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宇航员

科普小知识2021-10-22 05:30:52
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宇航员,或称航天员,全称宇宙航天员,则指以太空飞行为职业或进行过太空飞行的人。确定太空飞行的标准则没有完全统一。在美国,以旅行高度超过海拔80公里(50英里)的人被称为宇航员(astronaut)。国际航空联合会(FAI)定义的宇宙飞行则需超过100公里。到2004年4月18日为止,按照美国的定义共计440人,在太空里度过了一共27,082个全体乘员天(crew-day,美国的定义),在太空中散步共享了98个全体乘员天。在国际航空联合会的定义下,只有434人符合资格。进入太空的宇航员来自至少32个国家。在香港及东南亚,航天员亦称太空人。截至2013年,全世界仅有前苏联/俄罗斯、美国、中国三个国家拥有发射载人航天任务的能力。其他国家的宇航员都需要与以上三国合作来完成载人航天任务。自1961年人类首次飞天以来,共有来自38个国家的宇航员先后飞天。

1、名称由来

约定俗成的,被俄罗斯航空及航天局雇佣的宇航员或前苏联的宇航员都被称为“космонавт”,其英文版本为Cosmonaut。“космонавт”来自希腊语单词“kosmos”(代表“全宇宙”)和“nautes”(代表“船员”)。事实上,“cosmonaut”和“astronaut”意义相同,选择所使用词语的原则常常是政治因素。1995年3月14日,宇航员诺曼·萨伽德成为首位乘坐俄罗斯发射的航天器上太空的美国人,可以认为在此过程中,他成为首位美国“cosmonaut”。

据称,马来西亚的赵里昱(ChiewLeeYih)在1998年3月创造了“Taikonaut”(太空人)一英文词,并首先在某个网络科技论坛里使用。差不多同时,陈蓝(ChenLan,音)在其“GoTaikonaut”的网页里使用它。这个词普遍被西方媒体用来称呼中国的太空人。“Taikonaut”由“太空”的汉语拼音“taikōng”和“船员”的英文缩写“naut”(或“航行者”的希腊文“naus”,“宇航员”的英文“Astronaut”删节组成。但在中国官方所发布的稿件中,多半坚持使用更带技术性的名词“航天员”(astronaut),意思为“太空航行者”。

2、太空里程碑

世界上第一名宇航员是苏联的尤里·加加林,他在1961年4月乘坐东方1号(Vostok1)进入太空。

第一位女性宇航员是瓦莲京娜·弗拉基米罗夫娜·捷列什科娃,她在1963年6月乘坐东方6号(Vostok6)进入太空。

在1961年5月上太空的艾伦·谢泼德则成为美国首位宇航员。

2003年10月15日,杨利伟乘坐神舟五号成为中国首名宇航员。

其他曾经进入过太空的华裔人士包括卢杰、王赣骏、焦立中、张福林,所有人都来自美国。进入太空的宇航员里面最年轻的是戈尔曼·季托夫,当他乘坐东方2号上太空时只有26岁。最老的则是约翰·格伦,他乘坐STS-95上太空时已经77岁了。

在太空中逗留最长纪录是瓦里李·保利耶可夫的438天。

到2003年,个人上太空的最多次数是七次,纪录由杰里·L·罗斯和富兰克林·张-迪亚斯两人所保持。

宇航员离地球最远的距离是401,056公里(在阿波罗13号紧急事件时产生)。

首个自制太空船上太空的宇航员是迈克·梅尔维尔,乘坐的是太空船一号(SpaceShipOneFlight15P)。这应该与各式各样百万富翁太空游客形成对比,那些太空游客只是作为公开提供资金的飞行乘客或少数人员(通常由俄罗斯提供飞到电离层(ISS)的服务)。

在美国,被选为宇航员候选人将收到银质宇航员之翅。当他们进入太空后,他们将收到金质宇航员之翅。美国空军也对飞越海拔80公里的飞行员授予宇航员之翅。

3、训练

挑选

航天活动是一种特殊的职业活动,它具有工作环境特殊、职业技能高度复杂、飞行任务艰巨等特点。这样的职业,要求航天员不仅具备健康的体格、良好的心里素质,而且对航天环境要有高度的耐受和抗压能力,同时还应具备渊博的知识、高超的技能等。因此,世界各航天部门对航天员都进行了精心的选拔。

航天员选拔的具体内容根据航天器的装备、航天任务等确定,一般分为4个方面。

1、基本条件

与飞行员选拔相同,但文化程度和工作能力要求更高。

2、医学选拔

除沿用飞行员的医学选拔条件外,还在既往史上注意有无隐性神经-内分泌系统的功能紊乱。在体检中须全面而细致地检查心血管系统、前庭功能和视觉系统等。

3、心理选拔

心里素质选拔是航天员选拔的重要方面,要查明受检者的性格、情绪稳定性、精神状态、与人共事的适应性和协调性等。

4、航天特殊环境耐力选拔

在载人航天初期,人们十分重视特殊环境耐力选拔,但随着航天技术的不断发展和载人航天器内环境的逐步改善,一些特殊环境因素测试,如噪声、振动、温度已经不再作为选拔的主要内容。特殊环境耐力选拔主要进行的是失重适应能力和返回后再适应能力的测试,如前庭功能检查、超重耐力检查、低压缺氧耐力检查等。

