航天员如何培训和准备航天飞行?

作者: 王铮

来源: 科学大院

发布日期: 2016-10-17

本文详细介绍了航天员从选拔到最终执行航天任务所需要经历的严格训练和准备工作,包括体质训练、知识学习、环境模拟训练和任务训练,展示了成为一名合格航天员的艰辛过程。

要想成为一名真正的航天员,究竟需要接受哪些训练和准备呢?让我们从世界首位航天员加加林的经历说起。1959年,前苏联决定在空军飞行员中征召第一批宇航员。加加林立刻向空军指挥部提交了申请报告。选拔异常严格,一连几天,他每天必须回答来自科学家、医生和军官们提出的各种各样的问题。他本身就是一名出色的飞行员,身体条件好,又沉着冷静,很快地,他成为了第一批6名宇航员中的一员,开始接受训练。

加加林经常被带到一个具备良好隔音系统的绝音室里,里面只有一张办公桌,桌子上放着一个仪表盘,桌子旁放着一张沙发床,一个装有食品的冰箱,一块帘布后边就是厕所。加加林需要在里面生活十天甚至更长,并且,不止一次。这就是独自生活的考验了。除了独自生活考验,根据后来的回忆,加加林还接受了很多艰苦的训练。例如,针对宇航员进入宇宙中的环境变化,学者们进行了预测,并为加加林安排了关于失重和高温的训练。

他会进入滚筒中,坐在固定的一张座椅上进行失重训练。训练时,滚筒飞速旋转,令他感到天晕地旋。开始的一段时间,他感到头晕目眩、内脏翻滚、全身肌肉紧缩,艰苦的环境令他大汗淋漓,脸色苍白。直到他能够在滚筒中保持自己的平衡,才算达到训练的目标。而对于高温环境,他需要到人称“蒸箱”的人工控温室里进行训练和测试。

短时间内,温度会从常温开始上升,40℃,50℃,乃至70℃,80℃,而加加林经过训练,在其中坚持了超过100分钟。经过了种种艰苦的训练,加加林才终于成为世界上第一个进入太空的宇航员。随着人类航天活动经验的不断积累,现代航天员训练和准备越来越科学和规范,能够“有的放矢”。航天员培训的内容,除了航天理论和基础知识培训,也要进行增强体质的体育锻炼、航天特殊技能训练,并进行适应特殊环境的训练和飞行模拟。

体质训练由于航天员在执行任务中要经受巨大的噪声、振动、冲击、超重和失重等各种恶劣环境,并且还要在这些恶劣环境中保持头脑清醒进行工作,因此,要成为一名合格的航天员,首先要进行增强体质的训练。训练的主要目标是提高神经系统的灵活性、前庭器官平衡机能的稳定性、心脏和心血管系统的舒缩机能、人体对低压缺氧环境的适应能力等。

常见的项目包括伏虎、秋千、体操、球类、蹦床、游泳、滑冰、滑雪、长跑、爬山、骑自行车和跳伞等等。这些体育锻炼强度可是非同小可,比如美国为训练“阿波罗”计划中登月航天员的月面行走能力,让他们穿着几十公斤重的登月航天服每天在沙漠中步行20-30千米;而苏联为准备“苏美对接”飞行,让航天员在一年半中越野跑步200多千米、骑自行车1000多千米、滑雪3000多千米。

当然,除了身体健康,心理健康也不能忽视,航天员不仅要进行心理适应训练,还要共同训练培养协同性(往往是半年到一年,如果是长期飞行常要准备两年以上)。知识学习要成为航天员,需要学习许多科学知识。

具体的有:包括空气动力学、飞行动力学、地球物理学、气象学、天文学、天体物理学和宇宙航行学,甚至还有心理学等基础理论;包括火箭与飞船的设计原理和结构性能,飞船的导航控制,座舱中各种仪器设备的功能和操纵、维护和修理技术,以及通讯、摄影等的技术知识;针对具体的飞行任务,还要学习所执行的计划任务书,掌握每项任务的细节,并掌握执行特殊任务时的知识和技术,如舱外行走、航天器的会合和对接、登月相关知识等;此外,为了应付一般的太空疾病,他们还要学习一些医学和航天医学知识以及简单的太空医疗技术。

环境模拟训练前面已经提到,航天员执行任务时会经历各种恶劣环境,而针对噪声、振动、冲击、超重和失重这些恶劣的环境,也需要进行模拟训练,正如加加林所做的一样。比如,利用飞机飞行进行失重训练,利用大型离心机进行超重训练,利用隔离舱进行生活工作的训练,弹射座椅的救生训练,高低温和噪声适应训练等等。

任务训练航天员上天可不是单纯生活的,他们要操作飞船,进行大量的工作,所以,航天员在执行任务前必须集中半年以上的时间针对任务作具体训练。航天员除了参加航天器总装、测试、火箭预射试验外,还进行专门模拟飞行、对接和着陆等训练。模拟飞行训练在低真空的航天器模拟舱内进行,它能给予除失重以外的一切飞行感觉和环境。

此外,对于起飞过程着陆过程,还有飞行中正常的和不正常的情况,还有航天器对接、出舱、舱内外活动、回收和救生等航天活动,都要进行模拟。美国国家航空航天训练和培训中心(National AeroSpace Training And Research,简称NATAR)曾经出过一份航天员训练说明(可用于民用哟),这里我们简单列举一下:针对航天活动参与者训练简单不少!

当然这只是成为航天员的一些准备,模拟飞行训练等等还是不能省的。通过上面的介绍,相信你能看得出来,要成为一名合格的航天员是多么的不容易,他们每一次航天任务的成功,都伴随着背后极其艰辛的努力,说到这里是不是对他们更加肃然起敬了呢!

UUID: 7df15973-d387-45e1-aacd-fbbd12a3ddef

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/科学大院公众号-pdf2txt/2016年/2016-10-17_航天员如何培训和准备航天飞行?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0054 元