航天员如何培训和准备航天飞行？
2016/10/17 科学大院
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作者：王铮(中国科学院国家空间科学中心)
你想成为一名备受瞩目的宇航员吗？你想在宇宙空间中自由的翱翔吗？那么，你需要——大量的训练和准备!
神舟六号航天员训练
要想成为一名真正的航天员，究竟需要接受哪些训练和准备呢？让我们从世界首位航天员加加林的经历说起。
世界上最早的航天员培训
1959年，前苏联决定在空军飞行员中征召第一批宇航员。加加林立刻向空军指挥部提交了申请报告。
选拔异常严格，一连几天，他每天必须回答来自科学家、医生和军官们提出的各种各样的问题。他本身就是一名出色的飞行员，身体条件好，又沉着冷静，很快地，他成为了第一批6名宇航员中的一员，开始接受训练。
加加林邮票
他经常被带到一个具备良好隔音系统的绝音室里，里面只有一张办公桌，桌子上放着一个仪表盘，桌子旁放着一张沙发床，一个装有食品的冰箱，一块帘布后边就是厕所。加加林需要在里面生活十天甚至更长，并且，不止一次。这就是独自生活的考验了。
除了独自生活考验，根据后来的回忆，加加林还接受了很多艰苦的训练。例如，针对宇航员进入宇宙中的环境变化，学者们进行了预测，并为加加林安排了关于失重和高温的训练。
他会进入滚筒中，坐在固定的一张座椅上进行失重训练。训练时，滚筒飞速旋转，令他感到天晕地旋。开始的一段时间，他感到头晕目眩、内脏翻滚、全身肌肉紧缩，艰苦的环境令他大汗淋漓，脸色苍白。直到他能够在滚筒中保持自己的平衡，才算达到训练的目标。
而对于高温环境，他需要到人称“蒸箱”的人工控温室里进行训练和测试。短时间内，温度会从常温开始上升，40℃，50℃，乃至70℃，80℃，而加加林经过训练，在其中坚持了超过100分钟。
经过了种种艰苦的训练，加加林才终于成为世界上第一个进入太空的宇航员。
现代的航天员训练和准备
随着人类航天活动经验的不断积累，现代航天员训练和准备越来越科学和规范，能够“有的放矢”。
航天员培训的内容，除了航天理论和基础知识培训，也要进行增强体质的体育锻炼、航天特殊技能训练，并进行适应特殊环境的训练和飞行模拟。
联盟-TMA号训练船
体质训练
由于航天员在执行任务中要经受巨大的噪声、振动、冲击、超重和失重等各种恶劣环境，并且还要在这些恶劣环境中保持头脑清醒进行工作，因此，要成为一名合格的航天员，首先要进行增强体质的训练。训练的主要目标是提高神经系统的灵活性、前庭器官平衡机能的稳定性、心脏和心血管系统的舒缩机能、人体对低压缺氧环境的适应能力等。
常见的项目包括伏虎、秋千、体操、球类、蹦床、游泳、滑冰、滑雪、长跑、爬山、骑自行车和跳伞等等。
这些体育锻炼强度可是非同小可，比如美国为训练“阿波罗”计划中登月航天员的月面行走能力，让他们穿着几十公斤重的登月航天服每天在沙漠中步行20-30千米；而苏联为准备“苏美对接”飞行，让航天员在一年半中越野跑步200多千米、骑自行车1000多千米、滑雪3000多千米。
当然，除了身体健康，心理健康也不能忽视，航天员不仅要进行心理适应训练，还要共同训练培养协同性(往往是半年到一年，如果是长期飞行常要准备两年以上)。
知识学习
要成为航天员，需要学习许多科学知识。
具体的有：
包括空气动力学、飞行动力学、地球物理学、气象学、天文学、天体物理学和宇宙航行学，甚至还有心理学等基础理论；
包括火箭与飞船的设计原理和结构性能，飞船的导航控制，座舱中各种仪器设备的功能和操纵、维护和修理技术，以及通讯、摄影等的技术知识；
针对具体的飞行任务，还要学习所执行的计划任务书，掌握每项任务的细节，并掌握执行特殊任务时的知识和技术，如舱外行走、航天器的会合和对接、登月相关知识等；
