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航天员十年:“中国奇迹”的背后

科普小知识2022-07-11 20:29:50
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航天员十年:“中国奇迹”的背后

(1)航天员在模拟再入舱进行手动交会对接训练。新华社画报

航天员十年:“中国奇迹”的背后

(2)宇航员准备进入低压舱进行训练。新华社画报

航天员十年:“中国奇迹”的背后

潜水教练正在帮助宇航员进行水下训练。海军潜艇绘图学院

■6月26日8时07分,本报记者甘晓报道,神舟10号飞船成功降落在内蒙古四子王旗主着陆场预定区域。航天员聂海胜、张、、王亚萍在成功离开舱后身体健康。

这是神舟飞船第十次从太空返回。自杨利伟2003年首次进入太空以来的10年间,共有10名中国宇航员进入太空。在过去的10年里,中国载人航天工程发展迅速,这与宇航员及其团队的辛勤工作分不开。

俗话说,“舞台上一分钟,舞台上十年。”在国际载人航天界,他们的“中国奇迹”仍在流传。

极其严格的选择

中国载人航天飞行的历史可以追溯到20世纪70年代。当时,在著名科学家钱学森的领导下,全国80多个单位的专家开始研究中国发展载人航天的技术途径和实施步骤。

在1971年4月举行的一次研讨会上,“黎明1号”宇宙飞船诞生了。第一批宇航员的选拔也从那时开始。然而,计划很快被取消,宇航员的选拔也停止了。

长期从事航天医学研究的权威专家邹明(化名)告诉《中国科学报》:“虽然当时选拔的第一批宇航员没有进入载人飞船,但为下一次选拔实践打下了坚实的基础。”

改革开放后,载人航天再次被提上日程。1992年9月21日,载人航天工程正式启动。

宇航员的选拔也再次全面展开。1995年10月,中国开始从空军战士和战斗机飞行员中选拔第一批后备航天员。空军和国防科学技术工业委员会已经启动了第一轮宇航员选拔准备工作,目标是飞行时间超过600小时且飞行等级达到3级或更高的空军飞行员。

据媒体报道,选拔对候选人的身体素质要求极高。最“航天”的特征是航天生理功能检查,被业界形象地称为“专项检查”。检查项目包括在离心机上快速旋转以测试受试者的各种超重耐力;在低压试验箱中,测试受试者升至5000米和10000米高度时的耐缺氧能力;在旋转座椅和秋千上测试受试者的前庭功能。此外,它还包括各种耐力测试,如下体负压。

面对各种严酷的考验,空军飞行员没有退缩,而是积极参与其中。1996年夏天,通过初选的杨利伟被通知到北京空军总医院参加临床检查。他提前三天去了,护士开玩笑说:“你太活跃了!”

根据聂海胜自己的叙述,他放弃了晋升的机会,在没有告诉妻子的情况下参加了宇航员的选拔。凭借着良好的体格和出色的飞行能力,他一路过关斩将地进入了宇航员队伍。

翟志刚在参加宇航员选拔时也遇到了妻子的“挑战”。当时,在选择最后20名人大代表名单时,家庭成员需要接受体检。翟志刚的妻子告诉他:“如果我有任何问题,我会和你离婚。一个真正的人是一个真正的人。”最终,他们不仅没有离婚,“英雄”的妻子也成了宇航员的妻子。

经过六年的严格选拔,1998年,14名空军飞行员脱下飞行标志,用镶嵌着地球标志的金色太空标志取而代之,成为921项目的第一批宇航员。此后,飞人杨利伟、费、聂海胜、翟志刚、刘伯明、景海鹏、刘旺和张都进入了前14名。此外,14人名单还包括两名宇航员教练,李庆龙和吴杰。

聂海胜在一次采访中回忆道:“那时,我只知道兴奋和幸运。

2009年,“神七”任务完成后,中国开始了第二批航天员的选拔。经过对初选、重新选拔和最终选拔三个阶段的严格审查,五名男宇航员和两名女宇航员最终从现役空军飞行员中脱颖而出。

