成为一名航天员,总共需要几步?
来源:科普中国
发布时间:2024-10-31
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神舟十九号载人飞船发射升空瞬间(新华社图片)

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10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船搭载三名航天员,由长征二号F遥十九火箭从我国酒泉卫星发射中心发射升空,约10分钟后,箭船成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。

执行神舟十九号载人飞行任务的航天员乘组由蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员组成,蔡旭哲担任指令长。

此次任务乘组中,包括1名第二批航天员和2名第三批航天员,其中航天员蔡旭哲在时隔22个月后第二次进入太空,将刷新我国航天员重返太空用时最短纪录。任务乘组还迎来两名首次飞天的“90后”航天员宋令东与王浩泽,航天员王浩泽是我国目前唯一的女航天飞行工程师,也将是我国第三位执行载人航天飞行任务的女性。

想成为航天员需要满足哪些条件?

航天员要经过哪些训练才能执行太空任务呢?

神舟十九号载人飞船航天员乘组

蔡旭哲(中)、宋令东(右)、王浩泽(左)

选拔标准很高

由于载人航天活动具有任务艰巨、技能复杂、环境特殊和危险性大等特点,所以航天员的选拔标准很高,否则难以完成艰巨的航天任务。

想当航天员的申请人首先需参加预备航天员的选拔,预备航天员的选拔是从申请人中选拔出达标的可参训者。其要求如下:

献身精神

首先,申请人必须有强烈的事业心和献身精神,因为载人航天目前还是风险很大的一项事业,国外已经牺牲了22人。

良好的体格

二是,申请人要有良好的体格。例如,凡有痛风、皮炎、眩晕、色弱、鼻炎、哮喘、耳鸣和贫血和龋齿等疾病的申请人均不合格。

心理品格

三是,申请人要有良好的心理品格,胆大心细,遇事不慌,善于控制情绪,能与他人和睦相处。

科学文化水平

四是,申请人要有较高的科学文化水平。因为载人航天是一门高度综合的技术,要完成复杂的航天训练和任务,所以申请人一般要求至少为大学本科毕业。

工作能力和经验

五是,申请人要有较高的工作能力和丰富的工作经验,从战斗机飞行员中选拔航天驾驶员就是因为他们的工作环境和具备的素质与航天员最为接近。

航天员的选拔对今后的训练乃至最终完成载人航天飞行任务具有重要的奠基意义。经过20多年的发展,现在,我国已有一套完整、科学、有效的航天员选拔标准。

航天员训练使用的飞船模拟器

目前,航天员分航天驾驶员、航天飞行工程师和载荷专家三类。由于这三类航天员分别执行不同的任务,所以对他们在身体条件、工作技能、训练重点、任务完成等方面的要求有所不同。

例如,对航天驾驶员的身体素质要求最高,对航天飞行工程师的身体素质要求次之,对载荷专家的身体素质要求相对最低。但对航天飞行工程师和载荷专家的知识结构要求比航天驾驶员更高。

01

航天驾驶员

航天驾驶员是从飞行上千小时的战斗机飞行员里选拔的,相当于载人航天器的“司机”,主要任务就是驾驶载人航天器,负责载人航天器的飞行安全。

02

航天飞行工程师

航天飞行工程师是从与航空航天工程及相关领域专业的科研和工程技术人员中选拔的。其主要任务是负责空间站的运行、维护、保养、维修和扩展等。

03

载荷专家

载荷专家是在从事空间科学研究及应用相关领域的科研人员中选拔的。这类航天员携带特定仪器设备,在载人航天器上开展更复杂的某一专业的科学实验,比如流体科学实验。

我国已选拔了四批航天员,从第三批航天员选拔开始,对航天员进行专业分类,即除了继续选拔了航天驾驶员外,还选拔了航天飞行工程师和载荷专家,以便满足空间站的应用与发展需求。

在神舟十六号任务中,航天员乘组就首次包含了“航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家”3个航天员类型,分别由景海鹏、朱杨柱、桂海潮担任。这是第三批航天员首次执行飞行任务,也是我国航天飞行工程师和载荷专家的“首秀”。

今年5月,我国已经完成第四批航天员选拔工作,共有10名预备航天员最终入选,包括8名航天驾驶员和2名载荷专家,他们于今年8月入队参加训练。

神舟十九号航天员训练画面(央视直播)

具体选拔方法

想当航天员的申请者要历经预备航天员选拔、训练期航天员选拔和飞行乘组选拔三个阶段,其中预备航天员是从申请人中选拔出达标的可参训者,一般又分为初选、复选、定选。

通过转椅测试申请者的前庭功能

初选就是进行基本条件审查,它包括通过门诊检查了解申请人的年龄、身高、健康、心理和学历等,筛除有明显疾病和功能障碍的申请人。

复选是对初选合格者进行全面、深入而细致的医学、生理、耐力和心理等检查,以了解申请人有无临床上尚没有表现出来的潜在疾病;确定机体功能的储备能力、调节能力和航天环境耐受能力,以及心理状况。

定选是对候选者各项检查结果进行综合评价,最终确定参加航天员大队训练的合格人选。但他们还要经历训练期间航天员的选拔和飞行乘组的选拔。

训练期选拔是为了在训练过程中全面考察预备航天员的作风、知识与技能等各个方面,尤其要深入进行医学检查和心理观察,了解他们在各种训练中的反应和心理相容性,从而发现预备航天员在思想、身体、心理和训练等方面出现的新问题。

