靳召君 ，劉迎春

（1中國科學(xué)院光電研究院，北京100094；2中國科學(xué)院研究生院，北京100094；3中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，北京100094）

1 引言

航天員的英文“astronaut”源自希臘語，是指隨著載人航天器發(fā)射進(jìn)入軌道飛行的航天乘組人員?！癱osmonaut”是指蘇聯(lián)/俄羅斯載人航天任務(wù)中的航天員。隨著我國載人航天飛行任務(wù)的順利實(shí)施，新增了“taikonaut”一詞，即指中國航天員[1]。中國載人航天工程實(shí)施以來，成績斐然：繼神舟一號至四號任務(wù)成功后，神舟五號任務(wù)首次實(shí)現(xiàn)載人飛行，神舟六號任務(wù)實(shí)現(xiàn)了2人多天飛行，神舟七號任務(wù)實(shí)現(xiàn)了3人飛行并出艙活動，天宮一號目標(biāo)飛行器發(fā)射成功并與神舟八號飛船完成交會對接，神舟九號任務(wù)3名航天員乘組（其中1名女航天員首飛）成功完成了人控交會對接及較長時間飛行。

航天任務(wù)中，通常由多名航天員組成飛行乘組，共同執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。我國計劃在2020年前后建立長期運(yùn)行的載人空間站，開展大量空間科學(xué)與應(yīng)用，將需要空間站和載人飛船的航天員參與進(jìn)行有效載荷的操作。

本文調(diào)研了美國、蘇聯(lián)/俄羅斯執(zhí)行航天飛行任務(wù)中航天員的分類，分析了航天員乘組的各崗位職責(zé)及分工，重點(diǎn)比較了參與空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)及其有效載荷操作的航天員崗位及其職責(zé)，提出對我國載人空間站航天員參與載荷操作崗位職責(zé)的建議。

2 載人航天任務(wù)中航天員的分類

美國和蘇聯(lián)/俄羅斯作為載人航天技術(shù)發(fā)達(dá)國家，對載人航天任務(wù)的航天員乘組職責(zé)有明確的分工，并設(shè)立了相應(yīng)的選拔條件和培訓(xùn)過程。其他一些國家和組織（如歐洲航天局和日本等）也通過國際空間站參與了載人飛行，但由于沒有獨(dú)立的載人航天器，其航天員只能加入美國和俄羅斯的航天員乘組，在其中承擔(dān)部分職責(zé)。

2.1 NASA的航天員崗位

NASA的航天員進(jìn)入太空，在飛行任務(wù)中發(fā)揮了重要的作用，其崗位職責(zé)隨著不同任務(wù)的需求不斷變化。

初期NASA的航天員全部來自飛行員。1964年，在美國國家科學(xué)院及其他機(jī)構(gòu)的鼓勵下，NASA開始選拔科學(xué)家作為航天員，參與“阿波羅”登月計劃和近地軌道探測等任務(wù)，即“科學(xué)家-航天員”?？茖W(xué)家-航天員要求獲得醫(yī)學(xué)、工學(xué)或一門自然科學(xué)的博士學(xué)位，不必?fù)?dān)任過飛行員。這類航天員首先由美國國家科學(xué)院篩選和評估，再由NASA選拔。由于缺少飛行經(jīng)驗，NASA將他們送入空軍飛行學(xué)校學(xué)習(xí)一年，才最終決定其是否能夠執(zhí)行飛行任務(wù)[2]。

1972年，航天飛機(jī)任務(wù)獲得通過，NASA開始選拔兩類新航天員：駕駛員及任務(wù)專家。同期，NASA也將載荷專家列入航天員計劃。隨著空間任務(wù)的多樣化，航天員需求擴(kuò)展到女性及多學(xué)科的工程師和科學(xué)家，航天員的崗位職責(zé)與分工也不斷細(xì)化。航天飛機(jī)任務(wù)的航天員可以分為兩大類：一類為職業(yè)航天員，包括指令長、駕駛員和任務(wù)專家，其中任務(wù)專家又可細(xì)分為航天飛機(jī)飛行工程師、載荷指令長、教育任務(wù)專家和國際任務(wù)專家等[3]；另一類為非職業(yè)航天員，稱作“載荷專家”。一次飛行任務(wù)同時培訓(xùn)2～4名載荷專家，由任務(wù)首席科學(xué)家在航天員選訓(xùn)辦公室的幫助下確定其中2人作為主備載荷專家。1988年挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)失事后，不再設(shè)立教育任務(wù)專家，但仍然保留載荷專家[2]。

