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万源喝茶外卖海选工作室,航天员是怎样练成的,训练,活动,任务
2024-06-09 15:45:59
万源喝茶外卖海选工作室,航天员是怎样练成的,训练,活动,任务

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5月(yue)28日,神舟十八(ba)号(hao)乘(cheng)组圆满完成第一次出(chu)舱(cang)活动(dong),完成了空间站空间碎(sui)片防护装(zhuang)置安装(zhuang)、舱(cang)外设备设施(shi)巡检等任务。除了出(chu)舱(cang),还有许(xu)多任务正在进行(xing),考验着航天员的各方面素质。

不少(shao)读者好奇,要想成为一名遨游太空、逐梦星辰的航天员,需要哪些能力?我们约请中(zhong)国载(zai)人(ren)航天工程航天员系统总设计师黄伟(wei)芬进行(xing)解读。

——编者

人(ren)类(lei)自古就有飞天的梦想,中(zhong)国的“嫦(chang)娥奔月(yue)”、古希腊的“代达(da)罗斯飞日”等各种脍炙(zhi)人(ren)口的神话传说,无(wu)一不寄托着人(ren)类(lei)认识和征服太空的美好憧憬。进入(ru)现代以来,航天员成为人(ren)类(lei)开拓太空之路的先锋和世人(ren)敬仰的英雄。经(jing)常有人(ren)会(hui)问,航天员的“超(chao)能力”从何而(er)来?他们是怎样练成的?

航天员是一个(ge)充满挑战的职业,工作环境(jing)特殊、职业技(ji)能复杂、飞行(xing)任务艰巨,需要在严格科学选拔基础上(shang),通过(guo)全(quan)面系统训练进行(xing)长期培养(yang)。30多年来,从首飞航天员完成单人(ren)单天飞行(xing)任务,到航天员乘(cheng)组完成180多天空间站长期驻留任务,中(zhong)国载(zai)人(ren)航天不断挑战新高(gao)度;从突破出(chu)舱(cang)活动(dong)技(ji)术、完成首次太空漫步,到出(chu)舱(cang)完成空间站组装(zhuang)建造与维修等复杂作业任务、常态化(hua)开展空间站出(chu)舱(cang)活动(dong),中(zhong)国航天员每(mei)一次出(chu)征都不辱(ru)使命(ming)。我们创建了具有中(zhong)国特色的完备的航天员选拔与训练技(ji)术体系,具备选拔训练航天驾驶员、航天飞行(xing)工程师和载(zai)荷专家三种不同类(lei)别(bie)航天员的能力,能够选拔训练满足不同飞行(xing)任务需要的飞行(xing)乘(cheng)组。

八(ba)大(da)类(lei)百余项训练,从难从严系统练就“超(chao)能力”

空间站任务艰巨复杂,航天员飞行(xing)时(shi)间长达(da)3到6个(ge)月(yue),对其身体素质、知识技(ji)能、应急(ji)决策与处置能力、心理调适(shi)能力等都提出(chu)了极高(gao)要求(qiu)。因此,航天员必须接受(shou)全(quan)面系统的训练,在思(si)想、身体、心理、知识储备和操作技(ji)能等方面具备执行(xing)飞行(xing)任务的能力,做好执行(xing)任务的准备。

航天员系统本着“从难从严、从实战出(chu)发、试训一体”的原则,设计实施(shi)了八(ba)大(da)类(lei)百余项训练科目。这些科目包括基础理论训练、体质训练、心理训练、航天环境(jing)适(shi)应性训练、救生与生存训练、航天专业技(ji)术训练(包括出(chu)舱(cang)活动(dong)技(ji)术训练、交会(hui)对接技(ji)术训练、空间站技(ji)术训练、货运飞船技(ji)术训练、载(zai)人(ren)飞船技(ji)术训练、空间实(试)验技(ji)术训练等)、飞行(xing)程序(xu)与任务模拟训练、大(da)型联合演练等。除了训练科目,航天员还会(hui)参加人(ren)船联试、人(ren)船站地联试、长期载(zai)人(ren)综合模拟验证试验、出(chu)舱(cang)活动(dong)水下验证试验、工效学评价试验等各类(lei)工程研制试验活动(dong),并深度参与飞行(xing)手册和预案编写,不断强(qiang)化(hua)提升综合实战能力。

