成為一名航天員,總共需要幾步?
來源:科普中國
發(fā)布時間:2024-10-31
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神舟十九號載人飛船發(fā)射升空瞬間(新華社圖片)

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10月30日4時27分,神舟十九號載人飛船搭載三名航天員,由長征二號F遙十九火箭從我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,約10分鐘后,箭船成功分離,進入預定軌道,航天員乘組狀態(tài)良好,發(fā)射取得圓滿成功。

執(zhí)行神舟十九號載人飛行任務的航天員乘組由蔡旭哲、宋令東、王浩澤3名航天員組成,蔡旭哲擔任指令長。

此次任務乘組中,包括1名第二批航天員和2名第三批航天員,其中航天員蔡旭哲在時隔22個月后第二次進入太空,將刷新我國航天員重返太空用時最短紀錄。任務乘組還迎來兩名首次飛天的“90后”航天員宋令東與王浩澤,航天員王浩澤是我國目前唯一的女航天飛行工程師,也將是我國第三位執(zhí)行載人航天飛行任務的女性。

想成為航天員需要滿足哪些條件?

航天員要經過哪些訓練才能執(zhí)行太空任務呢?

神舟十九號載人飛船航天員乘組

蔡旭哲(中)、宋令東(右)、王浩澤(左)

選拔標準很高

由于載人航天活動具有任務艱巨、技能復雜、環(huán)境特殊和危險性大等特點,所以航天員的選拔標準很高,否則難以完成艱巨的航天任務。

想當航天員的申請人首先需參加預備航天員的選拔,預備航天員的選拔是從申請人中選拔出達標的可參訓者。其要求如下:

獻身精神

首先,申請人必須有強烈的事業(yè)心和獻身精神,因為載人航天目前還是風險很大的一項事業(yè),國外已經犧牲了22人。

良好的體格

二是,申請人要有良好的體格。例如,凡有痛風、皮炎、眩暈、色弱、鼻炎、哮喘、耳鳴和貧血和齲齒等疾病的申請人均不合格。

心理品格

三是,申請人要有良好的心理品格,膽大心細,遇事不慌,善于控制情緒,能與他人和睦相處。

科學文化水平

四是,申請人要有較高的科學文化水平。因為載人航天是一門高度綜合的技術,要完成復雜的航天訓練和任務,所以申請人一般要求至少為大學本科畢業(yè)。

工作能力和經驗

五是,申請人要有較高的工作能力和豐富的工作經驗,從戰(zhàn)斗機飛行員中選拔航天駕駛員就是因為他們的工作環(huán)境和具備的素質與航天員最為接近。

航天員的選拔對今后的訓練乃至最終完成載人航天飛行任務具有重要的奠基意義。經過20多年的發(fā)展,現(xiàn)在,我國已有一套完整、科學、有效的航天員選拔標準。

航天員訓練使用的飛船模擬器

目前,航天員分航天駕駛員、航天飛行工程師和載荷專家三類。由于這三類航天員分別執(zhí)行不同的任務,所以對他們在身體條件、工作技能、訓練重點、任務完成等方面的要求有所不同。

例如,對航天駕駛員的身體素質要求最高,對航天飛行工程師的身體素質要求次之,對載荷專家的身體素質要求相對最低。但對航天飛行工程師和載荷專家的知識結構要求比航天駕駛員更高。

01

航天駕駛員

航天駕駛員是從飛行上千小時的戰(zhàn)斗機飛行員里選拔的,相當于載人航天器的“司機”,主要任務就是駕駛載人航天器,負責載人航天器的飛行安全。

02

航天飛行工程師

航天飛行工程師是從與航空航天工程及相關領域專業(yè)的科研和工程技術人員中選拔的。其主要任務是負責空間站的運行、維護、保養(yǎng)、維修和擴展等。

03

載荷專家

載荷專家是在從事空間科學研究及應用相關領域的科研人員中選拔的。這類航天員攜帶特定儀器設備,在載人航天器上開展更復雜的某一專業(yè)的科學實驗,比如流體科學實驗。

