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绍兴喝茶快餐外卖推荐,航天员是怎样练成的(开卷知新),训练,活动,进行
2024-06-08 05:32:44
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中国空间站示(shi)意图。

航天员进行模拟失(shi)重水槽出舱活动训练。  以(yi)上图片均为(wei)中国航天员科研训练中心提供

5月28日,神舟十(shi)八(ba)号乘组圆满完成(cheng)第一(yi)次出舱活动,完成(cheng)了(le)空间站空间碎片防护装置安装、舱外(wai)设备设施巡检等(deng)任务。除了(le)出舱,还有许多任务正在进行,考验着航天员的各方(fang)面素质。

不(bu)少读者好奇,要想成(cheng)为(wei)一(yi)名遨游太空、逐梦星辰(chen)的航天员,需要哪些能力?我们(men)约请中国载(zai)人航天工程航天员系统总设计师黄(huang)伟芬进行解(jie)读。

——编 者

人类(lei)自古就有飞天的梦想,中国的“嫦娥奔(ben)月”、古希腊的“代达罗斯飞日”等(deng)各种脍炙人口的神话传(chuan)说,无一(yi)不(bu)寄托着人类(lei)认识(shi)和征服太空的美好憧憬。进入(ru)现(xian)代以(yi)来,航天员成(cheng)为(wei)人类(lei)开拓太空之路的先锋和世人敬仰的英雄。经常有人会问,航天员的“超能力”从何而来?他们(men)是怎样练成(cheng)的?

航天员是一(yi)个(ge)充满挑战的职业,工作环境(jing)特殊、职业技能复杂、飞行任务艰(jian)巨,需要在严格科学选拔基础上,通过全(quan)面系统训练进行长期培养。30多年来,从首飞航天员完成(cheng)单人单天飞行任务,到航天员乘组完成(cheng)180多天空间站长期驻(zhu)留任务,中国载(zai)人航天不(bu)断挑战新(xin)高度;从突破出舱活动技术、完成(cheng)首次太空漫步,到出舱完成(cheng)空间站组装建(jian)造与维修等(deng)复杂作业任务、常态化开展空间站出舱活动,中国航天员每一(yi)次出征都不(bu)辱使(shi)命。我们(men)创建(jian)了(le)具有中国特色的完备的航天员选拔与训练技术体系,具备选拔训练航天驾驶员、航天飞行工程师和载(zai)荷专家三种不(bu)同类(lei)别航天员的能力,能够选拔训练满足不(bu)同飞行任务需要的飞行乘组。

八(ba)大类(lei)百余项训练,从难从严系统练就“超能力”

空间站任务艰(jian)巨复杂,航天员飞行时间长达3到6个(ge)月,对其身体素质、知(zhi)识(shi)技能、应急决策与处置能力、心理(li)调适能力等(deng)都提出了(le)极(ji)高要求。因此,航天员必须接(jie)受全(quan)面系统的训练,在思想、身体、心理(li)、知(zhi)识(shi)储备和操作技能等(deng)方(fang)面具备执行飞行任务的能力,做好执行任务的准备。

航天员系统本着“从难从严、从实战出发、试训一(yi)体”的原则,设计实施了(le)八(ba)大类(lei)百余项训练科目。这些科目包括基础理(li)论训练、体质训练、心理(li)训练、航天环境(jing)适应性(xing)训练、救生与生存训练、航天专业技术训练(包括出舱活动技术训练、交会对接(jie)技术训练、空间站技术训练、货运(yun)飞船技术训练、载(zai)人飞船技术训练、空间实(试)验技术训练等(deng))、飞行程序与任务模拟训练、大型联合演练等(deng)。除了(le)训练科目,航天员还会参加人船联试、人船站地联试、长期载(zai)人综合模拟验证试验、出舱活动水下验证试验、工效学评价试验等(deng)各类(lei)工程研制试验活动,并(bing)深度参与飞行手册和预案编写,不(bu)断强化提升综合实战能力。

虚实结合贴近实战,多维度练就过硬出舱本领

出舱活动训练,是空间站任务航天员最重要、难度最大、最复杂的训练科目,包括出舱活动理(li)论、操作技能和出舱程序训练。出舱活动理(li)论训练涉及(ji)出舱活动技术基础、医学基础、舱外(wai)服等(deng)内容,通过授课方(fang)式(shi)进行。操作技能和出舱程序训练利用各类(lei)模拟器进行,既有正常工况下的操作,也有应急故障处置操作;既有常压(ya)环境(jing)下的训练,也有模拟失(shi)重环境(jing)和低压(ya)环境(jing)下的训练。

