航天员是怎样“炼”成的
2021年6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船发射成功。18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱。后续,3名航天员将在空间站进驻3个月,完成一系列任务和科学实验。
上海科技馆适时推出了相关的航天科普讲座,主题为“航天员是怎样炼’成的”,由我国首批航天员陈全主讲。
陈全是国家一级飞行员,在当飞行员期间,坚持不放松体能训练,为后来入选航天员做好了准备。1998年1月,陈全成为我国首批航天员。2008年、2013年进入“神七”、“神十”梯队,圆满完成备份任务。
按照文件规定,没有上太空的航天员50岁必须退役。2014年,陈全年满50岁,虽然心里万分不舍,年初陈全还是选择了退休。同年11月,陈全加入了加入爱飞客航空俱乐部,之后考取了民航驾驶员执照,并开始从事航天科普宣传工作。
下面,我们一起来听一听陈全老师分享的航天科普讲座——航天员是怎样“炼”成的。
陈全老师航天科普讲座——航天员是怎样“炼”成的一、航天员的选拔
中国航天员选拔的基本条件:
1.有坚定的意志、献身精神和良好的相容性;
2.身高165-172厘米,体重55-70公斤,年龄25-35周岁;(航天员身高的标准主要是依据航天飞船的体积,身高太高的话,在航天飞船内开展活动困难。现在由于航天飞船的体积扩了大,航天员的最高身高提高了2厘米,到174厘米)
3.歼击机、强击机飞行员,累积飞行600个小时以上,飞行成绩优良,无等级事故;(不过,我国的两名女航天员刘洋、王亚平是运输机飞行员背景;未来空间站的建设需要多元专业技术背景的人才,航天员的背景也会变得多元,不只是飞行员,在高科技领域的从业者都有可能成为航天员)
4.无烟酒瘾,最近三年体检均为甲类。(体检不仅针对航天员,也针对航天员的家属;如果航天员的家属存在传染疾病,就有可能传染给航天员,又由航天员传给整个航天大队;为了减少传染疾病,航天员不外出就餐)
中国航天员的选拔过程非常严格,经过档案挑选、系统体检、住院临床复查、特殊功能检查等多个环节,随着选拔逐步推进,数千名候选人逐步缩小到12人。
二、航天员的训练
航天员的训练包括多个板块,数十个科目。
(一)文化基础课程和航天理论学习
1.文化知识:高等数学、力学基础、电工学、电子学、自动控制、英语、计算机、地理与气象等;
2.航天理论:载人航天工程、空气动力学、火箭、飞船设计原理及其舱载系统等与航天技术相关的课程;解剖生理学、航天医学、心理学等医学类课程;(航天技术相关的课程是谁设计谁来当老师为航天员讲课;航天员需要了解生理、医学的内容,主要是为了应对遭遇紧急情况下,航天员可以根据地面人员的远程指示在太空中进行手术,远程医疗就是从航天领域发展到了我们日常生活中)
(二)体质训练
体质训练贯穿航天员训练的全过程,包括田径、球类、体操、肌力、游泳等,以运动员的要求来训练航天员。
(三)心理训练
心理训练包括航天心理学基础和心理健康教育、放松训练、表象训练等,讲授自我心理调节方法,提高协作相容能力。(航天飞船是一个密闭的、相对狭小的空间,在这样的空间里,人际交流对象过少,航天员容易产生情绪波动等心理健康问题,也就是说,在地面上相处得不错的两个人在航天飞船里可能会吵架。)
(四)航天环境适应性训练
1.超重训练:常用大型离心机以增强人员对超重的耐受能力;
2.失重训练:常用飞机作抛物线飞行和利用中和浮力模拟池进行失重状态下的动作练习;(在失重练习中,航天员会练习如何排泄小便和大便,因为在失重环境下,身体可能不适应,大小便排泄遇到困难)
3.前庭功能训练:常用旋梯、固定滚轮、四柱秋千和转椅,以防止或减少航天运动病的发生;(航天运动病会出现在航天员进入太空的前几天,严格的训练是预防航天运动病的积极方式,消极方式是药物治疗)
4.运动肺功能;
5.飞机飞行训练:以锻炼空中环境适应性和熟练驾驶技巧;(在飞机飞行训练中,航天员长时间不能睡觉,需要保持清醒状态;因为在太空飞行前,航天员需要花费数个小时来进行航天服的调试,之后执行太空飞行任务,这要求航天员需要具备长时间保持清醒的能力)
6.隔离舱训练:用以提高航天员对航天寂静环境和生活规律的适应性;
7.低压舱训练:气压迅速降到青藏高原的稀薄程度;(在飞行过程中,航天服内的压强会快速降压,低压舱训练是为了帮助航天员适应这一变化)
8.真空舱训练;
通过航天环境适应性训练,可以知道航天员身体的极限。科研人员将航天员的身体极限数据获得之后,当航天员进入太空,身体数据即将达到身体极限时,指挥中心会进行远程干预来保护宇航员的生命安全。
(五)应急救生训练
如果航天飞行顺利的话,返回舱会落到预定的区域。如果出现意外,返回舱会偏离预定位置,可能是在海里、沙漠里、森林里,而且还可能遭遇地面人员不能准确定位返回舱的具体位置,在这样的情况下,宇航员需要自救。返回舱里有1-2天供应航天员生存需要的所有救援物资,比如用鱼钩可以钓鱼,用枪可以打猎。
(六)模拟舱训练
在听完了陈全老师的航天科普分享之后,我有两个感悟:
1.航天飞行是一项高风险的活动,在地球中习以为常的事情,比如呼吸、身体的散热等,在太空中都变得很艰难。为了最大限度确保航天员的安全,航天员必须在地球进行严格的体能训练来适应太空的生存环境,减少对身体的损伤。在对航天员的训练中,训练环境尽可能还原太空环境,要求航天员在各种突发情况下,甚至可能是最坏的情况下,去解决问题。
做事情只有准备充分,才有可能万无一失。这要求我们不仅需要进行大量的模拟练习,而且需要以最不理想的情况作为蓝本进行训练和准备。一件事情如果加上了“风险”,我们可能会采取与理想状态下完全不同的解决方式。
2.第一批中国航天员有14位,其中包括陈全在内的5位没有上过太空,并且他们已经在50岁的时候退役了。在第一批航天员服役期间,我国的载人航天飞船发射任务是隔几年才等到一次,不像现在每年都有,所以会出现航天员能力达到了要求却没有机会登上太空的情况。按照空间站建设任务规划,2021年和2022年我国将接续实施11次飞行任务,其中包括4次载人飞船发射,这意味着第二批、第三批选拔出来的中国航天员基本全部可以登上太空。
人们总说,努力就可以成功。这样的观点夸大了努力的作用,努力的确重要,但是机遇也很重要。如果陈全老师出生在70年代或是80年代,如果航天员的退休年龄可以延长几年,那么陈全老师有很大可能就会赶上现在这一波中国载人航天飞船一年内多次发射的时期,他也许就可以圆梦太空了。