諸緣來去何增減？笑擁斜陽照海天。。。 短暫人生幾番風雨情。 匆匆走過幾度回眸戀。 心坎鑲著足痕淚光影。 誰悟得無生法忍行去。 *幻羽*捻題一*悟行* 2023/01/03/18:34:58

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                          在海底訓練失重的適應

                  科技版~SGM之12~艱苦的太空人訓練

 

眾所周知，太空人的選拔是非常嚴格的，成千上萬候選人，經過重重關卡的篩選，才有幾個人，最多是十幾個人成為後備太空人。這些人也不是都能上天，等待他們的是長期艱苦，甚至是極限負荷的太空人訓練，在訓練中還可能會由於意外事故而喪生。所以，有人將它描述為“魔鬼訓練”。太空人只有通過訓練，經考核和評定合格後，才能轉為正式太空人，參加太空飛行。據報導有50％的後備太空人在訓練過程中被淘汰。

1.培訓太空人的搖籃

為了培訓太空人，美國、俄羅斯和中國都建立了專門的太空人選拔訓練基地。美國太空人選訓中心是在德克薩斯州休斯頓詹森航太中心，俄羅斯的是在莫斯科東北40公里的加加林訓練中心。我國的太空人選訓中心是在北京郊區的航太城，選拔出的後備太空人將集中到那裏進行訓練。

2. 為什麼要進行太空人訓練？

太空人與從事一般職業的人不同，他們不僅僅從事單一工作，而是要身兼數職：指揮員、駕駛員、工程技術人員、科研人員、天文學家、醫生、機械修理工等。沒有強健的體魄、淵博的知識和掌握多種技能是不能完成任務的。為了順利地完成太空飛行任務，需要進行長期艱苦的訓練。通過訓練要達到：1）增強太空人的體質，提高處於太空特殊環境下（如失重、超重、缺氧）的耐力；2）使太空人能夠適應座艙環境，能在其中健康地生活和有效地工作；3）提高太空人的技術和理論知識，能夠勝任航太中的多項工作。

太空人訓練的專案很多，涉及面很廣也很複雜，為了達到執行載人航太任務的標準，預備太空人要進行基礎理論訓練、體質訓練、航太環境適應性訓練、心理訓練、專業技術訓練、飛行程式與任務類比訓練、救生與生存及大型聯合演練等8大類、58個專業的專業訓練。訓練時必須有重點和針對性，有的知識一般瞭解一下就行了，有的與任務完成有密切關係的，要反復訓練，直到熟練掌握。在太空人的整個職業生涯中，除了太空飛行，都是在不斷地訓練中度過的。完成一次飛行任務後，除了要鞏固原來的訓練科目外，還要為以後的飛行任務接受新的訓練。

3. 訓練的實施

太空人訓練的時間較長，職業太空人至少需要3.5～4年的時間，載荷專家需要2.5年。我國的14名太空人是1998年選拔出的，經過了5年半訓練才有一名太空人進入太空。對於一名職業太空人，訓練的實施可以分為以下三個階段。

<1>基礎理論訓練階段~基礎訓練的時間約為6個月到1年。在這段時間裏，太空人要學習很多基本航太知識，為今後的專業技術訓練奠定基礎。他們學習的知識面很廣，學習的內容很多，是任何一個大學都無法學到的。例如，我國的太空人在基礎訓練階段的基礎理論訓練就開設了13門課程：載人航太工程基礎、航太醫學基礎、醫學生理性基礎、地理氣象、星空識別、高等數學、力學、英語、電腦基礎、自動控制理論、CNC制導導航基礎、電工電子學、政治理論及文學藝術休養。據太空人反映，這個時期儘管體力付出少，危險性小，卻是他們訓練中最艱苦的時期。

<2>航太專業技術訓練階段~需要1～2年的時間，目的是使太空人掌握航太飛行中所需要的各種技能。訓練的內容以航天器技術和各種操作技能訓練為主，內容包括飛船和太空梭的駕駛和控制，飛行器上各種設備的操作，航天器的交會和對接訓練、失重飛機訓練、救生和生存訓練、醫學保障訓練等。

<3>飛行程式與任務類比訓練階段~約需要1年半的時間。它是根據首次飛行任務而制定的訓練，是針對太空人從進艙、在太空中工作和生活、返回地面的整個飛行過程的所有程式進行訓練。在上天前還要進行幾次大型的合練，使太空人和地面工作人員瞭解整個計畫的實施過程，做到心中有數。

