航天員身份
什麼是航天員?哪些人可稱為航天員?在載人航天初期,毫無疑義,凡是進入太空的人就是航天員。但時至今日,就無法這樣一言以蔽之了。
我們可以借鑑飛行員、海員(船員)、司機來理解什麼是航天員。並不是所有坐
飛機飛行的人都叫飛行員,也不是所有坐
輪船航海的人都叫海員(船員),更不是所有坐
汽車、
火車出行的人都叫司機,只有駕駛飛機、輪船、汽車和火車的人,以及具有專門技能,直接為飛機飛行、輪船航行、汽車和火車行駛而工作的人才能叫飛行員、船員、司機或別的專門稱號。
根據以上類比,只有駕駛
載人太空飛行器、執行飛行任務、在飛行過程中對太空飛行器進行維護保養的人才可稱為
航天員。
在載人航天初期,一般都是單人飛行,一名航天員要完成一次飛行中的所有各項任務。隨著載人航天事業的發展,可以讓多名航天員共同完成一次飛行任務,這樣,航天員之間有了分工。根據職責要求的不同,也有了職業航天員和非職業航天員的區別。在選拔和培訓要求上,對非職業航天員的要求要相對寬鬆些。
目前的航天員可分為三大類:
指令長、駕駛員和副駕駛員。駕駛員常常兼任指令長,他們與副駕駛一起負責太空飛行器的操縱和整個飛行計畫的執行。他們為職業航天員。
飛行任務專家(隨船工程師)。負責飛行計畫的協調,載人太空飛行器的維護保養,發射或施放
人造衛星、
探測器等其它太空飛行器,回收和修理其它太空飛行器,進行艙外活動,以及處理其它特殊任務等。他們也是職業航天員。
載荷專家。他們是到太空去進行各項專門科學實驗和探測的科學家和工程師。他們是非職業航天員。
此外,目前進入太空的人還有記者、教師和航天事業監管人員,他們雖然有各自的專門任務,但不是航天飛行所直接需要的,他們不是航天員。至於已開始進入
太空的遊客,這標誌著載人航天事業的發展,他們與乘飛機、輪船、汽車、火車旅遊的人具有同樣的身份—遊客。
航天員選拔
面對如此陌生、如此惡劣的太空環境,航天科技工作者對太空拓荒者--航天員的選拔是非常重視、非常慎重的。
由於載人航天是破天荒的大事,這給航天員的選拔帶來了濃厚的神秘感。其實,航天員的選拔與最初運動員、歌手和演員等的選拔,原則和要求是相通的,那就是職業或興趣的相近原則和條件的優越要求。20世紀50年代末,
美國和
蘇聯在最初選拔航天員時,實際上都是遵循這些原則和要求進行的。
那么,什麼樣的已有職業與航天員的工作相近呢?這在開始時是有不同看法的。人們從不同側重點和要求出發,有說是工程師、有說是科學家、有說是醫生、有說是潛水員、有說是飛行員的。在“
冷戰”時期,蘇、美選拔航天員的工作都是嚴格保密的,但是,卻不約而同地確定從飛行員中選拔航天員,而且是駕駛
噴氣式飛機的飛行員,最好是噴氣式飛機試飛員、有1000小時以上飛行經驗的飛行員。
那么,優越條件的內容又是什麼呢?在這裡,蘇、美確定的選拔條件仍然“英雄所見略同”。
在學識方面,有
物理、
天文、
地質和工程等自然科學或數學學士以上學位;
在
身體素質方面,對健康狀況的要求與選拔空軍飛行員大致相當,但是還有一些特殊素質要求,主要是一些特殊耐力,如立位耐力、最大體力負荷耐力、抗超重耐力、抗低氣壓耐力、抗振動耐力、抗熱耐力、抗隔絕環境耐力等;
在
心理素質方面,在選拔時要查明應試者的個性趨向、情感穩定性、憂慮水平、思想交換方式、自我抑制能力、與人共事的適應性和協調性、在困境中的個性反應和克服困難的堅韌性等;
在
思想素質方面,查明應試者是否熱愛航天員的工作,是否願意為航天事業獻身。
以上原則和要求,已成為航天員選拔經典。至於美、蘇當時規定的身高1.8米以下、體重70千克以下等具體條件,則完全是根據當時的火箭運載能力和飛船的有限容積等實際情況做出的,並不帶有經典的意義。
今日的航天員選拔,雖然其原則和要求不變,但隨著載人航天技術的發展,太空飛行經驗的積累和航天員的分工,一些尺度有所放寬。
航天員培訓