上世紀(jì)九十年代，美國、俄羅斯等國家共同開始建造國際空間站（ISS）。國際空間站密集的發(fā)射任務(wù)、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，都對航天員提出了更高要求。然而，由于“哥倫比亞”號航天飛機(jī)失事，NASA在2004年才開始選拔國際空間站的首批航天員。在國際空間站上，航天員的崗位主要包括指令長、飛行工程師、科學(xué)官員和飛行參與者等，但參與國際空間站歷次考察任務(wù)的航天員中不曾設(shè)置載荷專家一職；直至2011年航天飛機(jī)退役，也沒有航天飛機(jī)任務(wù)的載荷專家到達(dá)過國際空間站[3]。

隨著航天飛機(jī)退役、國際空間站進(jìn)入全面應(yīng)用階段，NASA開始思考后航天飛機(jī)時代航天員的選訓(xùn)工作。2011年底，NASA啟動了新一輪航天員選拔工作，預(yù)計在2013年完成。這些航天員將完成ISS的在軌操作，包括出艙活動（EVA）、機(jī)械臂、科學(xué)實(shí)驗和在軌維修等任務(wù)，同時兼顧NASA的載人深空探測任務(wù)。

2.2 俄羅斯的航天員崗位

在蘇聯(lián)/俄羅斯的載人航天任務(wù)中，“聯(lián)盟”號飛船的航天員乘組包括指令長、飛行工程師和飛行參與者等崗位，其中指令長和飛行工程師為職業(yè)航天員，飛行參與者是非職業(yè)航天員。與NASA的載荷專家類似，從事空間科學(xué)研究相關(guān)操作工作的研究航天員為“聯(lián)盟”號飛行參與者，為非職業(yè)航天員[3，4]。

綜上，國外載人航天飛行中航天員崗位及其主要職責(zé)詳見表1。

表1 國外載人航天飛行中航天員崗位及其主要職責(zé)[3]

可以看出，美國和蘇聯(lián)/俄羅斯都非常重視與空間科學(xué)與應(yīng)用操作相關(guān)的航天員，從早期的載人航天任務(wù)（如天空實(shí)驗室）起就設(shè)立了從事科學(xué)實(shí)驗操作的專職航天員。這些專職或兼職從事空間科學(xué)與應(yīng)用相關(guān)操作的航天員，包括“阿波羅”任務(wù)中的科學(xué)家-航天員、航天飛機(jī)任務(wù)中的任務(wù)專家、載荷專家和國際空間站任務(wù)中的科學(xué)官員，以及俄羅斯的研究航天員等。下面逐一闡述這幾類航天員的職責(zé)和相關(guān)背景情況，并對載荷專家進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

3 與空間科學(xué)與應(yīng)用操作相關(guān)的航天員職責(zé)和選訓(xùn)

3.1 科學(xué)家-航天員

起初航天員均為飛行員，以確保起飛、在軌飛行及降落整個過程的安全。1958年，美國空間技術(shù)委員會向NASA提議，發(fā)展航天工程中的空間物理學(xué)和生命科學(xué)研究，提高載人航天能力；同時強(qiáng)調(diào)具有科學(xué)背景知識的人在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)中的重要性，建議貫徹落實(shí)科學(xué)任務(wù)的選擇以及相應(yīng)科學(xué)家的分配。1964年，在美國國家科學(xué)院及其他機(jī)構(gòu)的鼓勵下，NASA開始選拔科學(xué)家作為航天員，即科學(xué)家-航天員，主要從事科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程領(lǐng)域或者這些領(lǐng)域相結(jié)合的有關(guān)工作[5]。

