航天员是怎样训练出来的

http://www.sina.com.cn 2003年11月17日17:04 北京晚报

　　航天医学工程研究所研究员孙洪元

　　航天员训练包括专业基础理论训练、体质训练、特因耐力与适应性训练、专业技术训练、飞行程序与任务模拟训练、救生与生存训练、飞行技能训练、心理训练、大型联合演练等，综合起来属于三大方面，即专业基础知识训练、职业技能训练和飞行任务训练。

　　基础理论训练

　　入选航天员大队之后，首先进行的是专业基础理论训练，学习内容包括宇宙、大气、天文、气象、地球物理、空气动力学、火箭与飞船设计原理、飞船系统及部件结构、导航及控制、通讯、遥测及遥控、数学、计算机以及外语等航天所需的理论知识。此外，还有航天医学和生理学等内容。通过训练提高他们的认知水平，为后续训练奠定基础。

　　载人航天首要要解决三方面的问题：1．乘宇宙飞船遨游太空的过程中，在那种特定的狭小的环境中，要学会在失重条件下吃、喝、拉、撒、睡；2．要学会操纵、控制飞行器，学会使用舱内的仪器设备，并能在其中做科学实验。对地观察、遥测和通讯等，能够及时地发现故障并排除故障；3．临危不惧，在危险的情况下，能够逃逸救生。非正常返回的情况下，不管是降落在江、河、湖、海或沙漠、戈壁、高山、峡谷、热带丛林、茫茫林海雪原的高寒地带，都能够生存，能够及时求救和自救。

　　体能训练

　　航天员为了迎接严酷的太空环境的挑战以及在地球上漫长而繁重的训练，必须保持原来健壮的体格，光有健康的身体还不够，必须通过体能训练，使之适应对宇宙和飞船的特殊环境因素，提高其耐受力。体能训练贯穿载人航天的全过程，每天要进行1至2小时的体质锻炼。

　　锻炼的科目具有多样性：以耐力为主的长跑、游泳、爬山等；以力量为主的负重、仰卧起坐等；以灵活性为主的体操、固定滚轮、旋梯、弹性跳跃网、秋千、转椅、浪木等以及锻炼心肺功能的跑台，自行车功量计等有针对性的运动。

　　特因耐力与适应性训练：这项训练是航天员训练的重头戏，它包括超重训练、前庭功能训练、低压缺氧、高／低温、振动和噪声环境训练等。

　　超重耐力训练

　　火箭起飞时，航天员将会遇到806gs的加速度（S为秒），这样大的加速度，人体无论如何是耐受不了的。工程上把它分解，采用三级运载火箭，使得每级不超过5g，每级持续时间100s至200s左右，飞船返回时，重力加速度为5至9g，持续200s左右，而人的耐受限度，纵向3至4g；横向（从胸到背方向）可达7至8g，持续时间可到30s。这就是我们在电视画面上看到的杨利伟在飞船座舱中是仰卧位。只有这种姿势才能保证航天员在飞船起飞和返回过程中是安全的，使之处于头脑清醒的状态。超重耐力是通过人在离心机上周期性的训练和适应而获得的。

　　失重训练

　　飞船在轨道飞行期间，处于微重力环境下，由于失重，身轻如燕，航天员和其他物品如不被束缚，就飘来飘去，虽然看上去很好玩，但会感到有点头晕脑涨，操作不便，甚至有时定向能力发生困难。这样，就很难在太空生活、工作和执行特殊的飞行任务。因此，必须在地球重力环境下，制造失重环境，加大失重适应性的训练。失重环境是靠高性能失重飞机飞抛物线获得的。每作一次抛物线飞行可获得20s至30s失重时间，多次连续抛物线飞行，在飞机作一次起降飞行时间内累计可获得5至20min的失重时间。航天员在失重训练中熟悉失重环境，体验飘浮感觉以及人体的某些其他感觉，消除对失重状态的恐惧感。在失重条件下，训练穿脱航天服、行走、移重物、进食、饮水并进行书写练习等。

　　前庭功能训练

　　普通人在地球上乘车、船时，还有晕车、晕船和晕机的，更不要说太空环境了。国外，遨游太空的航天员，差不多有40％的人曾发生航天运动病，出现头晕、恶心、出虚汗等症状，工作效率低下。前庭功能训练分主动训练和被动训练两种。主动训练是若干体育运动项目，如徒手操、跳弹跳网、滑雪、滑冰、冲浪、旋梯、滚轮等运动项目。这些运动项目在提高航天员身体素质的基础上，锻炼前庭器官感受器和运动系统。通过系统训练，平衡功能可以提高一半以上，训练效果可保持半年左右。被动训练是用秋千、转椅、离心机、飞机等产生角加速度、线性加速度以及“科里奥利”加速度，反复刺激前庭器官，提高人体对运动刺激的耐受性，使之在接受刺激时，不会发生眩晕和错觉症状。

　　低压缺氧耐力训练

　　让航天员在低压舱内穿或不穿航天服，生活、工作、适应和操作，并让航天员呼吸低氧和高于正常浓度的二氧化碳。让他们熟悉和体验这种环境，以便在实际航行中，一旦因座舱环境失调，氧气供应不足，二氧化碳浓度高于允许范围，甚至舱内压力泄漏的应激状况下，不致惊慌失措，能够准确地作出判断，穿好航天服，精确地进行操作。

　　噪声与振动环境训练

　　飞船在发射升空和返回时都会产生一定强度的噪声和振动。在发射时，舱内噪声可达125分贝左右。这样强度的噪声会对人的听力造成较严重的损害?⒂跋焱ɑ靶ЧＵ穸岫匀说牟僮鞑跋臁7纱诠斓婪尚兄校肷驼穸嵊跋旌教煸钡乃咝菹ⅰＮ耸购教煸痹诟咴肷驼穸跫履苷5牟僮鳌⒐ぷ骱退撸鞣涝肷帧⒍龋庀钛盗吠ǔＪ鞘视π院吞逖樾缘摹?

　　心理品质训练

　　通常进行表象训练、放松训练、心理访谈等。其目的在于：

　　1．发展与强化航天员在极其严酷而复杂的太空环境中，完成航天任务所需的感觉、知觉、注意、表象、记忆、思维等心理品质。

　　2．培养航天员勇敢、沉着、坚定、顽强的个性特征，使之在高度紧张、危险、意外的紧急关头，能消除过度紧张情绪，保持高度的心理稳定性。

　　3．增强航天员心理上的承受力，即使在缺氧、减压、加速度的条件下，能经受意外冲击以及能应付环境突变的能力。

　　4．进行思维敏捷性训练，提高应变思维能力。

　　心理训练贯穿航天员训练的全过程，往往与其他训练项目交织在一起。如飞行训练、跳伞训练，在完成专业技能训练之外，克服紧张、焦虑、慌乱、恐惧情绪等达到心理训练的目的，也通过适当的文体活动转移注意，利用生物反馈方法进行自我放松训练，达到迅速消除疲劳和紧张情绪，保持和恢复正常精力。