此外，为了应付一般的太空疾病，他们还要学习一些医学和航天医学知识以及简单的太空医疗技术。
环境模拟训练
前面已经提到，航天员执行任务时会经历各种恶劣环境，而针对噪声、振动、冲击、超重和失重这些恶劣的环境，也需要进行模拟训练，正如加加林所做的一样。
比如，利用飞机飞行进行失重训练，利用大型离心机进行超重训练，利用隔离舱进行生活工作的训练，弹射座椅的救生训练，高低温和噪声适应训练等等。
俄罗斯超负荷离心机
任务训练
航天员上天可不是单纯生活的，他们要操作飞船，进行大量的工作，所以，航天员在执行任务前必须集中半年以上的时间针对任务作具体训练。
航天员除了参加航天器总装、测试、火箭预射试验外，还进行专门模拟飞行、对接和着陆等训练。
模拟飞行训练在低真空的航天器模拟舱内进行，它能给予除失重以外的一切飞行感觉和环境。
此外，对于起飞过程着陆过程，还有飞行中正常的和不正常的情况，还有航天器对接、出舱、舱内外活动、回收和救生等航天活动，都要进行模拟。
美国国家航空航天训练和培训中心(National AeroSpace Training And Research，简称NATAR)曾经出过一份航天员训练说明(可用于民用哟)，这里我们简单列举一下：
针对航天活动参与者
训练简单不少!当然这只是成为航天员的一些准备，模拟飞行训练等等还是不能省的。
--空间基础训练(4000美元)
两天的基础课程，教授核心的知识和技术，比如空间环境和飞行器知识，飞行经验，生理和心理效应，安全保障和应急措施，生命维持系统和宇航服，等等。
--进阶空间训练(4000美元)
两天的课程，关于急救和安全程序的进一步训练。
--载荷专家训练(1000美元)
一天的特殊课程，为研究者提供，关于在空间飞行期间策划、设计和实施科学实验的知识和技术。
--宇航服和系统训练(价格可直接咨询NATAR)
一天的特殊课程，由宇航服制造商讲授如何穿/脱宇航服、如何在航天飞行中使用和操作生命防护和维持的装备。
针对航天飞行员和机组人员(责任重大，不能马虎)：
--发射和返回的高重力训练
为期两天，包括生理效应、抗荷动作、保护装置、身体调理和饮食等，并在离心机中进行模拟训练。
--姿态感知训练
为期一到两天，学习根据飞行环境调整自己和航天器姿态，学习相关技术以及突发情况处理，并进行模拟飞行。
--空间定向障碍(飞行错觉)训练
为期一天。
航天员在飞行中可能对飞行姿态、位置和运动状况发生的错误判断，可分为三种类型——飞行错觉、脱离感觉和空间失定向。
飞行员感觉到的可能和航天器的实际状态是不一样的，这在飞机飞行员中非常常见，据说几乎所有的飞机飞行员都遇到过。这项训练就是针对这种情况的。
训练方法为在进行知识和技术的培训后，利用仪器进行模拟。
--防止飞船破坏以及进行修复的训练
为期一天半。学会识别和避免飞船失控。学习以往的航天经验，通过模拟来熟悉操作。
--缺氧和快速减压训练
学习鉴定缺氧的症状，学习安全和有效地处理舱内低氧或快速减压的情况。
--逃生训练
别犹豫，该用就用!训练为期一天。
……
航天飞行员和机组人员全套培训应该不止介绍的这些，有兴趣了解的也可以直接咨询培训中心~
针对发射场人员：
这里就省略啦。
通过上面的介绍，相信你能看得出来，要成为一名合格的航天员是多么的不容易，他们每一次航天任务的成功，都伴随着背后极其艰辛的努力，说到这里是不是对他们更加肃然起敬了呢!
国家空间科学中心
ID：nssc1958
(本文首发于科学大院，中国科学院国家空间科学中心供稿，转载请注明出处并保留下方二维码)
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