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临汾高质量喝茶地方外卖推荐,航天员是怎样练成的,训练,活动,任务
2024-06-10 06:23:00
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5月28日,神舟十八号(hao)乘组圆满完(wan)成第一次出(chu)舱活动,完(wan)成了空间站空间碎片防(fang)护装置安装、舱外设备设施巡检等任务(wu)。除(chu)了出(chu)舱,还有许多任务(wu)正在进行,考验着(zhe)航天员的各方面素质。

不少读者好(hao)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(yue)请中国载人航天工程航天员系统总设计(ji)师黄伟芬进行解读。

——编者

人类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”等各种脍炙人口的神话传说,无一不寄托着(zhe)人类认识和征服太空的美好(hao)憧憬。进入现代以(yi)来,航天员成为人类开拓太空之路的先锋(feng)和世人敬仰的英雄。经常有人会问(wen),航天员的“超能力”从何而来?他们是怎样练成的?

航天员是一个(ge)充满挑战的职(zhi)业,工作环(huan)境特殊、职(zhi)业技能复杂、飞行任务(wu)艰巨(ju),需要在严格科学选拔基础上,通过全面系统训练进行长期培养(yang)。30多年(nian)来,从首飞航天员完(wan)成单人单天飞行任务(wu),到航天员乘组完(wan)成180多天空间站长期驻留(liu)任务(wu),中国载人航天不断挑战新(xin)高度;从突破出(chu)舱活动技术、完(wan)成首次太空漫步,到出(chu)舱完(wan)成空间站组装建造(zao)与维修等复杂作业任务(wu)、常态化开展(zhan)空间站出(chu)舱活动,中国航天员每一次出(chu)征都不辱使命(ming)。我们创建了具有中国特色(se)的完(wan)备的航天员选拔与训练技术体(ti)系,具备选拔训练航天驾驶员、航天飞行工程师和载荷专家三种不同类别航天员的能力,能够选拔训练满足不同飞行任务(wu)需要的飞行乘组。

八大类百余项训练,从难从严系统练就“超能力”

空间站任务(wu)艰巨(ju)复杂,航天员飞行时间长达3到6个(ge)月,对(dui)其身体(ti)素质、知识技能、应急决策与处(chu)置能力、心理调适能力等都提出(chu)了极高要求。因此,航天员必须接受全面系统的训练,在思想、身体(ti)、心理、知识储备和操作技能等方面具备执(zhi)行飞行任务(wu)的能力,做好(hao)执(zhi)行任务(wu)的准备。

航天员系统本着(zhe)“从难从严、从实战出(chu)发、试训一体(ti)”的原则,设计(ji)实施了八大类百余项训练科目。这些科目包括基础理论训练、体(ti)质训练、心理训练、航天环(huan)境适应性训练、救生与生存训练、航天专业技术训练(包括出(chu)舱活动技术训练、交会对(dui)接技术训练、空间站技术训练、货运(yun)飞船技术训练、载人飞船技术训练、空间实(试)验技术训练等)、飞行程序与任务(wu)模拟训练、大型联合演练等。除(chu)了训练科目,航天员还会参加人船联试、人船站地联试、长期载人综合模拟验证(zheng)试验、出(chu)舱活动水下验证(zheng)试验、工效学评价试验等各类工程研制试验活动,并深度参与飞行手册和预案编写,不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(chu)舱本领

出(chu)舱活动训练,是空间站任务(wu)航天员最重要、难度最大、最复杂的训练科目,包括出(chu)舱活动理论、操作技能和出(chu)舱程序训练。出(chu)舱活动理论训练涉及出(chu)舱活动技术基础、医(yi)学基础、舱外服等内容,通过授课方式进行。操作技能和出(chu)舱程序训练利用各类模拟器(qi)进行,既有正常工况下的操作,也有应急故障处(chu)置操作;既有常压环(huan)境下的训练,也有模拟失重环(huan)境和低压环(huan)境下的训练。