模拟失(shi)重水槽出舱活动训练最广为(wei)人知(zhi)。在训练时,通过浮力配平,航天员身着水下训练服,在模拟太空失(shi)重状态下,用双手控制身体姿态,完成(cheng)舱外(wai)转移(yi)、上下机(ji)械(xie)臂、设备组装等(deng)操作。水下训练不(bu)仅需要体能和力量,也需要技巧。比如,登上机(ji)械(xie)臂脚限位器是一(yi)个(ge)技巧性(xing)非常强的操作,航天员无法通过眼睛直接(jie)看到脚限位器的位置,只能借助手腕上的反光镜进行观察。这就需要航天员手握环形扶手控制身体姿态,反复练习登上脚限位器的动作。

10帕低压(ya)环境(jing)出舱活动训练,是每一(yi)名执行出舱活动任务的航天员必须接(jie)受的一(yi)项极(ji)具挑战的高风险训练。训练时,如果低压(ya)训练服或其他设备出现(xian)问题,有可能导致(zhi)灾难性(xing)后果。因此,这不(bu)仅是出舱程序和操作技能训练,更是对航天员心理(li)的考验。

除水槽训练外(wai),航天员还须在配有气浮悬吊装置的训练模拟器上进行出舱过闸和返(fan)回过闸程序及(ji)操作训练。训练中,气浮悬吊装置可使(shi)航天员在身着笨重的常压(ya)训练服的情况下移(yi)动身体完成(cheng)相(xiang)关(guan)操作,帮助航天员掌(zhang)握相(xiang)关(guan)程序和操作技能。

虚拟现(xian)实训练器,是航天员进行出舱活动协同训练的重要设施。训练时,两名出舱航天员佩戴虚拟现(xian)实眼镜,舱内航天员使(shi)用机(ji)械(xie)臂操作台控制机(ji)械(xie)臂,三人协同完成(cheng)出舱活动模拟训练。航天员可沉浸(jin)式(shi)体验在舱壁上行走、乘坐机(ji)械(xie)臂转移(yi),可俯瞰(kan)地球,也可仰望星空。逼真的“舱外(wai)环境(jing)”给航天员一(yi)种身临其境(jing)的视觉冲击和心理(li)体验。

极(ji)端环境(jing)真实磨炼,全(quan)方(fang)位练就超强团(tuan)队救生能力

出舱,不(bu)仅仅是在太空。航天员返(fan)回地面后,尤其是应急返(fan)回后,如果救援人员不(bu)能按时到达,就需要自主出舱。因此航天员必须接(jie)受救生与生存训练,具备在恶劣(lie)环境(jing)下生存的能力。

在救生与生存训练中,沙漠生存训练和海上救生训练难度很高。在沙漠训练中,航天员要在地表温度高达近75摄氏度的沙漠中独立生存两天,经受大风扬沙、烈日高温、降(jiang)雨降(jiang)温等(deng)恶劣(lie)气象条件考验,自主搭建(jian)帐篷、分配宝贵的应急水资源与食品资源,并(bing)完成(cheng)救生设备使(shi)用考核。

海上救生训练包括海上自主出舱、海上生存、海上救援船救援、直升机(ji)悬吊营救训练等(deng)科目。航天员先要在狭小闷热(re)的返(fan)回舱内完成(cheng)出舱前的各项准备工作,之后携带救生物品出舱、爬上救生船、发出求救信(xin)号、开展各种生存活动。在一(yi)望无际、波涛汹涌的海面上漂流5小时,阳光暴(bao)晒加之海水冰(bing)凉,会引发眩晕、呕吐(tu)等(deng)生理(li)反应。航天员需要克(ke)服各种困难完成(cheng)训练任务,掌(zhang)握救生技能,更要磨炼坚忍不(bu)拔的意志品质,增强团(tuan)队的凝聚力与协同配合能力。

情绪相(xiang)容选训结合,科学练就心理(li)调适能力

航天飞行是一(yi)项高风险的活动,航天员承受着巨大的心理(li)负荷,尤其是长期载(zai)人飞行需要航天员具有良好的心理(li)调适能力,航天员心理(li)选拔与训练尤为(wei)重要。

与救生生存训练相(xiang)比,心理(li)训练中的狭小密闭环境(jing)睡眠剥夺训练同样极(ji)具挑战。在这项训练中,航天员要在不(bu)足6平方(fang)米的小房间内、连续(xu)72小时睡眠剥夺的情况下,完成(cheng)多项生理(li)、认知(zhi)、情绪等(deng)测试以(yi)及(ji)相(xiang)关(guan)任务。睡眠剥夺对人的认知(zhi)、情绪、操作等(deng)身心状态影响非常大,让航天员体验到极(ji)端情况下的身心状态,磨砺(li)坚决完成(cheng)任务的战斗精神,被公(gong)认为(wei)航天员训练中最具挑战性(xing)的科目之一(yi)。此外(wai),心理(li)训练还包括心理(li)放松、心理(li)表象、心理(li)调适、心理(li)相(xiang)容性(xing)训练及(ji)结合性(xing)心理(li)训练等(deng)多个(ge)科目,帮助航天员掌(zhang)握心理(li)放松与调适技能,提升航天员心理(li)稳定性(xing)与心理(li)相(xiang)容性(xing),更好执行长期在轨飞行任务。

