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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Green
标  题: 什么样的人才能当航天员
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed May 24 09:22:37 2006), 站内

【 以下文字转载自 Aero 讨论区 】
发信人: bage (八哥*醍醐灌水@紫丁香), 信区: Aero
标  题: 什么样的人才能当航天员
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue May 23 21:10:43 2006), 转信


什么样的人才能当航天员?
  
一般说来,凡是进入太空的人都可称为航天员,但是,真正意义上的航天员是驾驶飞船、航天飞机和空间站等空间飞行器在太空航行和进行太空作业的人。其它人员如载荷专家、处于政治目的或太空旅游者严格地讲,只能算是航天人员。
  航天员或航天人员在进入太空或返回地面过程中,要克服航天器运动时的力学环境,太空的物理环境和航天器的狭小空间环境等特殊环境下的重重困难,适应这种环境的考验,航天员的身体和综合素质十分重要。因此,有幸成为航天员的人可谓凤毛麟角。
  国际上航天员的选拔工作始于20世纪50年代末期。当时,选拔航天员的工作仅限于美国和前苏联。经过多年的探索总结,逐步形成了一整套选拔航天员的方法。
  航天员的选拔标准和条件各个国家基本相同,特别是身体素质的要求是一样的。许多人想当航天员,遨游太空。那么,航天员到底应该具备什么条件呢?这里。以美国选拔航天员做一介绍。什么样的人才能有幸成为航天员呢?美国早期的航天员都是从空军歼击机飞行员中选拔的。 1956年美国航宇局在为其"水星"计划选拔第一批航天员的时候,对候选人的要求是:(1)年龄在40岁以下;(2)身高不能超过5英尺11寸;(3)身体健康;(4)从美国空军试飞员学校毕业:(5)为合格的喷气式飞机驾驶员;(6)有1500小时以上的飞机经验;(7)具有工程方面的学士学位。对身高的限制是因为当时"水星"载人飞船座舱狭小,高个子容纳不下。当时全美国能满足这7条选择标准的共500名。美国航宇局最后从这500人中选择出7名,成为首批航天员。
  前苏联1960年从空军歼击机飞行员中选拔了第一批航天员,共20人,包括加加林和季托夫在内,直至上世纪80年代以前,前苏联的大部分航天员都是从空军飞行员中选,现在仍有一部分从空军飞行员中选。我国目前的预备航天员也是从歼击机飞行员中选拔出来的,大概是100名参选的飞行员中,才能挑选出1名。其比例与美国和前苏联基本一致。
  为什么航天员一般要从空军飞行员中选择?大家知道,飞行活动是一种复杂的脑力劳动和艰苦的体力劳动相结合的不断克服困难战胜困难的过程,飞行,除了应该具有健康的体魄外,还应具有敏捷的感觉和知觉和思维,良好的记忆力,注意力,稳定的情绪,坚强的意志,健全的个性,灵活的动作,敏捷和周密的观察能力,良好的适应能力和独立的创造能力。飞行中飞机在三维空间里不断进行高度、速度和姿态的变化,允许飞行员反应和处理特殊情况的时间都很短,飞行员必须根各种信息迅速做出判断反应,正确地操纵飞机。一个飞行员在飞机起飞和着陆的几分钟内,注意力的转移多达200多次,若注意力转移不够,后果将不堪设想,因此飞行是现代社会最复杂的劳动类型之一。航天、航空都是在地球上空飞行。因此,选拔航天员人们自然而然就会想到飞行员,因为在所有职业中,只有歼击机飞行员的工作环境和素质最接近航天的要求。