太空人的體質訓練、心理、飛行技術訓練和對航太環境的適應性訓練貫穿整個訓練過程。例如，我國太空人按照訓練大綱的要求，安排了每週3次，每次2小時的體質訓練。不少太空人自己還堅持每天長跑，所以在航太醫學工程研究所召開的運動會上，太空人大隊取得了優異的成績，中長跑的第一、二名都被他們囊括了。為了使太空人掌握訓練的專案或內容，每相隔一定的時間還要進行復習。例如，美國規定訓練課程超過6個月後，就需要再復習一下，以便保持以前的熟練水準。

4. 航太環境的適應性訓練

航太活動會置身於各種特殊環境，其中對人體影響最大的是超重和失重環境。為了使太空人更快地適應航太環境，就要進行航太環境的適應性訓練。

<1>超重訓練~太空人在發射和返回的過程中要遇到的超重作用，它使人的體重和體內的臟器的重量增加好幾倍，超重耐力低的人會因此而出現暈厥或呼吸困難。一個人的超重耐力是可以通過訓練提高的。具體的訓練方法是讓受訓者半臥或坐在離心機的座艙裏，逐漸增加離心機的轉速，這時超重值逐漸增加，直到太空人不能耐受，再逐漸降低離心機的轉速。還可以結合今後的飛行任務，模擬飛船上升和返回時所遇到的超重曲線，進行週期性的訓練，或加入其他因素進行綜合性體驗。

<2>失重飛機訓練~太空人在軌道飛行過程中是處於失重狀態的，失重不僅對人體的健康有影響，而且可以影響日常生活和工作效率。因此，在飛行前進行失重訓練是十分重要的。由於在地面上不可能產生真正長時間的失重，所以只能進行短期失重和模擬失重訓練。短期失重飛行訓練用的是失重飛機。這種特別改裝的飛機在進行抛物線飛行時可產生25～35s的失重，失重飛機飛一個起落可完成15個左右的抛物線飛行。利用短暫的失重可進行體驗失重、空間定向、人體行為、失重狀態下的生活和工作等訓練。我國太空人失重飛行的訓練是在俄羅斯的失重飛機上進行的，他們在一個架次飛12個抛物線後都沒有嘔吐，俄羅斯的專家佩服地說：“中國太空人的素質真好！”。

<3>浸水訓練~人在水中時，由於流體靜壓和重力負荷作用減少，可產生類似失重時的一些變化和感覺。這種方法不是真正的失重，只是模擬失重產生的體液頭向分佈和漂浮感。浸水訓練是在一個大水槽中進行的，這個大水槽可以將航天器的1：1模型放在裏面，可以訓練太空人失重情況下的工作能力。例如，訓練太空人的出艙活動，在艙內和艙外工作時的動作協調性等。

<4>頭低位訓練~頭低位時，下身的血液會沖向頭和胸部，因此如果在地面經常讓受訓者處於頭向下的位置，進入太空後，太空人對失重環境的適應就快，產生的不舒服感覺就會減少。我國的太空人在發射前幾天的晚上，也採用了這種頭低位元的方式睡覺，這樣可以使太空人入軌後更快地適應失重環境。

<5>前庭功能訓練~太空人進入失重環境後，有一半以上的太空人會出現類似地面暈車、暈船的反應，使太空人十分不舒服，也影響工作。出現這些反應的主要原因是由於失重影響了人體內耳的前庭器官，為了增強前庭器官的適應能力，可在地面採用轉椅、秋千、跳彈力網、體育訓練等方法訓練人體的前庭器官。

<6>救生與生存訓練~太空人從發射開始到返回都存在潛在的危險。通過救生和生存訓練，可以使太空人掌握出現危險情況時的自救技能，減少太空人的傷亡。例如，在太空人進入座艙到火箭點燃的這段時間，火箭和航天器都可能出現故障，如果危及太空人安全時，可以利用緊急撤離裝置（如防暴滑梯、緊急撤離滑道和索道等）撤離火箭。而如何正確應用這些裝置，需要經過訓練；火箭點燃後，航天器的上升階段如出現危險，需要太空人迅速離開航天器，因此太空人要進行跳傘訓練；航天器入軌後也可能出現危險，需要飛船或太空梭將他們營救撤離，如何撤離需要在地面模擬器中進行大量的訓練。航天器在返回的過程中，由於自動控制系統出現故障，可能會落到其他地方，給營救工作帶來困難，必須通過訓練使太空人瞭解和掌握著陸後可能出現的各種危險情況及採用的正確自救措施。