我國已選拔了四批航天員,從第三批航天員選拔開始,對航天員進行專業(yè)分類,即除了繼續(xù)選拔了航天駕駛員外,還選拔了航天飛行工程師和載荷專家,以便滿足空間站的應用與發(fā)展需求。

在神舟十六號任務中,航天員乘組就首次包含了“航天駕駛員、航天飛行工程師、載荷專家”3個航天員類型,分別由景海鵬、朱楊柱、桂海潮擔任。這是第三批航天員首次執(zhí)行飛行任務,也是我國航天飛行工程師和載荷專家的“首秀”。

今年5月,我國已經完成第四批航天員選拔工作,共有10名預備航天員最終入選,包括8名航天駕駛員和2名載荷專家,他們于今年8月入隊參加訓練。

神舟十九號航天員訓練畫面(央視直播)

具體選拔方法

想當航天員的申請者要歷經預備航天員選拔、訓練期航天員選拔和飛行乘組選拔三個階段,其中預備航天員是從申請人中選拔出達標的可參訓者,一般又分為初選、復選、定選。

通過轉椅測試申請者的前庭功能

初選就是進行基本條件審查,它包括通過門診檢查了解申請人的年齡、身高、健康、心理和學歷等,篩除有明顯疾病和功能障礙的申請人。

復選是對初選合格者進行全面、深入而細致的醫(yī)學、生理、耐力和心理等檢查,以了解申請人有無臨床上尚沒有表現(xiàn)出來的潛在疾病;確定機體功能的儲備能力、調節(jié)能力和航天環(huán)境耐受能力,以及心理狀況。

定選是對候選者各項檢查結果進行綜合評價,最終確定參加航天員大隊訓練的合格人選。但他們還要經歷訓練期間航天員的選拔和飛行乘組的選拔。

訓練期選拔是為了在訓練過程中全面考察預備航天員的作風、知識與技能等各個方面,尤其要深入進行醫(yī)學檢查和心理觀察,了解他們在各種訓練中的反應和心理相容性,從而發(fā)現(xiàn)預備航天員在思想、身體、心理和訓練等方面出現(xiàn)的新問題。

在訓練期間,每名航天員每年還都要進行全面的醫(yī)學檢查。只有在訓練全過程中考評合格的,才能成為正式的航天員。

通過了訓練期選拔成為正式航天員后仍不是萬事大吉,因為還要通過飛行乘組的選拔才能飛天。飛行乘組的選拔是為完成某次航天飛行任務,從正式的航天員中選拔出最佳的飛行乘組。

該選拔貫穿于某次飛行任務訓練的全過程,直至發(fā)射當天才結束,它不光評價每個航天員,還評價乘組的整體效能。

通常在執(zhí)行載人航天飛行任務前6個月~2年要確定飛行乘組,從而使乘組有充裕的時間進行訓練,熟悉所要完成的任務,彼此相互熟悉了解,如有問題還有調整的余地。已上過天的航天員如要再次上天,需重新參加飛行乘組的選拔。

在神舟十九號任務乘組中,航天員蔡旭哲曾執(zhí)行神舟十四號載人飛行任務,但返回地球后,他以歸零的心態(tài),用最短的時間完成身體恢復、心理調適并同步開展學習訓練,只用了不到2年的時間再赴太空,這也是目前我國航天員重返空間站間隔時間最短的紀錄。

神舟十九號航天員訓練畫面(央視直播)

訓練分為四個階段

所有要上天的人事先都必須進行訓練,否則無法適應失重、超重、震動和噪聲等特殊的太空環(huán)境。通過訓練,一是可以提高入選人員的體力、智力、生理功能和工程技術、科學知識等水平;二是能使之適應與耐受航天中遇到的特殊環(huán)境,完成特定飛行任務。

預備航天員的訓練一般分為航天基礎理論學習與訓練、航天專業(yè)技術訓練、航天飛行任務模擬訓練、強化訓練與任務準備四個階段。航天員的體質訓練、心理訓練及航天環(huán)境適應性訓練貫穿訓練的全過程。