高性能喷气式战斗机以音速或超音速几倍的速度在天上飞行,飞行员要做各种战斗动作,飞机操作非常复杂,对人的协调性、反映能力和综合素质要求非常高。同时,在进行各种战斗动作的时候,飞行员必须尽快适应由于高度位置变化产生的高低气压带来的不适,迅速做出反应,进入战斗,通常在承受七八倍体重的载荷情况下,仍能通过飞机的各种仪表,对飞行状态做出正确的判断,正确地操纵飞机,这些都与航天员的要求有相同之处。另外。飞行员是从众多青年人中选拔而来的,这些人经过十多年的飞行,对飞行生活已经比较适应,有很好的空中飞行的感觉,经过飞行生活的历练,身体状况也已经趋于稳定,从这样的优秀素质的群体中选拔航天员,不仅可以大大节省经费,也可以缩短后期训练的时间。从上述情况看,从飞行员中选拔预备航天员,是一种捷径。
  适合太空环境飞行的身体,是当一个航天员的首要条件。对航天员身体的要求其中包括身体、心理和基本技能三个方面。因为飞船座舱狭小,因此航天员个子不能太高,体质必须强壮、健康,这不是说要像举重运动员那样五大三粗,而是要有极强的耐力、坚持力和适应能力;心脑血管、神经系统、前庭功能等全身各个系统都要正常;没有内科、外科、五官科和高血压、心脏病、恐惧症等疾病和潜在疾病的;没有遗传病或潜在性疾病及家族有精神病史,在选拔航天员时,要查试选者家族的"祖宗八代",有各类家族遗传病使的均不能入选;具有良好的心理素质和基本技能,它包括心理承受能力、思维能力、记忆能力、应变能力、协调动作和解决困难的能力等。特别需要指出的是,良好的心理素质,是航天员的重要条件,在选拔中,组织者要通过特殊的方法,对每个试选者的个性、智能、气质、个人品质等进行检验。
  要有较高的文化素质和知识水平,一般应具备大学本科或专科文化,最好是在天文、地理、工程、物理等方面有所专长,以适应入选后进行的航天知识和多学科知识培训的需要。
  要有很强的团队精神和集体荣誉感。在飞船中,经常需要几个人共同合作完成研究和试验任务,因此,自私自利、以我为中心的人,是不能当航天员的。
  由于航天是一项危险性很大的探险者的事业,因此,要求航天员必须要有献身航天科技事业的精神。没有自愿为探索宇宙奥秘而献身准备的人,是无缘加入航天员队伍中的。
  尽管世界各国对航天员的素质要求基本一致,但是,选拔方法和手段却各有不同,由于航天员需要有飞行经验,飞行员又是身体素质最好的群体,因此,美国和苏联早期的航天员都是从歼击机飞行员中选拔的。由于进行太空科学实验的需要,美苏特别是美国后来的航天员选拔扩大到社会上,招收了大量的方方面面的有效载荷专家。除美国和苏联外,英国、法国、意大利、德国等欧洲国家及日本等国家都进行了航天员的选拔工作。
各国选拔航天员的基本程序是先提交申请人的学历和工作成绩,通过了基本知识的考试后,开始进行进一步的测试。这些测试,是根据各个国家的现有科学试验设备条件来进行的。比如,有的国家用飞机进行抛物线飞行,在短时间失重环境中,检测候选人对失重环境的反应,在离心模拟机的高速旋转中,观测其能够承受多少重力,用低压舱等创造的人工太空环境,检测候选人对缺氧、地压、高温或低温等各种恶劣环境的耐受限度,利用一些方法测试其肌肉的爆发力和耐力,还可以用秋千和旋转椅的检测,看其是否头晕及其辨别方向的感觉,还要进行特殊环境因素的耐力适应力的选拔,考验试选者对太空失重环境、飞船起飞和返回过程中造成的震动、噪声、重力加速度、角速度、低气压、高低温度剧烈变化、缺氧等等情况下的影响。通过一系列的方法,优中选优,最后,往往是从成千上万名候选人中,才有几个"幸存者",能够进入正式的训练,但是,这仅仅是他们踏上太空历程的第一步。可以说,航天员的选拔贯穿在初选到真正上天的整个过程中,真正能上天的是众多幸运者中的幸运者。