申請科學(xué)家-航天員的人需為美國公民；身高不超過182cm；具有自然科學(xué)，醫(yī)學(xué)或工學(xué)的博士學(xué)位。除此之外，候選人還需要接受嚴(yán)格的身體檢查和國家科學(xué)院在科學(xué)方面的能力和學(xué)歷測試。對科學(xué)家-航天員的訓(xùn)練一般包括：

（1）常規(guī)訓(xùn)練：包括基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)、業(yè)務(wù)情況介紹、航天系統(tǒng)訓(xùn)練、野外生存訓(xùn)練、控制任務(wù)訓(xùn)練、運(yùn)載火箭故障終止訓(xùn)練和航天器飛行項目訓(xùn)練。

（2）飛行訓(xùn)練：所有沒有接受過軍事訓(xùn)練的候選人都要接受操作軍事噴氣飛機(jī)的訓(xùn)練。

（3）技術(shù)訓(xùn)練：按“阿波羅”和“雙子座”任務(wù)剖面，對分配的任務(wù)進(jìn)行針對性訓(xùn)練。

科學(xué)家-航天員參與“阿波羅”登月和近地探測計劃，職責(zé)包括艙外活動、評估設(shè)備在航天操作中的可用性及安全性、制定并分配“阿波羅”未來項目和實(shí)驗，以及“阿波羅”應(yīng)用計劃的相關(guān)技術(shù)活動等。1961年到1975年之間參與飛行的航天員有4名來自科學(xué)家-航天員，1名被分配到“阿波羅”任務(wù)、其他3名被分配到天空實(shí)驗室任務(wù)中。

1974年11 月，NASA和其他幾個航天機(jī)構(gòu)就航天飛機(jī)中的“科學(xué)家-航天員”的問題進(jìn)行了深入討論，肯定了科學(xué)家作為航天員的意義，最終確定“科學(xué)家-航天員”可以參加航天飛機(jī)任務(wù)，但需要在接受更嚴(yán)格的訓(xùn)練后作為航天飛機(jī)的“任務(wù)專家”參加飛行。

3.2 研究航天員

“聯(lián)盟”號飛船的航天員經(jīng)過訓(xùn)練，分成測試航天員（test-cosmonaut）和研究航天員（research-cosmonaut）。對測試航天員的要求較嚴(yán)格，經(jīng)過訓(xùn)練可成為指令長或飛行工程師；而研究航天員則與NASA的載荷專家類似，為非職業(yè)航天員，對其要求沒有對測試航天員那么嚴(yán)格[4]。上世紀(jì)九十年代蘇聯(lián)解體后，俄羅斯航天業(yè)資金短缺，制定了以商業(yè)為基礎(chǔ)的國際協(xié)議，進(jìn)而擴(kuò)展航天員選拔范圍，從別國選擇航天員參加“聯(lián)盟”號飛行。后來該協(xié)議進(jìn)一步更改為出售“聯(lián)盟”號飛船上的席位，一方面賺取資金，另一方面增強(qiáng)與他國的合作，多數(shù)研究航天員為非俄羅斯籍。中國也在1986年首次與俄羅斯合作，選派人員參與學(xué)習(xí)了航天員訓(xùn)練的整個過程，但未能通過最終的訓(xùn)練獲得飛行機(jī)會[6]。

法國人Colonel Jean-Loup Chrétien以研究航天員身份參與了“聯(lián)盟”號任務(wù)，成為美國以外第1位飛入太空的西方人。1961年在法國空軍學(xué)院獲得航空工程碩士學(xué)位；1979年9月，被法國選派作為“聯(lián)盟”6任務(wù)的研究航天員參加飛行。在軌期間，用了將近7d時間，與其他航天員合作開展蘇-法聯(lián)合實(shí)驗，其中包括一系列法國心血管超聲波檢測系統(tǒng)的實(shí)驗[7]。