经过这些项目检查后,医务人员对检查的结果进行单项和综合项目的评定,作出总的评价。

目的

基础训练的目的,首先是使宇航员候选人掌握并完成载人航天所必须的科学知识和技巧,其次是要进一步提高其体能和改善其心理品质。宇航员所必须接受的体能和心理训练:例如置身重力达10倍地球重力的离心机和长期处于绝音室的训练,其艰苦程度实在令人难以想象。首先,要有本科学习经历,需要接受科学、医药、工程学等领域的知识;其次,必须具备操作经验,尤其是担任试飞员的经验;第三,优秀的宇航员还善于帮助别人。”

隔离室训练

飞船进入宇宙空间后,远离一大堆人群,除和地面联系外,与世隔绝,长期的寂寞生活对人的心理、生理都有一定的影响。为了让宇航员能够适应这种特殊的生活,隔离室训练便应运而生。隔离室几乎不受任何声响刺激,如同与外界隔绝一样。性格是否合得来是不是选定机组人员时要考虑的因素?宇航心理学家说,不是,许多人听到都会感到吃惊,因为毕竟宇航员要在一个狭小的空间里一起生活工作,同一个你受不了的人共处可不是什么开心的事,弄不好连工作都要受到影响。但是,宇航员都是职业素养很高的人,他们不会让个人的心情影响到任务的执行。再说,一次航天时间都相对比较短,一般是一个星期,最多也不过两个星期。对大多数宇航员来说,在这样短暂的期间里,哪怕是与魔鬼同眠都不是问题。但是,如果是去空间站或去火星,一去就是几个月甚至几年,那可就完全是另一回事了。性格合不来的人长期相处难免产生矛盾冲突,会影响到大家的合作关系。所以,对宇航员心理素质的要求就非常重要。

4、生活环境

太空是个充满魅力的神奇世界,在太空的生活更是个充满魅力、令人好奇的神奇话题。

太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供你呼吸,良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射,只是“失重”会给生活带来一些麻烦。

挂着睡,能洗澡

飞船上也可以洗澡,这点你也没有想到吧!王壮研究员在接受记者采访时说,尽管飞船内空间不足6立方米,但仍然可以解决宇航员的洗澡问题——因为飞船内有一个单独的用来洗澡的袋子,还可以淋浴。

由于处于失重状态,宇航员在飞船内睡觉也跟在地球上不一样。地面上有重力,而太空中没有重力,宇航员一躺就飘起来了。对此,飞船内单独准备了睡袋,挂在壁上,睡觉的时候要进到这个睡袋里面,就挂在那儿。

压缩砖,牙膏管

陈教授介绍说,宇航员的菜单也很丰富,有100种选择,并没有大家想象的那样难以下咽。不过,太空食品并非一般的蔬菜水果,而是特别加工过的“压缩砖”或“牙膏管”,对上一定比例的水后,能够恢复原形,味道也不错,里面包含了所有人体需要的营养成分。由于在失重的条件下,菜无法像在地面上一样老实待在盘子里,而是摆在桌子上就飘起来了。所以专家们把太空食品设计成了牙膏式的,吃的时候像挤牙膏一样往嘴巴里挤。

这些食品的营养价值也比较高,蔬菜、蛋白、脂肪丰富。据陈教授透露,航天集团专门有一个机构负责研究太空食品。早餐、午餐、晚餐,每天三顿饭吃什么,如何搭配,都设计得非常科学。宇航员的吞咽肌肉必须十分发达,因为在宇宙空间中,食物不会因重力而下落而会因惯性在吞咽后在咽部静止,要使食物吞咽下去有两个方法:与食物发生相对运动使其因惯性落入胃中,但由于静摩擦力恐怕不可以实现,所以宇航员只好忍受着巨大的痛苦将食物通过肌肉的收缩挤压下去。如果宇航员在吞咽食物后向“下”(宇宙中没有方向)运动,食物甚至会从嘴里出来。

120公斤,值千万

据中国载人飞船上将配备的宇航服的制造地——东华大学(原中国纺织大学)宣传部有关人士透露,宇航服已制作完毕,并多次试穿。

航天服由服装、头盔、手套和航天靴等组成。其中结构最复杂的服装由14层组成:最里层是液冷通风服的衬里;衬里外是液冷通风服,这种服装是由尼龙弹性纤维和穿在上面的许多输送冷却液的塑料细管制成;液冷通风服外是两层加压气密层,然后是限制层,用来限制加压气密层向外膨胀;限制层的外面是防热防微陨尘服,由8层组成,起防热和防微陨尘作用;最外一层是外套。航天服虽然结构复杂,但穿起来并不困难,一般15分钟左右即可穿戴完毕。

由于航天服是一种特制的衣服,通常由通风层、气密层、保暖层等多层组成,是一个小的密封系统,具有防护作用和出舱两个功能。这种航天服属舱内航天服,除了头盔和胶皮手套,整个航天服是用一种特殊的高强度涤纶做成的,整套衣服重约120千克,价值高达上千万,再加上设计费用,总计能达到亿元。