其中,5名男航天员为现役空军战斗机飞行员,2名女航天员为现役运输机飞行员,平均飞行时间为1270.7小时。他们中的大多数人在汶川地震中执行了诸如抗震救灾和军事演习等重大任务。从神九飞上来的女宇航员刘洋和刚刚做了一次太空演讲的王亚萍是第二批入选的宇航员之一。

永远流传的“奇迹”

从被选中到成为一名真正的宇航员需要很长时间。李庆龙和吴杰被送到俄罗斯加加林宇航员训练中心学习。在那里,他们接受了非常严格的训练,并被带到北极圈内的一个雪原,在零下50摄氏度的低温下存活了48个小时。与此同时,只有两块非常小的压缩饼干。

李庆龙回忆道:“我们已经两天两夜没睡觉了,感觉就是四个字。生胜于死。”经过一次训练,他瘦了4公斤。

通过努力,李庆龙和吴杰在俄罗斯加加林宇航员训练中心一年内完成了四年的课程。在国际载人航天界,他们的“奇迹”已经传播到目前为止。

中国航天科技集团下属航天技术研究所研究员、《国际空间》杂志执行主编庞志浩听到了一个小故事。“当时,俄罗斯教练担心中国宇航员无法忍受呕吐,建议减少训练次数。中国宇航员表示,他们将按照标准的次数进行训练。训练后,我们的宇航员很好,但俄罗斯教练呕吐得很厉害。”庞志浩说道。

多年来,中国航天员训练体系已形成八大类58个专业。这就是宇航员所说的“通向天空的58步”,这足以解释困难。

费·龙军亲身经历了全方位的训练,他说:“只有通过艰苦的训练才能增加负荷力。”

邹明告诉记者,用“努力”这个词来形容宇航员的训练并不夸张。例如,离心训练要求宇航员在一个悬浮舱里,八米长的旋转臂的一端。在训练中,他们经常被巨大的离心力甩到面部变形。

为了适应太空中的长期失重状态,宇航员必须进行长达5天5夜的头低位卧床休息训练。在倒立状态下,他们通常会吃东西、喝水和拍照。

据报道,在每一个环节将举行数百次培训,并将进行各种评估——个人评估、年度评估、初步评估和最终评估。在执行任务之前,男女宇航员必须完成数千小时的有针对性的训练。然而,从来没有人因为如此大的训练难度而害怕或退缩。宇航员很久以来就把他们的生活置于范围之外。

2003年,美国哥伦比亚号航天飞机坠毁后,李庆龙曾说:“我生来就是一名飞行员,我一直对牺牲无动于衷。比起我的生活,我更喜欢这个职业,任何风险都不会影响我的选择和信仰。”

正是基于这一信念,宇航员的个性往往具有持久而坚定的特征。“神十”张经过15年的不懈努力,终于等到了这次任务的时刻。

"他是我见过的最执着的人。"聂海胜评论说,凡是训练有缺陷的地方,他都会努力练习,直到完美为止。

在今年4月的一次培训班上,聂海胜、张、、王亚萍就一个技术问题进行了热烈的讨论。根据在场人们的记忆,他们都坚持自己的观点,不轻易相互妥协。这三个人还“追到最后”追赶教练,直到问题被彻底研究。

当然,宇航员也是一群勇敢而足智多谋的人。

当时,从“申武”落选后,刘伯明深受感动。为了弥补这个空白,他找到了所有相关的专业书籍,并重新梳理了一遍。在三个月内,他已经汇编了70多万字的笔记和资料。

针对“神七”的任务,刘伯明也制定了一套合适的训练方法。例如,他从来不死记硬背,而是总结出心理表征记忆的方法,每天晚上躺在床上,白天训练的操作程序在脑海中播放。

执行“神九”人工交会对接任务的刘旺也获得了许多专家的好评。当时,中国航天员科研训练中心主任陈善广在接受《中国科学报》采访时表示:“自从航天员开始训练和考核以来,刘旺的手动交会对接技术从未出现过问题。”在陈善广的眼里,刘旺是一个心甘情愿、体贴入微的宇航员。

载人航天工程总设计师周建平曾在训练场地突然设置“试题”。刘旺用扎实的技巧解决了这个问题。这给周建平留下了深刻的印象。

对此,刘旺曾经透露了他成功的秘诀:“我给工程师打了无数次电话,向他们询问设计原则。原理掌握得越透彻,分析就越详细,操作就越准确。”