在训练期间,每名航天员每年还都要进行全面的医学检查。只有在训练全过程中考评合格的,才能成为正式的航天员。

通过了训练期选拔成为正式航天员后仍不是万事大吉,因为还要通过飞行乘组的选拔才能飞天。飞行乘组的选拔是为完成某次航天飞行任务,从正式的航天员中选拔出最佳的飞行乘组。

该选拔贯穿于某次飞行任务训练的全过程,直至发射当天才结束,它不光评价每个航天员,还评价乘组的整体效能。

通常在执行载人航天飞行任务前6个月~2年要确定飞行乘组,从而使乘组有充裕的时间进行训练,熟悉所要完成的任务,彼此相互熟悉了解,如有问题还有调整的余地。已上过天的航天员如要再次上天,需重新参加飞行乘组的选拔。

在神舟十九号任务乘组中,航天员蔡旭哲曾执行神舟十四号载人飞行任务,但返回地球后,他以归零的心态,用最短的时间完成身体恢复、心理调适并同步开展学习训练,只用了不到2年的时间再赴太空,这也是目前我国航天员重返空间站间隔时间最短的纪录。

神舟十九号航天员训练画面(央视直播)

训练分为四个阶段

所有要上天的人事先都必须进行训练,否则无法适应失重、超重、震动和噪声等特殊的太空环境。通过训练,一是可以提高入选人员的体力、智力、生理功能和工程技术、科学知识等水平;二是能使之适应与耐受航天中遇到的特殊环境,完成特定飞行任务。

预备航天员的训练一般分为航天基础理论学习与训练、航天专业技术训练、航天飞行任务模拟训练、强化训练与任务准备四个阶段。航天员的体质训练、心理训练及航天环境适应性训练贯穿训练的全过程。

在第一阶段的航天基础理论学习与训练中,预备航天员主要学习载人航天工程基础、航天飞行动力学、航天器设计基础、天文学和航天医学基础等课程。

在第二阶段的航天专业技术训练中,航天员主要了解航天器的基本性能和各种界面的特征;通过各种职能训练器和飞行模拟器,学习航天飞行所需的各项专业知识和技能,包括航天器的驾驶和控制,各种设备和各种实验的操作;通过失重飞机的飞行训练,掌握在微重力条件下穿脱航天服等技能。

航天专业技术训练,可使预备航天员熟练掌握载人航天器的使用与操作,包括手控交会对接及太空行走等专业理论知识和各种操作技能。

在第三阶段的航天飞行任务模拟训练中,预备航天员主要进行各项飞行模拟训练,掌握全飞行程序,包括正常飞行程序、太空行走程序,交会对接程序,应急飞行程序、逃逸救生程序、故障识别与处理程序等,学习科学载荷实验、对地对天观察、相互如何配合等。

航天飞行任务模拟训练可使预备航天员能够熟悉和体验飞行环境、过程、操作和轨道生活制度,培养他们在飞行过程中正确识别、判断和处理故障的能力,从而成为正式航天员。

在第四阶段的任务准备与强化训练中,对已被选为飞行乘组的航天员,将针对他们的飞行任务进行大型联合演练,包括飞行程序与任务模拟的强化训练,使他们进一步熟练和保持航天器操作技能。

杨利伟在离心机内准备进行超重训练

其他训练内容

航天环境耐力与适应性的训练是航天员训练中最具特色的训练类别。这是针对航天中所遇到的失重、超重等特殊的物理环境,通过离心机、转椅等设备进行耐受与适应性训练,十分艰苦,以提高预备航天员适应各种航天环境因素的耐力。

体能训练通常分为两大类:一是一般体质训练,例如, 通过田径、体操、各种球类运动等,来提高航天员的速度和耐力;二是特殊体质训练,例如,通过滚轮、浪木、秋千等训练前庭耐力,通过游泳和登山等训练提高航天员对缺氧环境的耐力,用于辅助提高航天员对航天环境的耐力。

心理训练是为了培养航天员良好的职业个性和心理品质,为完成航天任务奠定良好的心理基础,包括进行心理健康 教育、放松训练和心理相容训练等。

预备航天员一般要学习专门的心理学训练课程,以掌握必要的心理学知识、科学的心理调控方法和科学的记忆方法。对他们进行多种心理训练,以提高他们良好的心理品质和职业个性,为成功完成载人航天飞行任务奠定良好的心理基础。

对于个人救生物品和装备的使用、通信设备的操作等一些训练,每隔6个月要进行复习训练,以便航天员保持熟练状态。

通常,职业航天员一般训练3年左右,载荷专家训练2.5年左右,太空游客训练约半年。

总而言之,航天员的炼成之路是一条既充满挑战又极具荣耀的道路。从严格的选拔标准,到层层递进的选拔方法,再到全面而系统的训练体系,每一步都凝聚着航天员个人的不懈努力与国家的精心培养。

随着我国空间站的深入应用和航天技术的不断发展,未来将有更多优秀的航天员加入到这一伟大的事业中来,共同推动我国的载人航天事业向更深远的太空迈进。

我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。登月任务对于航天员来说更具挑战性、技术要求更高、风险也更大。对登月的航天员来说,需要有更强的心理素质、更好的体能、更强的自主工作能力和自主决策能力,还要有对月球背景知识的了解。

在训练方面,登月的航天员要针对登月任务本身的要求,在基础理论、体能、心理,特别是专业技术方面,也要开展更有针对性的训练。

作者:庞之浩

全国空间探测首席科学传播专家

责编:董小娴

审核:刘鲲 李培元

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