3.3 任務(wù)專家

任務(wù)專家一職設(shè)立于1978年，是從航天飛機(jī)第1批航天員選拔訓(xùn)練開始的。任務(wù)專家可以是普通人員或者是無軍銜的軍隊人員。NASA對航天飛機(jī)乘組按照每次飛行任務(wù)（STS）進(jìn)行職責(zé)分工和培訓(xùn)。任務(wù)專家的主要職責(zé)范圍包括：航天飛機(jī)系統(tǒng)、乘組工作計劃、各種消耗品（燃料、水、食品等）、實(shí)驗和載荷等的協(xié)調(diào)操作，執(zhí)行EVA，操作機(jī)械臂（RMS），并負(fù)責(zé)載荷和特殊實(shí)驗的操作[8]。任務(wù)專家的訓(xùn)練內(nèi)容包括：掌握航天器系統(tǒng)、運(yùn)行特點(diǎn)、任務(wù)需求和目標(biāo)，以及所參與每一個實(shí)驗相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的支持保障。

任務(wù)專家對航天飛機(jī)貨艙內(nèi)的科學(xué)實(shí)驗和搭載Spacelab內(nèi)的科學(xué)實(shí)驗都負(fù)首要責(zé)任。因此，NASA降低了對任務(wù)專家的飛行經(jīng)歷要求，增加了對科學(xué)、工程或醫(yī)學(xué)方面研究（工作經(jīng)歷）的要求。任務(wù)專家一般具有科學(xué)或工學(xué)碩士以上學(xué)位，相當(dāng)多的任務(wù)專家還獲得了科學(xué)或醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。在任務(wù)專家的培訓(xùn)過程中，還強(qiáng)化了科學(xué)實(shí)驗相關(guān)內(nèi)容。任務(wù)專家除第一年的訓(xùn)練內(nèi)容與駕駛員相同外，在確定具體執(zhí)行的任務(wù)后，主要接受與所執(zhí)行任務(wù)目標(biāo)相關(guān)的培訓(xùn)，包括熟悉空間站構(gòu)型、微重力科學(xué)研究內(nèi)容、對地對天觀測和其它類型的科學(xué)實(shí)驗，掌握修復(fù)衛(wèi)星、機(jī)械臂或EVA操作等。有經(jīng)驗的任務(wù)專家大約2-4年隨航天飛機(jī)飛行一次，其它時間幫助其他乘員訓(xùn)練或參與試驗。當(dāng)飛行任務(wù)中包含復(fù)雜載荷時，任務(wù)專家可能會成為載荷指令長，協(xié)助指令長監(jiān)視實(shí)驗狀態(tài)，監(jiān)督實(shí)驗操作。任務(wù)專家也可作為飛行工程師或指令長在國際空間站上工作。

盡管任務(wù)專家也參與科學(xué)實(shí)驗操作，但他們最主要的技能是熟練操作機(jī)械臂和艙外活動[9]。以STS-118任務(wù)的任務(wù)專家Richard A.Mastracchio為例，他曾獲得理學(xué)和物理學(xué)雙碩士學(xué)位。他參加了此次任務(wù)的3次出艙活動，在出艙活動過程中完成了安裝結(jié)構(gòu)組件、信號處理器、無線電轉(zhuǎn)發(fā)器及通信電子器件盒，回收散熱器，更換陀螺儀，挪動天線，升級通信系統(tǒng)等工作。同一飛行任務(wù)的另一名任務(wù)專家Barbara R.Morgan則主要負(fù)責(zé)機(jī)械臂的操作，并完成了航天飛機(jī)到空間站的貨物轉(zhuǎn)移。