航天员的训练及设施 

  国外航天员的训练主要分基础训练和高级训练两个阶段。基础训练的目的首先是使航天员掌握完成载人航天所必须的科学知识和技能,其次是要进一步提高其体能和改善其心理品质。
  美国的航天飞机航天员基础训练一般可分为4个方面:(1)学习有关空间工程和技术方面的知识,如轨道动力学、空间制导和导航等;(2)学习空间研究和实验所需的科学知识,如天文学、地质学、气象学、海洋学和材料加工等;(3)有关航天飞机或国际空间站各系统的一般知识和简单操作;(4)各种技能训练,包括求生技术训练、飞机驾驶训练、在失重飞机作抛物线飞行中体验失重和低压舱训练等。前3个方面的基础训练主要方式是课堂讲课,技能训练则是利用各种设施和场所进行实际训练。根据美国航宇局对航天员基础训练大纲的要求,在基础训练期间,航天员要完成230个科目1600学时的训练。
  进行完基础训练后,通过了相应的考试,航天员就要开始高级训练。在高级训练期间要学习基础课、专业课、飞行课、训练操作课和特殊载荷课。训练方式包括课堂授课、阅读教材和航天飞机飞行操作手册、参观实物和现场、在各种模拟器和训练器中学习航天飞机的操作,练习太空行走、熟悉舱内生活,学习舱内环境卫生和清理废物等。
  航天员进入高级训练以后,一般是以机组为单位训练。在训练的最后阶段,航天机组成员除完成训练任务外,还要学习飞行条例和熟悉飞行数据,参加与飞行任务有关的各种技术会议。最后还要到肯尼迪航天中心航天飞机发射场,参加发射前的试验和测试。如果一切都通顺得通过,航天机组的最后任务就是等待发射。
  为保证航天员科学的训练,技术人员为航天员训练研制了许多专用设备。这些设备有单系统训练器、中性浮力实验室、固定飞行模拟器、运动飞行模拟器、太空行走训练真空舱、大型人体离心力和失重飞机等数十种,每一种设备都是为了实现一种目的服务的。在这些设备中,最主要的是飞行模拟器、失重飞机和大型水池。
  飞行模拟器是所有训练设备中最重要的、最复杂的也是最昂贵的训练设备。这是一种高保真度的模拟设备,能够模拟航天飞行的全过程。美国于1977年设计和建造的航天飞机飞行模拟器,耗资1亿美元。 
  航天飞机飞行模拟器主要由两部分组成:运动乘员站和固定乘员站。这两部分的区别在于前者能运动,后者不能运动。除此之外,这两种乘员都跟航天飞机实际的乘员站完全一样,装有相同的控制器、显示器和仪表板。这两个乘员站的结构非常复杂,但却相似于民航飞行员训练用的飞行模拟器。
  美国有好几个用于模拟失重的巨型水池,但其中航天员失重训练用的主要有两个:一个称为"失重环境训练设备";另一个称为"中性浮力实验室"。"失重环境训练设备"水深7。5米、长23。4米,宽9。9米。附属设备包括净水系统、环境控制系统、电视监控系统和一台5吨的吊车。该设备主要用于评定航天员太空行走装备、航天员身体限制系统、编制太空行走程序和提高航天员的太空行走能力。"中性浮力实验室"是目前世界上最大的室内游泳池,水深12米,长60米,宽30米。水池内可容纳整个国际空间站模型和一个航天飞机的货舱模型。"中性浮力实验室"是美国航天飞机航天员和国际空间站航天员的主要训练设备,在实验室的水池中航天员可以熟悉在失重状态下身体如何运动和双手如何操作。除供航天员作失重训练外,该水池也是美国航宇局设计、研制和试验国际空间站的主要设备之一。