虚(xu)实结合贴近实战,多维度练就过(guo)硬出(chu)舱(cang)本领(ling)

出(chu)舱(cang)活动(dong)训练,是空间站任务航天员最重(zhong)要、难度最大(da)、最复杂的训练科目,包括出(chu)舱(cang)活动(dong)理论、操作技(ji)能和出(chu)舱(cang)程序(xu)训练。出(chu)舱(cang)活动(dong)理论训练涉(she)及出(chu)舱(cang)活动(dong)技(ji)术基础、医学基础、舱(cang)外服等内容,通过(guo)授课方式进行(xing)。操作技(ji)能和出(chu)舱(cang)程序(xu)训练利(li)用各类(lei)模拟器进行(xing),既有正常工况下的操作,也有应急(ji)故障处置操作;既有常压(ya)环境(jing)下的训练,也有模拟失重(zhong)环境(jing)和低压(ya)环境(jing)下的训练。

模拟失重(zhong)水槽出(chu)舱(cang)活动(dong)训练最广为人(ren)知。在训练时(shi),通过(guo)浮力配平,航天员身着水下训练服,在模拟太空失重(zhong)状态下,用双手控制身体姿态,完成舱(cang)外转移、上(shang)下机(ji)械(xie)臂、设备组装(zhuang)等操作。水下训练不仅需要体能和力量,也需要技(ji)巧。比如,登上(shang)机(ji)械(xie)臂脚限位器是一个(ge)技(ji)巧性非常强(qiang)的操作,航天员无(wu)法通过(guo)眼睛(jing)直接看(kan)到脚限位器的位置,只能借(jie)助(zhu)手腕上(shang)的反光镜(jing)进行(xing)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(shang)脚限位器的动(dong)作。

10帕(pa)低压(ya)环境(jing)出(chu)舱(cang)活动(dong)训练,是每(mei)一名执行(xing)出(chu)舱(cang)活动(dong)任务的航天员必须接受(shou)的一项极具挑战的高(gao)风险训练。训练时(shi),如果低压(ya)训练服或其他设备出(chu)现问题,有可能导致(zhi)灾难性后果。因此,这不仅是出(chu)舱(cang)程序(xu)和操作技(ji)能训练,更(geng)是对航天员心理的考验。

除水槽训练外,航天员还须在配有气浮悬吊装(zhuang)置的训练模拟器上(shang)进行(xing)出(chu)舱(cang)过(guo)闸和返回过(guo)闸程序(xu)及操作训练。训练中(zhong),气浮悬吊装(zhuang)置可使航天员在身着笨重(zhong)的常压(ya)训练服的情况下移动(dong)身体完成相关操作,帮助(zhu)航天员掌握相关程序(xu)和操作技(ji)能。

虚(xu)拟现实训练器,是航天员进行(xing)出(chu)舱(cang)活动(dong)协同训练的重(zhong)要设施(shi)。训练时(shi),两名出(chu)舱(cang)航天员佩戴虚(xu)拟现实眼镜(jing),舱(cang)内航天员使用机(ji)械(xie)臂操作台控制机(ji)械(xie)臂,三人(ren)协同完成出(chu)舱(cang)活动(dong)模拟训练。航天员可沉浸式体验在舱(cang)壁上(shang)行(xing)走、乘(cheng)坐机(ji)械(xie)臂转移,可俯瞰地球,也可仰望星空。逼真的“舱(cang)外环境(jing)”给(gei)航天员一种身临其境(jing)的视觉冲击和心理体验。