 

太空人在返回後，也可能著陸在非預定的區域，例如落到大海、茂密的森林或沙漠中，與指揮中心聯繫不上，營救小組不能及時救援。因此，必須對太空人進行著陸後的生存訓練，使太空人瞭解著陸後可能遇到的惡劣環境的特徵，掌握生存的技能。通過生存訓練也可以鍛煉他們的意志和培養他們的良好品質。

5心理穩定性訓練

航太活動會給人帶來極大的心理－生理負荷，尤其是長期飛行，可能會引起太空人出現心理障礙，有時飛行中的太空人心理狀態會成為航太任務是否能完成的關鍵，因此對太空人進行心理訓練是十分必要的。目前太空人的心理訓練主要包括以下三部分。

<1>心理穩定性訓練~方法是結合航空飛行、跳傘、超重、失重飛行、前庭功能、救生和生存等訓練，提高太空人的心理穩定性。

<2>隔離訓練~根據訓練要求，讓太空人在一個狹小的隔音室中生活、工作一段時間，通過他們隔離期間的表現，就可以瞭解每個太空人的生活和工作能力，及對孤獨環境的適應和儲備能力，提高他們今後在航太中的心理穩定性和太空人之間的協調工作技巧。

<3>心理支持~通過三種方法提高太空人的心理品質。第一種方法是生物回饋法，即讓受訓者調整自己的呼吸和放鬆肌肉，這樣可以改善受訓者的植物神經活動，達到減輕身體疲勞，提高工作效率的目的；或用聲音刺激方法，誘人入睡，達到休息和減輕疲勞的目的。第二種方法是通過教育，使太空人正確地掌握待人處世方法，學會處理人際關係，提高太空人的心理相容性。第三，表像訓練，即對所學的知識採用“過電影”的方法，提高太空人飛行中記憶和處理問題的能力。

6.太空人的專業技術訓練

專業技術訓練是太空人訓練中非常重要的部分，通過這種訓練可以使太空人掌握飛行中必須具備的各種技能和有關的理論知識。對於不同的航太計畫，專業技術訓練的內容是不同的。

 

具體實施的方法是先講課，後實踐。訓練通常是在單項訓練器或模擬器上進行訓練。在太空人選訓中心有很多供太空人訓練用的不同模擬器。每個模擬器的用途不同。例如前蘇聯為完成“聯盟”號任務，設計了一種“聯盟”號訓練器，它除了不能模擬超重和失重外，可模擬“聯盟”號飛船從發射前準備開始到切斷發動機，在空中飛行和返回階段的整個空間飛行過程，訓練太空人完成交會、對接、軌道糾正、機動飛行和下降等操作；在訓練器的旁邊有電腦和控制室，可以監測太空人的工作能力及模擬出飛行中可能出現的緊急情況，以便讓太空人在地面上就熟悉它；還有對接模擬器，它和“聯盟”號飛船與航太站對接用的裝置完全一樣，可像實際飛行那樣用專門的燈光模擬日光照亮艙內；此外，還有組裝模擬器、工具模擬器、機電星空模擬器、航太站實物模型等。在正式飛行前，要將1：1的飛船模型放在大型水槽中，太空人穿著特別的壓力服，在水槽中類比失重情況下所要完成的各項任務。

太空人的訓練十分艱苦，考核也是十分嚴格的。在太空人訓練的每個階段，都要進行考核評定，訓練不合格的將被淘汰。我國的14名太空人經過五年多的學習和訓練，都以優異的成績完成了基礎理論、航太環境適應性、專業技術等八大類、近百項的學習訓練任務，順利通過了航太專業技術綜合考核。2003年7月3日，經太空人選評委員會評定，14名太空人全部具備獨立執行航太飛行任務的能力，予以結業，並獲得三級太空人的資格。2003年9月，楊利偉、翟志剛和聶海勝被確定為三名首飛梯隊太空人，接受飛向太空前的強化訓練。最後，由楊利偉乘神舟5號上天，圓了中國人民的首次“飛天夢”。