模拟失重水槽出(chu)舱活动训练最广为人知。在训练时,通过浮力配平,航天员身着(zhe)水下训练服,在模拟太空失重状态下,用双手控制身体(ti)姿态,完(wan)成舱外转移、上下机械(xie)臂(bi)、设备组装等操作。水下训练不仅(jin)需要体(ti)能和力量,也需要技巧。比如,登上机械(xie)臂(bi)脚限(xian)位器(qi)是一个(ge)技巧性非常强的操作,航天员无法通过眼睛直接看到脚限(xian)位器(qi)的位置,只能借(jie)助(zhu)手腕(wan)上的反(fan)光镜进行观察。这就需要航天员手握(wo)环(huan)形(xing)扶手控制身体(ti)姿态,反(fan)复练习登上脚限(xian)位器(qi)的动作。

10帕低压环(huan)境出(chu)舱活动训练,是每一名执(zhi)行出(chu)舱活动任务(wu)的航天员必须接受的一项极具挑战的高风险训练。训练时,如果低压训练服或其他设备出(chu)现问(wen)题,有可能导致灾难性后果。因此,这不仅(jin)是出(chu)舱程序和操作技能训练,更是对(dui)航天员心理的考验。

除(chu)水槽训练外,航天员还须在配有气浮悬吊(diao)装置的训练模拟器(qi)上进行出(chu)舱过闸和返回过闸程序及操作训练。训练中,气浮悬吊(diao)装置可使航天员在身着(zhe)笨重的常压训练服的情况下移动身体(ti)完(wan)成相关操作,帮助(zhu)航天员掌握(wo)相关程序和操作技能。

虚拟现实训练器(qi),是航天员进行出(chu)舱活动协(xie)同训练的重要设施。训练时,两名出(chu)舱航天员佩戴虚拟现实眼镜,舱内航天员使用机械(xie)臂(bi)操作台控制机械(xie)臂(bi),三人协(xie)同完(wan)成出(chu)舱活动模拟训练。航天员可沉浸式体(ti)验在舱壁上行走、乘坐机械(xie)臂(bi)转移,可俯瞰地球,也可仰望星空。逼真的“舱外环(huan)境”给航天员一种身临其境的视觉冲击和心理体(ti)验。

极端环(huan)境真实磨炼,全方位练就超强团队救生能力

出(chu)舱,不仅(jin)仅(jin)是在太空。航天员返回地面后,尤其是应急返回后,如果救援(yuan)人员不能按时到达,就需要自主出(chu)舱。因此航天员必须接受救生与生存训练,具备在恶劣环(huan)境下生存的能力。

在救生与生存训练中,沙漠生存训练和海(hai)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(li)生存两天,经受大风扬(yang)沙、烈日高温、降雨降温等恶劣气象条件考验,自主搭建帐篷、分配宝贵的应急水资源与食品资源,并完(wan)成救生设备使用考核。

海(hai)上救生训练包括海(hai)上自主出(chu)舱、海(hai)上生存、海(hai)上救援(yuan)船救援(yuan)、直升机悬吊(diao)营救训练等科目。航天员先要在狭小闷热的返回舱内完(wan)成出(chu)舱前(qian)的各项准备工作,之后携带救生物品出(chu)舱、爬上救生船、发出(chu)求救信号(hao)、开展(zhan)各种生存活动。在一望无际、波涛汹涌的海(hai)面上漂流5小时,阳光暴晒(shai)加之海(hai)水冰凉,会引发眩晕、呕吐等生理反(fan)应。航天员需要克服各种困(kun)难完(wan)成训练任务(wu),掌握(wo)救生技能,更要磨炼坚忍不拔的意志品质,增强团队的凝聚力与协(xie)同配合能力。

情绪(xu)相容选训结合,科学练就心理调适能力

航天飞行是一项高风险的活动,航天员承受着(zhe)巨(ju)大的心理负荷,尤其是长期载人飞行需要航天员具有良好(hao)的心理调适能力,航天员心理选拔与训练尤为重要。

与救生生存训练相比,心理训练中的狭小密(mi)闭环(huan)境睡眠剥夺训练同样极具挑战。在这项训练中,航天员要在不足6平方米的小房(fang)间内、连续72小时睡眠剥夺的情况下,完(wan)成多项生理、认知、情绪(xu)等测试以(yi)及相关任务(wu)。睡眠剥夺对(dui)人的认知、情绪(xu)、操作等身心状态影响非常大,让航天员体(ti)验到极端情况下的身心状态,磨砺坚决完(wan)成任务(wu)的战斗精神,被公认为航天员训练中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、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(wo)心理放松与调适技能,提升航天员心理稳定性与心理相容性,更好(hao)执(zhi)行长期在轨飞行任务(wu)。