除了日常训练,为了增加航天员的理论基础,2007年3月,航天员顺利通过专业考试和综合面试,进入清华大学航空航天学院攻读硕士学位。

清华大学的卓壮教授表示,与受过科学训练的清华学生相比,宇航员的理论基础确实稍弱一些,但他们有很好的理解力,善于接受新事物。在自然辩证法课上,宇航员们就“技术与社会的关系”进行了热烈的讨论。他们开放的心态让老师吃惊。

那时,景海鹏被认为是最努力的学生之一。有时候我在课堂上听不懂。课后,其他人玩球类运动并休息。他仍在阅读以跟上进度。2010年1月,除了杨利伟之前获得过管理学博士学位外,我国首批13名宇航员都通过了国防考试,并获得了工程硕士学位。

成功背后的贡献

自2003年以来,中国的五次载人航天飞行毫无例外地取得了成功。如果宇航员是太空舞台上的明星,宇航员医生是明星背后的无名奉献者。

目前,中国航天员训练中心约有40人从事航天员医疗监护和医疗保障工作。邹明告诉《中国科学报》记者,在该中心医疗监督和医疗保险部主任李永志的领导下,中国通过载人航天工程在航天医学方面取得了巨大进步。

据他所知,那一年李永志还和李庆龙、吴杰一起去了俄罗斯加加林航天员训练中心学习。他还亲自参加了危险宇航员培训项目,并最终获得了宇航员医生资格证书。"出色的训练成绩也让俄罗斯报纸认为她是一名中国女宇航员!"邹明说。

近年来,医疗监督和医疗保险人员对宇航员的太空晕机进行了大量研究。在航天医学的理论指导下,他们开展了航天员训练,以保证航天员在训练和在轨飞行期间的健康。

空间运动病是医疗监管和保险工作的重点之一。数据显示,宇航员蒂托夫在前苏联东方二号飞船的飞行中遭受了空间定向障碍和晕动病。阿波罗计划后,美国宇航员在飞行的最初几天也经历了类似晕动病的症状。此后,失重状态下的前庭功能障碍一直是载人航天医学研究的重要课题。

自神舟五号发射以来,中国特色的中医药被应用于航天员的医疗监护和保险。实验和飞行实践证明,中药对宇航员增强心血管功能、提高整体免疫力、防治太空环境中的太空运动病是有效的。

2008年,中国航天员科研训练中心的空间药理学研究员米涛在《空间医学与医学工程》杂志上发表了一篇论文。他指出,由人参、黄芪、麦冬等成分制成的“太空养心方”对模拟失重引起的心脏泵功能下降有预防作用。

随后,由这一方制成的“太空养心丸”被用于“神七”任务的三名宇航员,以改善他们在轨道飞行期间的心血管功能。

为了应对长期失重引起的肌肉萎缩和骨质流失等症状,医疗监管和医疗保险人员还在天宫一号上为宇航员专门配备了健身器材,包括用于锻炼下肢肌肉的专用自行车、用于锻炼肩部和背部肌肉的张紧器以及用于促进血液流向下体的下体负压管。

在神九任务的13天太空生活中,景海鹏、刘旺和刘洋使用了这些健身器。此外,他们还在医疗监管和医疗保险研究人员的指导下开展了15项与航空航天医学相关的实验,包括前庭、心血管和大脑高级功能的影响研究、失重生理效应保护的细胞学机制研究和“973”项目在轨认知功能研究。

除了常规训练和医疗监督以及在轨飞行保障之外,医疗监督和保险将覆盖宇航员的整个职业生涯。邹明说,第一批中国宇航员还没有退役。所有宇航员都必须接受不同程度的身体检查和日常体育锻炼。“虽然杨利伟已经担任管理职务,工作繁忙,但医疗主管和医护人员仍会要求他尽可能多地为这些项目安排时间。”邹明透露。

在过去的十年里,宇航员带着许多荣誉归来,这已经成为中国载人航天飞行的一个好故事。在这背后,有宇航员对载人航天飞行的忠诚和艰苦的长期训练,甚至还有太空医学研究人员的默默奉献。

中国科学新闻(20106-28,第一版集锦)