萬里挑一選拔出來的航天員,並不能立即執行航天任務,必須經過長時間的嚴格培訓。
航天員培訓的內容,大致可分為三個方面,即航天理論和基礎知識培訓,增強體質的體育鍛鍊,各種航天特殊技能訓練。
航天員的理論和技術知識學習內容,比任何大學的課程項目都多。
在技術知識方面,包括
火箭、
飛船的設計原理和結構性能,飛船的導航控制,座艙中各種儀器設備的功能和操縱、維護和修理技術,還有通訊、攝影等的技術知識。
在確定具體飛行任務後,還要學習所執行的計畫任務書,掌握每項任務的細節,執行特殊任務的航天員,還要學習一些特殊知識和技術,如艙外行走的特殊知識和技術;太空飛行器的會合和對接的特殊知識和技術;登月航天員要學習的
月球地質學、遙感遙測原理、月面攝影技術等。
此外,還要學習一些
醫學和
航天醫學知識,以及簡單的太空醫療技術,以應付一般的
太空疾病。
增強體質的體育鍛鍊項目也非常多,因為航天員不僅要經受巨大的噪聲、振動、衝擊、超重和失重等各種惡劣環境的考驗,還要在這些惡劣環境和可能遇到的特殊環境中保持清醒的頭腦和正常工作的能力,對強健體魄和堅強意志的要求是任何運動員無法比擬的。
體育鍛鍊要達到的主要目標是,提高
神經系統的靈活性、前庭器官平衡機能的穩定性、心臟和心血管系統的舒縮機能、人體對低壓缺氧環境的適應能力等。總之,要使航天員既能在飛行中適應超重、強噪聲、強振動和失重環境,以及其它可能遇到的特殊環境,在返回
地球後,又能迅速地對地面環境再適應。
這樣,航天員的體育鍛鍊項目,包括伏虎、鞦韆、
體操、球類、蹦床、
游泳、
滑冰、
滑雪、長跑、爬山、騎腳踏車和跳傘等等。
航天員的體育鍛鍊強度是很大的。如
美國為訓練“阿波羅”計畫中登月航天員在月面上的行走能力,讓他們穿著幾十千克重的登月航天服,每天在炎熱的佛羅里達沙漠中步行20-30千米。
蘇聯為準備“蘇美對接”飛行,讓航天員在一年半的訓練時間內,越野跑步200多千米,騎腳踏車1000多千米,滑雪3000多千米。
航天員特殊技能訓練
作為航天員,還有他的特殊技能訓練,其目的是模擬航天飛行的真實環境和過程,使航天員熟練地掌握操作技能,應付各種可能出現的情況。內容頗多,主要的有:
飛機飛行訓練。飛機
發動機點火和工作,會產生噪聲和振動,飛機加速和減速飛行會產生超重,飛機拋物線飛行可創造短暫的失重環境。因此,飛機飛行可達到多種訓練效果,如提高航天員耐噪聲、振動和超重的能力;訓練航天員在失重環境中的工作能力;增強
前庭器官的穩定性,培養勇敢精神,提高特殊情況下的應急能力,以達到提高完成航天任務的能力的目的。鑒於飛機飛行的重要性,
即使是從噴氣式飛機駕駛員中選拔出來的航天員,也必須進行強化的飛機飛行訓練。
大型
離心機上的超重耐力訓練。大型離心機的旋臂長10-15米,臂端有一個吊艙,接受訓練的航天員坐在吊艙中,旋臂以每分鐘60-120轉的速度旋轉,可產生10-30g(地球
重力加速度)的超重值,一般要接受10g的訓練。要知道,有些人在增加0.1g時就感到難以忍耐。
水下失重模擬訓練。飛機拋物線飛行中的失重雖然更真實,但時間很短暫,一般只有30-60秒。因此,航天員的失重訓練主要在大型水槽中進行。因為水的浮力會抵消部分或全部重力。水槽中放著同比例的太空飛行器模型。接受訓練的航天員穿著類似的
航天服,戴著自給式呼吸器,在太空飛行器內外模擬著航天活動中的各項活動。 各種應急訓練。如在絕音室中進行孤獨生活訓練;在低氣壓、低氧分壓艙室中進行耐負壓、耐低氧份訓練;在低溫、高溫室中進行耐低溫、耐高溫訓練;各種安全脫險訓練;安全著陸訓練等等。這些訓練是很辛苦的。如
加加林在高溫室中待了近兩小時,最後的溫度升到80℃,體重減少1380克。
飛行模擬訓練。在飛行模擬器上進行。接受訓練的航天員置身其中,他看到艙外的日月星辰變化,艙內的儀器儀表設定、以及聽覺和運動感覺等,都與實際飛行完全一樣。是最安全、最經濟、最有效的航天員訓練。