3.4 科學(xué)官員

國際空間站以每6個月一次的航天飛機(jī)飛行為時間線，作為一次考察任務(wù)進(jìn)行任務(wù)管理。其航天員乘組也按考察任務(wù)進(jìn)行輪換，崗位組成與航天飛機(jī)不同，設(shè)指令長和飛行工程師。國際空間站的出現(xiàn)，令空間科學(xué)任務(wù)不再囿于短期、簡單的任務(wù)。長期、復(fù)雜的空間實(shí)驗，要求航天員必須精通空間站軟件、管理艙外活動和操作空間機(jī)械臂等很多其他的任務(wù)。航天員要增強(qiáng)在太空中進(jìn)行長期生存和實(shí)驗的技能，提高處理偶然事件的技能，以及操作多項不同空間科學(xué)實(shí)驗的技能。2002年，NASA決定在國際空間站乘組中設(shè)立科學(xué)官員作為一類新的航天員，并在NASA職業(yè)航天員中選拔產(chǎn)生。最初，科學(xué)官員僅負(fù)責(zé)美國的空間實(shí)驗研究，后經(jīng)與其它合作國商議決定，負(fù)責(zé)任務(wù)中所有國家的科學(xué)研究項目。

科學(xué)官員的職責(zé)如下：

（1）飛行前：了解所有乘員需要完成的任務(wù)，以及載荷的正確操作，對各種科學(xué)實(shí)驗有充分的準(zhǔn)備。與載荷科學(xué)家們進(jìn)行比較專業(yè)的溝通，接受嚴(yán)格的載荷和科學(xué)實(shí)驗訓(xùn)練，以起到促進(jìn)整個任務(wù)的作用。

（2）飛行中：在任務(wù)中，科學(xué)官員是所有科學(xué)研究實(shí)驗、硬件和整個任務(wù)的紐帶?？茖W(xué)官員擔(dān)任NASA實(shí)驗的操作，確定飛行過程中實(shí)際操作狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)，了解載荷的最佳狀態(tài)和參數(shù)，使得操作效率更高；同時還負(fù)責(zé)確定實(shí)驗操作的次序，修復(fù)失效的實(shí)驗，判斷實(shí)驗結(jié)果正誤等等。在整個任務(wù)過程中科學(xué)官員還負(fù)責(zé)與媒體和公眾交流，展示實(shí)驗的進(jìn)展。

（3）飛行后：與載荷科學(xué)家一起對整個任務(wù)進(jìn)行分析；參加NASA舉行的各類公共事務(wù)；闡明整個任務(wù)過程中的實(shí)驗成果和相互聯(lián)系。

NASA在國際空間站第5次考察任務(wù)中第一次安排了作為科學(xué)官員的航天員Peggy Whitson。她具有生物化學(xué)專業(yè)博士后學(xué)位。第5次遠(yuǎn)征任務(wù)中，Whitson在空間站上工作6個月，期間完成了移動基站系統(tǒng)、S1桁架和P1桁架、屏蔽設(shè)備等安裝和太空行走4h25min等任務(wù)，啟動、檢查了微重力科學(xué)手套箱和一個載荷設(shè)施，還開展了21項生命科學(xué)、微重力科學(xué)及商業(yè)載荷的實(shí)驗，并向地面控制中心及公眾報告了整個任務(wù)的執(zhí)行過程。[5]

科學(xué)官員即需要了解科學(xué)實(shí)驗及其技術(shù)問題，還要有良好的交流和溝通能力，能夠和其他人員配合默契，向大眾和媒體交流收獲和科學(xué)研究成果，因此要求其具有專業(yè)的科學(xué)背景和很強(qiáng)的從業(yè)經(jīng)驗，能夠理解科學(xué)實(shí)驗，并對科學(xué)實(shí)驗負(fù)責(zé)?？茖W(xué)官員除承擔(dān)科學(xué)實(shí)驗相關(guān)的操作工作，同時還承擔(dān)航天器和機(jī)械臂操作、EVA等工作，以及科學(xué)教育普及工作。

國際空間站設(shè)立科學(xué)官員是一個有益的嘗試，可是效果并不顯著?？臻g站的科學(xué)教育、宣傳的工作不能單純依靠航天員完成，必須與科學(xué)家、技術(shù)專家結(jié)合起來，統(tǒng)籌組織，分工負(fù)責(zé)。

