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        航天員要經(jīng)歷多少考驗(yàn),才能去太空

        2021-08-27 02:08:29黃偉芬
        意林 2021年15期
        關(guān)鍵詞:航天員載人耐力

        我是中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心的研究員黃偉芬,也是國(guó)家載人航天工程航天員系統(tǒng)的副總設(shè)計(jì)師,負(fù)責(zé)航天員的選拔訓(xùn)練工作。“筑飛天搖籃,育民族英雄”是我的使命。

        三十年前,我研究生畢業(yè),留在了當(dāng)時(shí)的國(guó)防科工委航天醫(yī)學(xué)工程研究所工作,研究所后來改名為航天員科研訓(xùn)練中心。

        那一年,國(guó)防科工委組織文藝會(huì)演,我們一群風(fēng)華正茂的年輕人一起構(gòu)思排練了一組歌舞:以“飛天舞”開篇,以“歡慶飛天成功”收尾,我們想表達(dá)的主題是:實(shí)現(xiàn)中華民族千年的飛天夢(mèng)想。但當(dāng)時(shí),這只是心里的一個(gè)夢(mèng),我們也不知道這個(gè)夢(mèng)想什么時(shí)候才能實(shí)現(xiàn)。

        誰也沒有想到,四年以后,也就是1992年9月21日,中央批準(zhǔn)立項(xiàng)實(shí)施“國(guó)家載人航天工程”。又過了11年,2003年,我們經(jīng)過努力終于實(shí)現(xiàn)了中華民族的飛天夢(mèng)想,楊利偉成為第一個(gè)進(jìn)入太空的中國(guó)人。

        航天員是一個(gè)什么樣的職業(yè)?航天員是人類開拓太空之路的先鋒,是世人景仰的英雄,也是一個(gè)極具挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)的職業(yè)。因?yàn)樗哂泄ぷ鳝h(huán)境特殊、職業(yè)技能復(fù)雜、飛行任務(wù)艱巨、危險(xiǎn)性大的特點(diǎn)。不是每個(gè)人都能夠勝任的。所以,航天員必須經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)格的選拔,進(jìn)行科學(xué)全面的系統(tǒng)訓(xùn)練。

        如果說航天員選拔是沙里淘金、千挑萬選,那航天員訓(xùn)練就是千錘百煉、百煉成鋼。

        什么樣的人能當(dāng)航天員?

        簡(jiǎn)單地說,候選人必須身心健康——身體素質(zhì)要好,對(duì)航天環(huán)境有很好的耐力和適應(yīng)性,而且心理素質(zhì)要好,年齡、身高、體重、教育背景和職業(yè)背景都必須滿足我們的要求。

        航天員選拔包括預(yù)備航天員選拔和飛行乘組選拔兩大類。

        預(yù)備航天員選拔,就是從其他的職業(yè)人員中,挑選能達(dá)到我們的標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)好、能夠取得參加訓(xùn)練資格的預(yù)備航天員,比如,我們會(huì)從飛行員中選航天駕駛員,從工程技術(shù)人員中選航天飛行工程師,從科學(xué)家中選載荷專家,在飛行中進(jìn)行有效載荷的操作,完成各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

        這些標(biāo)準(zhǔn)有多嚴(yán)格呢?我舉個(gè)例子,“臨床醫(yī)學(xué)選拔標(biāo)準(zhǔn)”里有120多個(gè)條款,每個(gè)條款又對(duì)應(yīng)很多個(gè)醫(yī)學(xué)問題的要求。所以,從本質(zhì)上說,航天員選拔就是一個(gè)“優(yōu)中選優(yōu)”的過程。

        航天員訓(xùn)練是一個(gè)漫長(zhǎng)的征程。在這個(gè)過程中,他要經(jīng)歷持續(xù)不斷的各種挑戰(zhàn)、考驗(yàn)、檢查和評(píng)定,而且,只要一天不退役,訓(xùn)練就不能終止。

        航天員的訓(xùn)練有八大類,百余個(gè)科目,每個(gè)科目又有很多訓(xùn)練單元,所以,我們共有數(shù)千個(gè)訓(xùn)練單元,涉及醫(yī)學(xué)、生理、心理,還有科學(xué)理論和工程技術(shù),非常繁多。而且,有的項(xiàng)目是有危險(xiǎn)的,比如航空飛行、跳傘,低壓環(huán)境下做的出艙活動(dòng)的訓(xùn)練。

        我重點(diǎn)介紹一下“超重耐力”訓(xùn)練?!俺亍笔秋w船在上升和返回過程中都會(huì)遇到的問題。超重有兩個(gè)方向,一個(gè)是胸背向的作用,叫+Gx,主要會(huì)影響人的呼吸功能;另一個(gè)是頭盆向的作用,叫+Gz,在超重情況下,血液會(huì)往腿部轉(zhuǎn)移,頭部就會(huì)缺血,首先你會(huì)逐漸感覺到視力模糊,然后看不見,我們叫“黑視”,然后可能喪失意識(shí),這非常嚴(yán)重。人對(duì)這兩個(gè)方向的超重耐力不同,對(duì)胸背向的超重耐力更強(qiáng),頭盆向耐力更弱,所以,發(fā)射的時(shí)候,航天員一般是仰臥位的姿態(tài)。

        正常情況下,上升時(shí)超重4個(gè)G,不會(huì)超過5個(gè)G,返回時(shí)低一點(diǎn),不會(huì)超過4個(gè)G,但是,應(yīng)急逃逸救生的時(shí)候,過載就會(huì)比較大。比如,2018年10月11日俄羅斯的“聯(lián)盟號(hào)”發(fā)射失敗,兩個(gè)航天員啟動(dòng)了緊急返回程序,安全返回,后來一個(gè)航天員說他當(dāng)時(shí)感覺到有6到7個(gè)G的超重作用,感覺像有一塊7倍體重的混凝土壓在胸口,喘不過氣來。