超重、失(shi)重、振动、旋转等(deng)训练,练就超强航天环境(jing)耐力适应性(xing)

载(zai)人航天飞行中航天员要承受超重、失(shi)重、噪声、振动、旋转、着陆冲击等(deng)各种环境(jing)因素的影响,而人对航天环境(jing)的耐力和适应性(xing)个(ge)体差异很大,因此必须进行航天环境(jing)适应性(xing)选拔和训练,这是航天员选拔训练中最具特色的项目之一(yi)。通过选拔,挑选出对航天环境(jing)耐力较(jiao)好的候选者进入(ru)航天员队伍,之后必须每年定期进行训练以(yi)保(bao)持较(jiao)高的耐力水平,提高适应能力。

超重训练中,巨大的离心机(ji)模拟飞船上升及(ji)返(fan)回期间的超重曲线,使(shi)航天员最高要承受8倍于自身体重的压(ya)力,带来肌肉变(bian)形、黑视乃至意识(shi)模糊等(deng)生理(li)挑战。航天员手握中止训练按钮,但多年来没有一(yi)名航天员按下这个(ge)按钮。

空间运(yun)动病(bing)是航天员入(ru)轨后3天内的高发问题。说是病(bing),其实是进入(ru)失(shi)重状态下的一(yi)种生理(li)反应,人会感到眩晕、面色苍白、出汗,严重时会呕吐(tu),与我们(men)平时晕车(che)、晕船相(xiang)似(si)。航天员发生空间运(yun)动病(bing)概率的高低与其前庭器官对运(yun)动刺激的耐受能力密切相(xiang)关(guan)。因此,候选者要接(jie)受严格的前庭功能检查,排除运(yun)动病(bing)史、前庭功能不(bu)正常或前庭耐力差等(deng)问题后,进行专门训练。训练中,航天员要在旋转的座椅上接(jie)受头部前后左右摆动等(deng)强烈前庭刺激,以(yi)提升前庭功能,预防空间运(yun)动病(bing)。

航天专业任务模拟,练就过硬处置能力

执行空间站任务时,航天员要对空间站组合体运(yun)行进行监控管理(li)、维护维修,完成(cheng)大量站务管理(li)、物资管理(li)、空间实(试)验等(deng)工作,需要掌(zhang)握学科门类(lei)众多的知(zhi)识(shi)和技能。比如,航天员在轨使(shi)用的各类(lei)飞行手册有70多册,共计约390万(wan)字。航天员要熟知(zhi)这些内容,当需要时能快速查找,对关(guan)键(jian)内容更是烂熟于心。因此,航天员需要进行大量空间站技术、空间实(试)验技术等(deng)航天专业技术训练。

在执行任务前,还要利用空间站组合体模拟器开展组合体全(quan)程序模拟训练。航天员要在组合体模拟器内完成(cheng)为(wei)期两周的全(quan)任务模拟训练,从加热(re)食品到使(shi)用大小便(bian)收集装置,从维护环控生保(bao)系统到开展试验研究,从锻炼身体到与地面通信(xin)交互,覆盖在轨执行任务时的所有通用操作。这既是训练也是一(yi)次综合大考,有助于航天员将(jiang)学到的各种知(zhi)识(shi)融会贯通,协同配合更为(wei)默契,为(wei)执行飞行任务做好万(wan)全(quan)准备。

宝剑锋从磨砺(li)出,梅花香自苦寒来。航天员训练是一(yi)个(ge)漫长的征程,是航天员提高身心素质、磨炼意志、获得丰富学识(shi)与职业技能的过程,也是一(yi)个(ge)连续(xu)不(bu)断全(quan)面提高职业素养的过程。航天员不(bu)仅在飞行前要进行训练,在飞行中也要进行复习性(xing)、维持性(xing)、新(xin)增的、地面无法真实操作的任务等(deng)相(xiang)关(guan)训练,例如出舱活动前,航天员须身穿舱外(wai)服进行在轨训练。在完成(cheng)航天飞行之后,还要继(ji)续(xu)训练,为(wei)参加下次飞行做好准备。对于航天员来说,千锤百炼,学无止境(jing),只要不(bu)退役(yi),训练就不(bu)会中止!

(作者为(wei)中国载(zai)人航天工程航天员系统总设计师)

推荐读物

《钱学森讲谈录——哲学、科学、艺术》:钱学森著;九州出版社出版。

《航天员出舱活动医学基础》:黄(huang)伟芬主编;中国宇航出版社出版。

《航天员选拔训练与飞行任务准备》:埃(ai)里克(ke)·希德豪斯著,黄(huang)伟芬译;国防工业出版社出版。

版式(shi)设计:陈晓劲

(人民日报媒体技术公(gong)司)

《 人民日报 》( 2024年06月07日 20 版)

发布于:北京市
版权号:18172771662813
 
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