4 載荷專家（非職業(yè)航天員）的職責(zé)與選訓(xùn)

載荷專家是NASA專為空間實(shí)驗設(shè)立的，曾經(jīng)有51位載荷專家（其中8位參與兩次或兩次以上）參加過航天飛機(jī)任務(wù)，開展了大量空間科學(xué)和應(yīng)用任務(wù)，見表2。

表2 航天飛機(jī)任務(wù)中載荷專家統(tǒng)計表[10]

續(xù)表

由表2，載荷專家負(fù)責(zé)航天飛機(jī)搭載的各空間實(shí)驗室中 （spacelab-1、spacelab-2、spacelab-3、spacelab-J、spacelab D-1、spacelab D-2等）的科學(xué)實(shí)驗或技術(shù)試驗，進(jìn)行科學(xué)研究設(shè)備的檢測和觀察，釋放衛(wèi)星，并在突發(fā)情況下對科學(xué)儀器進(jìn)行調(diào)整，但不負(fù)責(zé)導(dǎo)航、在軌操作等與航天器平臺相關(guān)工作。以STS-51-B的載荷專家王贛駿博士為例：他是第一位登上太空的美籍華人，在為期7d的太空飛行中，成功完成了自己設(shè)計的“零地心引力的液體狀態(tài)”實(shí)驗。此實(shí)驗對其后續(xù)研究工作產(chǎn)生了重大影響，據(jù)此開發(fā)了具有免疫隔離功能的多空膠囊系統(tǒng)。

NASA的航天器或?qū)嶒炈枰妮d荷專家，由項目的首席科學(xué)家提名，經(jīng)NASA批準(zhǔn)后確定。非NASA有效載荷實(shí)驗的載荷專家，則由資助方（包括研究機(jī)構(gòu)、公司或商業(yè)機(jī)構(gòu)）選定[6]；或者由NASA的國際合作伙伴（如沙特阿拉伯和墨西哥等首次參與載人航天飛行的國家）指定。載荷專家為非職業(yè)航天員，不必為美國公民。表2的51名載荷專家中，28名具有美國國籍，其余國籍為德國、加拿大、法國、沙特、荷蘭、墨西哥、比利時、意大利、日本、烏克蘭以及以色列等。以STS-41-G任務(wù)的加拿大籍載荷專家Marc Garneau為例，主要任務(wù)是完成加拿大布置的科學(xué)實(shí)驗任務(wù)。

多數(shù)載荷專家的專業(yè)為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)和航天工程，在飛行前已經(jīng)是所在科學(xué)研究或技術(shù)領(lǐng)域的專家，或者是熟練操作航天飛機(jī)任務(wù)中專業(yè)設(shè)備的技術(shù)人員。在上述51名載荷專家中，32名具有博士及以上學(xué)歷、7名具有碩士學(xué)位，共占總數(shù)的76%。

載荷專家必須符合NASA嚴(yán)格的健康和身體條件標(biāo)準(zhǔn)，一經(jīng)選拔出來后，即與NASA載荷專家服務(wù)處共同制定具體的訓(xùn)練計劃。載荷專家的任務(wù)不包括航天飛機(jī)的操作，因此不需要進(jìn)行職業(yè)航天員的操作訓(xùn)練，但需要接受一系列的飛行訓(xùn)練，熟悉航天飛機(jī)系統(tǒng)、載荷支持設(shè)備、航天員操作、日常管理技術(shù)和應(yīng)急程序等。載荷專家的訓(xùn)練一般分為[11]：

1）與載荷專家飛行任務(wù)直接相關(guān)的訓(xùn)練，即與空間科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)試驗有關(guān)的訓(xùn)練內(nèi)容，此訓(xùn)練需要18個月以上；

2）與載荷專家飛行任務(wù)不直接相關(guān)的訓(xùn)練，主要是了解航天飛機(jī)本身的航天環(huán)境、航天知識等[7]，此訓(xùn)練需要6個月。

