于一个飞船模型内，把他们上天后所要做的事情一一演习。 　　只有一件事无法模拟，那就是真正的失重现象。但在阿波罗登月计划实施前，美国已开始在一架倾斜的飞机上安装一种缆线和滑轮组成的系统，让受训者感受当重力仅为地球六分之一时是什么感觉，这正是月球表面人类所感受到的重力水平。 　　不过，后来更多的航天员所体验到的失重感适应培训来自得克萨斯州约翰逊航天中心的中性浮力实验室。它像一个巨大的室内水槽，全副武装的航天员在其中感受“失重”：他们既不会下沉，也不会上升，只是浮在那里。水槽中还浮着与原型一样大小的模拟太空飞船，甚至还有国际空间站模拟座舱。 　　　　任务改变 　　随着计算机技术应用的普及，航天员的训练形式也发生了变化。航天员塞勒斯说，今天的航天员训练很大程度上依赖于虚拟技术，尤其是“太空漫步”这类任务，虚拟技术已经成为一种例行程序，机器人技术也运用得越来越多。 　　“从第一次飞行到现在，（训练）任务已经发生改变。我们不只是驾驶一架飞船绕着地球飞，我们现在用的飞船非常复杂，有很多系统需要操控，”塞勒斯说。 　　航天飞机的问世对驾驶员提出了更高要求。“它发射时像火箭一样，绕轨道飞行时像太空船，着陆时则像一架非常复杂的滑翔机，所以有很多东西需要掌握。” 　　创下连续太空旅行最长时间女性纪录的苏尼·威廉斯说，如今的航天培训不仅仅注重让航天员做好上天准备，也强调如何在越来越长的“飞天”过程中保持良好状态。 　　“在你为一次飞行做准备的时候，你可能处于一生中最好的身体状态，但（从太空）回来的时候就是另一回事了，”威廉斯告诉ＢＢＣ，“你必须明白，你在太空中的每一时刻，你的骨密度和肌肉组织都处于衰竭过程中，因为你不需要使用它们。（回来后）每一天你都需要努力让自己恢复到上天之前的状态。” 　　考虑到这种情况，航天员培训中引入了模拟重力下拉作用的训练项目和仪器，在国际空间站，这已成为一种基本训练。 　　不过，威廉斯指出，尽管航天员培训的技术手段不断更新，一些基本因素从始至终未曾改变，比如用一个巨大的离心机把受训航天员挂着甩来甩去，这是为了模拟航天飞行过程中的超重作用。 　　“在乘坐太空飞船航行之前，假如是第一次参加飞行，我们会进入离心机，确保每个人认识到回到地上时超重作用会对你产生什么样的影响。我不能说这过程很有趣——他们会在你身上安台摄像机，事后你会看到当出现超重现象时是一幅什么模样……不过这是一种很好的训练。”（沈敏） 　　　　相关链接：航天员选训中心 　　发展载人航天的各国都有航天员选训中心，比较著名的有美国国家航空航天局的约翰逊航天中心和俄罗斯加加林航天员培训中心，又名星城。它们的主要任务有：为载人飞行进行预备航天员和正式航天员的选拔；对航天员实施身体素质、心理、特殊环境因素适应性及飞行专业技能的训练，对航天员实施飞行前、飞行中和返回后的医学监督与医学保障，辅助飞行控制中心进行医学监督和及时地分析，并开展航天医学工程研究。 　　来源：新华网

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