在第一階段的航天基礎理論學習與訓練中,預備航天員主要學習載人航天工程基礎、航天飛行動力學、航天器設計基礎、天文學和航天醫(yī)學基礎等課程。

在第二階段的航天專業(yè)技術訓練中,航天員主要了解航天器的基本性能和各種界面的特征;通過各種職能訓練器和飛行模擬器,學習航天飛行所需的各項專業(yè)知識和技能,包括航天器的駕駛和控制,各種設備和各種實驗的操作;通過失重飛機的飛行訓練,掌握在微重力條件下穿脫航天服等技能。

航天專業(yè)技術訓練,可使預備航天員熟練掌握載人航天器的使用與操作,包括手控交會對接及太空行走等專業(yè)理論知識和各種操作技能。

在第三階段的航天飛行任務模擬訓練中,預備航天員主要進行各項飛行模擬訓練,掌握全飛行程序,包括正常飛行程序、太空行走程序,交會對接程序,應急飛行程序、逃逸救生程序、故障識別與處理程序等,學習科學載荷實驗、對地對天觀察、相互如何配合等。

航天飛行任務模擬訓練可使預備航天員能夠熟悉和體驗飛行環(huán)境、過程、操作和軌道生活制度,培養(yǎng)他們在飛行過程中正確識別、判斷和處理故障的能力,從而成為正式航天員。

在第四階段的任務準備與強化訓練中,對已被選為飛行乘組的航天員,將針對他們的飛行任務進行大型聯(lián)合演練,包括飛行程序與任務模擬的強化訓練,使他們進一步熟練和保持航天器操作技能。

楊利偉在離心機內準備進行超重訓練

其他訓練內容

航天環(huán)境耐力與適應性的訓練是航天員訓練中最具特色的訓練類別。這是針對航天中所遇到的失重、超重等特殊的物理環(huán)境,通過離心機、轉椅等設備進行耐受與適應性訓練,十分艱苦,以提高預備航天員適應各種航天環(huán)境因素的耐力。

體能訓練通常分為兩大類:一是一般體質訓練,例如, 通過田徑、體操、各種球類運動等,來提高航天員的速度和耐力;二是特殊體質訓練,例如,通過滾輪、浪木、秋千等訓練前庭耐力,通過游泳和登山等訓練提高航天員對缺氧環(huán)境的耐力,用于輔助提高航天員對航天環(huán)境的耐力。

心理訓練是為了培養(yǎng)航天員良好的職業(yè)個性和心理品質,為完成航天任務奠定良好的心理基礎,包括進行心理健康 教育、放松訓練和心理相容訓練等。

預備航天員一般要學習專門的心理學訓練課程,以掌握必要的心理學知識、科學的心理調控方法和科學的記憶方法。對他們進行多種心理訓練,以提高他們良好的心理品質和職業(yè)個性,為成功完成載人航天飛行任務奠定良好的心理基礎。

對于個人救生物品和裝備的使用、通信設備的操作等一些訓練,每隔6個月要進行復習訓練,以便航天員保持熟練狀態(tài)。

通常,職業(yè)航天員一般訓練3年左右,載荷專家訓練2.5年左右,太空游客訓練約半年。

總而言之,航天員的煉成之路是一條既充滿挑戰(zhàn)又極具榮耀的道路。從嚴格的選拔標準,到層層遞進的選拔方法,再到全面而系統(tǒng)的訓練體系,每一步都凝聚著航天員個人的不懈努力與國家的精心培養(yǎng)。

隨著我國空間站的深入應用和航天技術的不斷發(fā)展,未來將有更多優(yōu)秀的航天員加入到這一偉大的事業(yè)中來,共同推動我國的載人航天事業(yè)向更深遠的太空邁進。

我國計劃在2030年前實現(xiàn)中國人首次登陸月球。登月任務對于航天員來說更具挑戰(zhàn)性、技術要求更高、風險也更大。對登月的航天員來說,需要有更強的心理素質、更好的體能、更強的自主工作能力和自主決策能力,還要有對月球背景知識的了解。

在訓練方面,登月的航天員要針對登月任務本身的要求,在基礎理論、體能、心理,特別是專業(yè)技術方面,也要開展更有針對性的訓練。

作者:龐之浩

全國空間探測首席科學傳播專家

責編:董小嫻

審核:劉鯤 李培元

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