一般情況下，載荷專家在執(zhí)行任務(wù)后，會回到實(shí)驗室或者原工作單位，繼續(xù)從事地面相關(guān)科學(xué)研究。

5 對我國空間站航天員乘組設(shè)置的建議

我國計劃在2020年前后建立空間站，開展大量空間科學(xué)實(shí)驗與應(yīng)用，涉及空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、物理學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、航天工程等多個領(lǐng)域。有人參與的空間實(shí)驗，是載人航天空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)區(qū)別于衛(wèi)星任務(wù)的突出特點(diǎn)，尤其是一些大型實(shí)驗設(shè)施跨學(xué)科、高精密，需要航天員操作、維護(hù)或維修，甚至組裝和更換。

在分析國外載人航天任務(wù)中航天員職責(zé)和分工的基礎(chǔ)上，參照國外航天機(jī)構(gòu)在航天員選拔訓(xùn)練的實(shí)踐情況，對我國載人空間站中從事空間科學(xué)與應(yīng)用相關(guān)操作的航天員崗位和職責(zé)提出以下幾點(diǎn)建議：

1）設(shè)立從事空間科學(xué)與應(yīng)用相關(guān)操作的航天員崗位。美國、前蘇聯(lián)/俄羅斯經(jīng)歷了半個世紀(jì)的載人航天飛行實(shí)踐，雖然其航天員乘組的崗位設(shè)置和職責(zé)分工仍在不斷演變中，但同樣都很重視設(shè)立從事科學(xué)應(yīng)用相關(guān)操作的航天員崗位。延續(xù)全部從飛行員中選拔培訓(xùn)航天員，候選者的空間科學(xué)與技術(shù)知識背景不作明確要求，將難以滿足我國空間站空間科學(xué)與應(yīng)用的需求。

2）結(jié)合神舟飛船上開展的空間科學(xué)實(shí)驗情況，3人乘組中可設(shè)置指令長、駕駛員和任務(wù)專家，由任務(wù)專家兼職完成科學(xué)實(shí)驗相關(guān)操作。

3）與航天飛機(jī)和國際空間站相比，我國空間站長期駐留航天員人數(shù)較少，可根據(jù)每次飛行任務(wù)情況靈活配置，即日常的科學(xué)實(shí)驗操作可由飛行工程師1人為主、另1人為輔完成，需要時設(shè)1名航天員專職從事空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)。周期較短、專業(yè)性極強(qiáng)的操作，也可由乘組中的任務(wù)專家兼任。原則上除特別復(fù)雜載荷、特別重大實(shí)驗外，不宜選派僅支持單一或少數(shù)幾項實(shí)驗項目的專職載荷專家。

4）在選拔從事空間科學(xué)與應(yīng)用操作的航天員時，應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)的教育背景和工作經(jīng)驗。候選人至少應(yīng)具有醫(yī)學(xué)、理學(xué)或工學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)士以上學(xué)歷。