超重、失重、振动、旋转等训练,练就超强航天环(huan)境耐力适应性

载人航天飞行中航天员要承受超重、失重、噪声、振动、旋转、着(zhe)陆冲击等各种环(huan)境因素的影响,而人对(dui)航天环(huan)境的耐力和适应性个(ge)体(ti)差异很大,因此必须进行航天环(huan)境适应性选拔和训练,这是航天员选拔训练中最具特色(se)的项目之一。通过选拔,挑选出(chu)对(dui)航天环(huan)境耐力较好(hao)的候(hou)选者进入航天员队伍,之后必须每年(nian)定期进行训练以(yi)保持较高的耐力水平,提高适应能力。

超重训练中,巨(ju)大的离心机模拟飞船上升及返回期间的超重曲(qu)线,使航天员最高要承受8倍于自身体(ti)重的压力,带来肌肉变形(xing)、黑视乃至(zhi)意识模糊等生理挑战。航天员手握(wo)中止训练按钮,但多年(nian)来没有一名航天员按下这个(ge)按钮。

空间运(yun)动病是航天员入轨后3天内的高发问(wen)题。说是病,其实是进入失重状态下的一种生理反(fan)应,人会感到眩晕、面色(se)苍(cang)白、出(chu)汗,严重时会呕吐,与我们平时晕车、晕船相似。航天员发生空间运(yun)动病概率的高低与其前(qian)庭器(qi)官对(dui)运(yun)动刺激(ji)的耐受能力密(mi)切相关。因此,候(hou)选者要接受严格的前(qian)庭功能检查,排除(chu)运(yun)动病史、前(qian)庭功能不正常或前(qian)庭耐力差等问(wen)题后,进行专门训练。训练中,航天员要在旋转的座椅上接受头部前(qian)后左右摆动等强烈前(qian)庭刺激(ji),以(yi)提升前(qian)庭功能,预防(fang)空间运(yun)动病。

航天专业任务(wu)模拟,练就过硬处(chu)置能力

执(zhi)行空间站任务(wu)时,航天员要对(dui)空间站组合体(ti)运(yun)行进行监控管理、维护维修,完(wan)成大量站务(wu)管理、物资管理、空间实(试)验等工作,需要掌握(wo)学科门类众多的知识和技能。比如,航天员在轨使用的各类飞行手册有70多册,共计(ji)约(yue)390万字。航天员要熟知这些内容,当需要时能快速查找,对(dui)关键内容更是烂(lan)熟于心。因此,航天员需要进行大量空间站技术、空间实(试)验技术等航天专业技术训练。

在执(zhi)行任务(wu)前(qian),还要利用空间站组合体(ti)模拟器(qi)开展(zhan)组合体(ti)全程序模拟训练。航天员要在组合体(ti)模拟器(qi)内完(wan)成为期两周的全任务(wu)模拟训练,从加热食品到使用大小便收集(ji)装置,从维护环(huan)控生保系统到开展(zhan)试验研究,从锻炼身体(ti)到与地面通信交互,覆盖在轨执(zhi)行任务(wu)时的所有通用操作。这既是训练也是一次综合大考,有助(zhu)于航天员将学到的各种知识融(rong)会贯通,协(xie)同配合更为默(mo)契,为执(zhi)行飞行任务(wu)做好(hao)万全准备。

宝剑锋(feng)从磨砺出(chu),梅花香自苦寒来。航天员训练是一个(ge)漫长的征程,是航天员提高身心素质、磨炼意志、获得丰富学识与职(zhi)业技能的过程,也是一个(ge)连续不断全面提高职(zhi)业素养(yang)的过程。航天员不仅(jin)在飞行前(qian)要进行训练,在飞行中也要进行复习性、维持性、新(xin)增的、地面无法真实操作的任务(wu)等相关训练,例如出(chu)舱活动前(qian),航天员须身穿舱外服进行在轨训练。在完(wan)成航天飞行之后,还要继续训练,为参加下次飞行做好(hao)准备。对(dui)于航天员来说,千锤百炼,学无止境,只要不退役,训练就不会中止!

(作者为中国载人航天工程航天员系统总设计(ji)师)

版权号:18172771662813
 
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