极端环境(jing)真实磨炼,全(quan)方位练就超(chao)强(qiang)团队救生能力

出(chu)舱(cang),不仅仅是在太空。航天员返回地面后,尤其是应急(ji)返回后,如果救援(yuan)人(ren)员不能按时(shi)到达(da),就需要自主出(chu)舱(cang)。因此航天员必须接受(shou)救生与生存训练,具备在恶劣环境(jing)下生存的能力。

在救生与生存训练中(zhong),沙漠生存训练和海上(shang)救生训练难度很高(gao)。在沙漠训练中(zhong),航天员要在地表温度高(gao)达(da)近75摄氏度的沙漠中(zhong)独立生存两天,经(jing)受(shou)大(da)风扬沙、烈日高(gao)温、降雨降温等恶劣气象条件考验,自主搭建帐篷、分配宝贵的应急(ji)水资(zi)源与食品资(zi)源,并完成救生设备使用考核。

海上(shang)救生训练包括海上(shang)自主出(chu)舱(cang)、海上(shang)生存、海上(shang)救援(yuan)船救援(yuan)、直升机(ji)悬吊营救训练等科目。航天员先要在狭小闷热的返回舱(cang)内完成出(chu)舱(cang)前的各项准备工作,之后携带救生物品出(chu)舱(cang)、爬上(shang)救生船、发出(chu)求(qiu)救信号(hao)、开展各种生存活动(dong)。在一望无(wu)际(ji)、波涛汹(xiong)涌的海面上(shang)漂(piao)流5小时(shi),阳光暴晒加之海水冰凉,会(hui)引发眩晕、呕吐等生理反应。航天员需要克服各种困难完成训练任务,掌握救生技(ji)能,更(geng)要磨炼坚忍不拔的意(yi)志品质,增强(qiang)团队的凝聚(ju)力与协同配合能力。

情绪相容选训结合,科学练就心理调适(shi)能力

航天飞行(xing)是一项高(gao)风险的活动(dong),航天员承受(shou)着巨大(da)的心理负荷,尤其是长期载(zai)人(ren)飞行(xing)需要航天员具有良好的心理调适(shi)能力,航天员心理选拔与训练尤为重(zhong)要。

与救生生存训练相比,心理训练中(zhong)的狭小密闭环境(jing)睡眠剥夺训练同样极具挑战。在这项训练中(zhong),航天员要在不足6平方米的小房间内、连续72小时(shi)睡眠剥夺的情况下,完成多项生理、认知、情绪等测试以及相关任务。睡眠剥夺对人(ren)的认知、情绪、操作等身心状态影响非常大(da),让航天员体验到极端情况下的身心状态,磨砺坚决完成任务的战斗精神,被公(gong)认为航天员训练中(zhong)最具挑战性的科目之一。此外,心理训练还包括心理放松、心理表象、心理调适(shi)、心理相容性训练及结合性心理训练等多个(ge)科目,帮助(zhu)航天员掌握心理放松与调适(shi)技(ji)能,提升航天员心理稳定性与心理相容性,更(geng)好执行(xing)长期在轨飞行(xing)任务。

超(chao)重(zhong)、失重(zhong)、振动(dong)、旋(xuan)转等训练,练就超(chao)强(qiang)航天环境(jing)耐力适(shi)应性

载(zai)人(ren)航天飞行(xing)中(zhong)航天员要承受(shou)超(chao)重(zhong)、失重(zhong)、噪声(sheng)、振动(dong)、旋(xuan)转、着陆冲击等各种环境(jing)因素的影响,而(er)人(ren)对航天环境(jing)的耐力和适(shi)应性个(ge)体差异很大(da),因此必须进行(xing)航天环境(jing)适(shi)应性选拔和训练,这是航天员选拔训练中(zhong)最具特色的项目之一。通过(guo)选拔,挑选出(chu)对航天环境(jing)耐力较好的候选者进入(ru)航天员队伍,之后必须每(mei)年定期进行(xing)训练以保持较高(gao)的耐力水平,提高(gao)适(shi)应能力。