6 對我國空間站載荷專家設(shè)置的思考

NASA對于載荷專家這類非職業(yè)航天員的設(shè)置一直存在爭議。設(shè)立載荷專家的原意是為非職業(yè)航天員提供在航天飛機(jī)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗的機(jī)會，或者是伴隨并管理本國的載荷升空。載荷專家無疑為空間科學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但載荷專家的確定過程卻不再單純與科學(xué)相關(guān)，往往夾雜著NASA與不同組織機(jī)構(gòu)之間的政治、商業(yè)等復(fù)雜關(guān)系。曾有8名載荷專家不止一次升空，但有的載荷專家支付了費(fèi)用才能夠參加飛行[5]。甚至有人認(rèn)為，載荷專家只是航天飛機(jī)的乘客[12]。自2003年STS-107任務(wù)的載荷專家以色列航天員Ilan Ramon罹難，至2011年航天飛機(jī)退役，航天飛機(jī)任務(wù)中未再設(shè)立載荷專家，因此也就不曾有一名載荷專家出現(xiàn)在國際空間站上。NASA并未對此作過任何的官方解釋。探究其原因，一方面是受到當(dāng)時布什政府對NASA航天政策調(diào)整的影響，導(dǎo)致航天飛機(jī)承擔(dān)的空間科學(xué)實(shí)驗項目遠(yuǎn)少于最初的計劃安排，載荷專家的需求大量減少；另一方面，國際空間站受諸多因素影響，建造計劃一再延遲，科學(xué)實(shí)驗及其應(yīng)用規(guī)模和能力始終受限。而“哥倫比亞”號航天飛機(jī)的失事，作為非NASA職業(yè)航天員犧牲的載荷專家，則促使NASA真正反思其對載荷專家這類非職業(yè)航天員設(shè)立和職責(zé)分工的合理性。從NASA最新一輪航天員的選拔要求看，特別強(qiáng)調(diào)非飛行員航天員的學(xué)術(shù)背景，要求獲得工學(xué)、生命科學(xué)、物理學(xué)或者數(shù)學(xué)學(xué)士。何時會再安排載荷專家參加飛行任務(wù)，尚不得而知。

值得特別說明的是，我國載人航天術(shù)語定義的載荷專家為“載人航天器上負(fù)責(zé)有效載荷的管理、操作、維修，從事空間技術(shù)實(shí)/試驗的航天員”[13]，這與NASA載荷專家內(nèi)涵并不相同。綜合本文所闡述的幾類參與空間科學(xué)與應(yīng)用的航天員職責(zé)，一是我國目前飛行員均接受過系統(tǒng)的本科教育，二是我國科學(xué)技術(shù)工作者鮮有飛行經(jīng)驗，因此我國航天員中載荷專家的選拔不能簡單照抄照搬國外，不宜片面強(qiáng)調(diào)某方面的背景。

立足我國科技現(xiàn)狀，考慮載人航天工程進(jìn)展及未來趨勢，并鑒于工程的系統(tǒng)分工、部門設(shè)置、航天員選拔培訓(xùn)的工作基礎(chǔ)等因素，提出工程統(tǒng)籌考慮是否在我國航天員乘組設(shè)立專職載荷專家的建議，可以汲取NASA任務(wù)工程師和載荷專家的選拔和培訓(xùn)經(jīng)驗，由航天員系統(tǒng)與空間應(yīng)用系統(tǒng)密切配合，共同負(fù)責(zé)載荷專家的相關(guān)工作。而在國際合作過程中，可參照國際慣例進(jìn)行非職業(yè)航天員的載荷專家選拔和培訓(xùn)?！?/p>

［1］張霄軍.“taikonaut”的由來［J］.中國科技術(shù)語，2007，（4）：36-37.

［2］Preparing for the High Frontier:The Role and Training of NASA Astronauts in the Post-Space Shuttle Era，Committee on Human Spaceflight Crew Operations，National Research Council，ISBN 978-0-309-21869-6，2011.

［3］http://en.wikipedia.org/wiki/Astronaut_ranks_and_positions.

［4］http://en.wikipedia.org/wiki/Spaceflight_Participant.

［5］David J.Shayler，Colin Burgess.NASA’s Scientist-astronauts［M］.Springer，007.

［6］Rex D.Hall，David J.Shayler，Bert Vis.Russia’s cosmonauts:inside the Yuri Gagarin Training Center［M］.Springer.2005:216-236.

［7］Gordon R.Hooper.The Soviet cosmonaut team:a comprehensive guide to the men and women of Soviet manned space programme［M］.GRH publication.1986.

［8］http://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Astronaut_Requirements.html.

［9］http://members.shaw.ca/kcic1/space.html.

［10］http://en.wikipedia.org/wiki/Payload_specialist.

［11］http://wenku.baidu.com/book/view/0ee5d268e6109591422753fb.html.

［12］Henry S.F.Cooper，Jr.Before lift-off:the making of a space shuttle crew［M］.The John Hopkins University Press.1987.

［13］載人航天工程術(shù)語（征求意見稿）.GJB2496-1995修訂版，2012.