前苏联进行了多少无人飞船试验 
 
  前苏联"东方"号载人飞船工程从1957年开始论证,1959年春完成设计,1960年初运载火箭和飞船都研制出来,并于当年1月进行了两次无人亚轨道飞行试验。1960年5月15日,在拜科努尔发射场东方号发射工位,首次进行无人驾驶的卫星式飞船1号的发射试验,以考核飞船密封性能和控制系统、生命保障系统、通信系统工作情况。在返回时,由于飞船姿态控制系统故障,制动火箭点火后将返回舱推向了更高的轨道,1962年9月5日飞船才进人大气层烧毁。
  1960年8月19日,载有两只狗两只大白鼠、40只小老鼠和其它一些动植物的卫星式飞船2号发射入轨,进行了生物和航天医学试验,检验了飞船的安全性能和返回系统。返回舱飞行18圈后,返回着陆成功。
  1960年12月1日,又发射了卫星式飞船3号,船上装有两只小狗和一些植物,飞行27圈后再入回收时失败。
  1961年3月9日,苏联发射卫星式飞船4号,船内装有模拟假人及1只几内亚猪、1只狗、若干小动植物。该飞船和载人飞船状态完全一致,结果获得圆满成功,按指令在指定地点着陆。
  与此同时,在莫斯科郊外的航天员培训中心,准备上天的首批航天员季托夫、加加林、邦达连科等人正在进行一系列上天前的模拟训练。
  1961年3月23日,邦达连科在为期10天的地面训练的最后一天,在充满高浓度氧气的气压室里训练后,他用酒精棉球擦拭身上固定过传感器的部位,然后顺手将棉球扔向一旁,恰巧落在炽热的电热器上,火苗一下蹿了起来,立即引起大火。他被严重烧伤,经抢救无效而死亡。这是第一个死于事故的未上天的航天员。
  1961年3月25日,又一次进行了卫星式飞船5号的发射试验,获得了圆满结果。
至此,苏联已进行了9次无人飞船试验,除了用卫星式飞船编号的5次外,另外4次用了卫星编号。9次试验中,失败4次,成功5次,其中最后两次连续成功。苏联决策机关认为已完全具备了载人飞船的发射能力。

有多少航天员太空殉职 

  人类载人航天之路充满着荆棘,为了实现畅游太空的梦想,不少英雄献出了宝贵的生命。据有关资料统计,自载人航天开展至今,已有21名航天员英勇牺牲。
  1967年1月27日,美国肯尼迪航天中心在进行载人飞船地面联合模拟飞行试验时,阿波罗飞船指令意外起火,由于舱内是纯氧环境,因此3名航天员在几十秒钟之内就被烧死。这3名航天员是:弗吉尔。卜格里索姆上校、爱德华。H.怀特中校和罗杰。B.查非少校。
  1967年4月23日,苏联航天员弗拉基米尔M科马罗夫上校乘坐联盟-1飞船进入太空后,飞船屡次出现故障,几经努力难以修复,在返回地面时飞船降落伞又出意外,无法打开,致命飞船以每秒100多米的速度冲向地面,科马罗夫当场牺牲。
  1971年6月30日,苏联联盟-11飞船顺利完成与礼炮-1空间站交会的任务后,在再入大气层前,返回舱和轨道舱分离,但连接两舱的分离插头分离后返回舱的压力阀门被震开,密封性被破坏,返回舱内的空气从阀门处泄漏,舱内迅速减压,在着陆前30分钟,3名航天员因急性缺氧和体液沸腾而死亡。
  1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机在第10次飞行时,在升空73秒后,由于右侧助推火箭密封垫圈出现问题,造成燃料外泄,航天飞机发生爆炸,7名航天员当场遇难。
  2003年2月1日,美国哥伦比亚号航天飞机在返回着陆前16分钟,在美国德克萨斯州60千米的高空解体,机上7名航天员全部丧生。
这些人类的精英以血肉之躯为人类铺开了一条升空之路,人类应该永远记住他们的英名。

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