超(chao)重(zhong)训练中(zhong),巨大(da)的离心机(ji)模拟飞船上(shang)升及返回期间的超(chao)重(zhong)曲线,使航天员最高(gao)要承受(shou)8倍于自身体重(zhong)的压(ya)力,带来肌肉变形、黑视乃至意(yi)识模糊等生理挑战。航天员手握中(zhong)止训练按钮,但多年来没有一名航天员按下这个(ge)按钮。

空间运动(dong)病是航天员入(ru)轨后3天内的高(gao)发问题。说是病,其实是进入(ru)失重(zhong)状态下的一种生理反应,人(ren)会(hui)感到眩晕、面色苍白、出(chu)汗,严重(zhong)时(shi)会(hui)呕吐,与我们平时(shi)晕车、晕船相似(si)。航天员发生空间运动(dong)病概率的高(gao)低与其前庭(ting)器官对运动(dong)刺激的耐受(shou)能力密切相关。因此,候选者要接受(shou)严格的前庭(ting)功能检查,排除运动(dong)病史、前庭(ting)功能不正常或前庭(ting)耐力差等问题后,进行(xing)专门训练。训练中(zhong),航天员要在旋(xuan)转的座椅上(shang)接受(shou)头部前后左右(you)摆动(dong)等强(qiang)烈前庭(ting)刺激,以提升前庭(ting)功能,预防空间运动(dong)病。

航天专业任务模拟,练就过(guo)硬处置能力

执行(xing)空间站任务时(shi),航天员要对空间站组合体运行(xing)进行(xing)监控管理、维护维修,完成大(da)量站务管理、物资(zi)管理、空间实(试)验等工作,需要掌握学科门类(lei)众多的知识和技(ji)能。比如,航天员在轨使用的各类(lei)飞行(xing)手册有70多册,共计约390万(wan)字。航天员要熟(shu)知这些内容,当需要时(shi)能快速(su)查找,对关键内容更(geng)是烂熟(shu)于心。因此,航天员需要进行(xing)大(da)量空间站技(ji)术、空间实(试)验技(ji)术等航天专业技(ji)术训练。

在执行(xing)任务前,还要利(li)用空间站组合体模拟器开展组合体全(quan)程序(xu)模拟训练。航天员要在组合体模拟器内完成为期两周的全(quan)任务模拟训练,从加热食品到使用大(da)小便收集装(zhuang)置,从维护环控生保系统到开展试验研究,从锻炼身体到与地面通信交互,覆盖在轨执行(xing)任务时(shi)的所有通用操作。这既是训练也是一次综合大(da)考,有助(zhu)于航天员将学到的各种知识融会(hui)贯通,协同配合更(geng)为默(mo)契,为执行(xing)飞行(xing)任务做好万(wan)全(quan)准备。

宝剑(jian)锋从磨砺出(chu),梅花香自苦寒(han)来。航天员训练是一个(ge)漫长的征程,是航天员提高(gao)身心素质、磨炼意(yi)志、获得(de)丰富学识与职业技(ji)能的过(guo)程,也是一个(ge)连续不断全(quan)面提高(gao)职业素养(yang)的过(guo)程。航天员不仅在飞行(xing)前要进行(xing)训练,在飞行(xing)中(zhong)也要进行(xing)复习性、维持性、新增的、地面无(wu)法真实操作的任务等相关训练,例如出(chu)舱(cang)活动(dong)前,航天员须身穿舱(cang)外服进行(xing)在轨训练。在完成航天飞行(xing)之后,还要继续训练,为参加下次飞行(xing)做好准备。对于航天员来说,千(qian)锤百炼,学无(wu)止境(jing),只要不退役,训练就不会(hui)中(zhong)止!

(作者为中(zhong)国载(zai)人(ren)航天工程航天员系统总设计师)

版权号:18172771662813
 
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