        超重耐力的個(gè)體差異非常大。我們?cè)谧鲈囼?yàn)時(shí),就遇到過一個(gè)受試者,離心機(jī)一轉(zhuǎn),他就馬上喊停,他說離心機(jī)一轉(zhuǎn)就覺得自己要被甩出去了。但是,合格的航天員需要做8個(gè)G,也就是說,相當(dāng)于有8倍重量壓在自己身上的時(shí)候,都能評(píng)優(yōu)。

        除了用離心機(jī),我們還要做呼吸對(duì)抗動(dòng)作的訓(xùn)練,讓航天員掌握腹式呼吸。平常我們都用胸式呼吸,胸背向的超重作用主要是影響呼吸功能,所以航天員要學(xué)會(huì)腹式呼吸來對(duì)抗,然后還要進(jìn)行腹肌力量的訓(xùn)練,這樣的話耐力能提高1到2個(gè)G。

        之所以設(shè)置八大類、多達(dá)數(shù)千個(gè)的訓(xùn)練單元,是希望通過這些訓(xùn)練,使航天員在正常情況下能夠順利完成任務(wù),同時(shí)要考慮到出現(xiàn)應(yīng)急故障時(shí),他能有效處置,既能完成任務(wù)也能安全返回。

        航天員完成了所有的訓(xùn)練,他也獲得了飛行的機(jī)會(huì)——那么,接下來,他就要開始為出征進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備。

        航天飛行是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的旅程。在人類航天史上,已經(jīng)有22名航天員獻(xiàn)出了寶貴的生命?!疤魬?zhàn)者號(hào)”是在上升時(shí)爆炸的,“哥倫比亞號(hào)”在返回時(shí)爆炸。

        如今,我們做載人航天工程,確實(shí)是在前人的基礎(chǔ)上少走了很多彎路,我們六次載人飛行都比較順利,比較圓滿,沒有發(fā)生這種極端的問題,但我們也經(jīng)歷過驚心動(dòng)魄的時(shí)刻。

        回顧載人航天發(fā)展史,人類就是不斷地從實(shí)踐中收獲新的知識(shí),積累豐富的經(jīng)驗(yàn),不斷發(fā)展壯大。載人航天是“千人一心,萬人一箭”的事業(yè)。載人航天之所以能取得成功,和我們工程上上下下的人,具有系統(tǒng)的觀念、大局的意識(shí)、大協(xié)作的精神和科學(xué)的方法、態(tài)度以及嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的工作作風(fēng),是分不開的。

        從“神五”到“神十一”,航天員越來越多地承擔(dān)了“太空科學(xué)家”的角色。其中,做實(shí)驗(yàn)最主要是從“神六”開始,“神七”主要是出艙活動(dòng),“神九”、“神十”和“神十一”三次任務(wù)中,航天員完成的實(shí)驗(yàn)是特別多的,有100多項(xiàng)空間科學(xué)技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn),其中,在“神十一”33天的飛行中,航天員承擔(dān)了51項(xiàng)的科學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。除了這些,他們還做了一些公益活動(dòng),這些重要活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)加起來一共是59項(xiàng)??梢哉f,他們既是工程師,也是科學(xué)家,既是生物學(xué)家,又是菜農(nóng),既是職業(yè)的航天員,也是載人航天的形象大使,在各種角色之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

        我們來做關(guān)于航天知識(shí)的科普工作,其實(shí)是來播撒科學(xué)的種子,傳播科學(xué)的精神,我覺得這是我們每一位科學(xué)家應(yīng)該肩負(fù)的使命。也希望通過我們的耕耘,能讓更多的種子生根發(fā)芽、開花結(jié)果。

        拓展閱讀

        火箭起飛了。

        在火箭上升到三四十公里的高度時(shí),火箭和飛船開始急劇抖動(dòng),產(chǎn)生了共振。這讓我感到非常痛苦。

        人體對(duì)10赫茲以下的低頻振動(dòng)非常敏感,它會(huì)讓人的內(nèi)臟產(chǎn)生共振。而這時(shí)不單單是低頻振動(dòng)的問題,是這個(gè)新的振動(dòng)疊加在大約6G的一個(gè)負(fù)荷上。這種疊加太可怕了,我們從來沒有進(jìn)行過這種訓(xùn)練。

        意外出現(xiàn)了。共振以曲線形式變化著,痛苦的感覺越來越強(qiáng)烈,五臟六腑似乎都要碎了。

        共振持續(xù)26秒后,慢慢減輕。我從極度難受的狀態(tài)解脫出來,一切不適都不見了,感到一種從未有過的輕松和舒服,如釋千斤重負(fù),如同一次重生。但在痛苦的極點(diǎn),就在剛才短短一剎那,我真的以為自己要犧牲了。

        在空中度過那難以承受的26秒時(shí),不僅我感覺特別漫長(zhǎng),地面的工作人員也陷入了空前的緊張中。因?yàn)橥ㄟ^大屏幕,飛船傳回來的畫面是定格的,我整個(gè)人一動(dòng)不動(dòng),眼睛也不眨。大家都擔(dān)心我是不是出了什么事故。

        后來,整流罩打開,外面的光線透過舷窗一下子照射進(jìn)來,陽光很刺眼,我的眼睛忍不住眨了一下。就這一下,指揮大廳有人大聲喊道:“快看啊,他眨眼了,利偉還活著!”所有的人都鼓掌歡呼起來。

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