航天员卷

宇航员服饰的用途和要求

为了阐明宇航员装备应满足的要求,就必须指出航天飞行器乘员所处的最为典型的条件:在±5℃之气密座舱条件下飞行;在20±50℃之不同的气候条件下降。

实际上不可能制造出一种能保证在上述条件下生存的万能服装。所以,提供给宇航员的是各种配套的服装,可以根据面临的客观情况选用:宇航员在飞行过程中自始至终使用的飞行服;舱内温度下降时和应急着陆(溅落)后所用的服装。

前苏联宇航员采用的配套飞行服装包括:飞行服、保暖服、内衣、鞋袜。

对飞行服的要求取决于它的用途。例如,贴身穿的内衣要柔软、吸水,具有良好的透汽性和透气性,而外衣则应坚固并可防止身体遭受机械损伤。必须根据服装的预定用途评价其主要的物理和卫生性能。对外衣的共同要求是:

防寒;

防止在舱内受到损伤;

与其他装备(全压服等)协调;

轻便,不限制活动,便于穿脱;

长时间穿用不引起疲劳,美观,方便;

人体排出的水分及气态产物容易透过。

透汽性不足使衣下空气夹层内存留水蒸气,衣服潮湿积水。衣料的透汽性和透气性并非总是相容的。例如,皮革制品透气性小而透汽性尚可。

服装弄湿后,卫生性能要降低许多。潮湿的衣服使散热量显著增加,常常是伤风感冒的病因。

潮湿的织物贴在身上,对活动有些影响,使人感到不舒服。湿透的衣服使衣下空间的通风状况恶化。

月R装干燥时间的长短是其质量好坏的重要标志。织物挥发水分的速度首先与纤维的性能有关。例如,毛类吸湿性好,散湿性则不佳;棉花却干得相当快。

给宇航员选择服装时应考虑到下列因素:

1.在所有影响人体热平衡的因素中,最重要的是空气温度、相对湿度及运动速度。而且影响人体冷却程度的基本因素是空气温度,其他气候因素只能加强或削弱气温的作用。机体过冷导致体温调节系统高度紧张、周围血管痉挛、皮温降低、产热量上升,同时使一系列一般生理反应发生变化(脉率、动脉压等)。

2.衣料的导热系数是描述其保温性能的基本数值之一。调查研究结果表明,对于实际使用的材料来说,这个数值实际上与材料的结构、纤维组分及处理没什么关系,而可认为是常量,即0.05瓦/(米2·开)。

3.在挑选保温服装材料时,必须考虑它的透气量,因为透气量对热阻大小有相当大的影响。现代衣料的透气量范围极广——3.5~500分米73/(米2·秒),甚至更高。影响透气量的主要因素是衣料结构、湿度、厚度及层数。

已经确定,在吹风(风速为2~3米/秒)及低温条件下使用服装时,其透气量不得超过7分米3/(米2·秒)。

4.服装的隔热量为1.5克裸/厘米多层复合衣料厚度,或每1毫米厚度0.02(米2·开)/瓦。

复合衣料厚度接近4厘米即会降低活动范围。所以,实际上难以制造出6克裸以上的保温服装。

5.服装的必要隔热量通过两个要素(材料和空气夹层)的结合才能得到。

室内服装隔热量中之空气夹层热阻部分平均为30%,升温后为50%。

宇航员的内衣

内衣对皮肤的温度及活动有直接影响。因此,内衣材料的卫生要求特别高。寒冷条件下使用的内衣材料应具有低导热率,而在于、湿状况下的透气性又应很高。

为了身体不致急骤地冷下来,内衣材料在吸收水蒸气及滴状水分的同时,应于于燥的过程中缓慢地将其发散到环境中去。材料表面上不应有游离水分。吸水且水容量大的衣料符合上述要求,广泛地用于制造宇航员内衣的亚麻织物尤佳。

为了不妨碍皮肤发挥正常功能,为了不影响汗液分泌和蒸发,内衣材料在潮湿状态下不应贴在皮肤上。最符合这种要求的是那些表面膨胀的材料,例如绉纱织物。这种织物因膨松度提高而致导热性降低,弄湿之后能保持原有的性能。

为了避免刺激皮肤,内衣织物表面应柔软、滑爽而富有弹性。

适于做内衣的还有针织布——亚麻、棉、毛、丝、人造纤维(粘胶)。

保暖用的贴身内衣应密实,无皱褶和皱纹,贴身,能顺利地从体表吸收蒸发的汗液并将其发散到环境中去,尽量保持身体干燥。衣服应轻软膨松。丝织品最能满足这些要求。

吸水性差的合成材料不适于制做贴身内衣。但丝织品做的内衣有可能刺激皮肤,这个缺点会因穿著时间的增长而愈加显著,特别是在衣服弄湿了的时候。

为了改善保暖性可采用比较贵重的羊毛制造内衣。

醋酸纤维吸湿性最差。这种材料做的内衣穿在身上会产生一种不快的触感。它能贴在别的衣服上或因静电而引起疼痛。减轻静电作用的方法之一可用抗静电剂进行织物处理。

不能广泛利用粘胶纤维制作内衣的原因是它容易起褶,线性尺寸不稳定,强度也差。

一周时间内从人体表面分泌出100~300克皮脂、3~17升汗液(温度升高时可达35-40升),并产生40-90克皮肤角质表层鳞屑(俗称“皮肤”)。内衣能将皮肤上的这些东西清除掉。要是内衣穿脏了,其透气性几乎可降低20%,质量增加12%,厚度增加28%,灰分增加到4~6倍,结果保暖性能降低,所以,至少也要7~8天换一次内衣。

我们知道,制作内衣的材料如有足够的吸吮力,就能吸收一定的皮肤分泌物。

降低皮肤上微生物繁殖率的可行方法之一就是制造防微生物内衣。在日常生活条件下对这种内衣进行了10~15昼夜的试验,没有发现皮肤的功能状况有不良的变化。

时下,固然可把贴身内衣归人一次用服装,穿二次之后即不再使用。但是,一个三人组成的机组在为时200昼夜的长时间航天飞行中约需90套内衣,重达45千克。所以,还是预计到内衣的洗涤和卫生处理为好。

前苏联宇航员的内衣系用棉一亚麻织物制做,由衬衫和衬裤组成。其重量取决于宇航员身高和胖瘦(平均500克)。

连身内衣与连在其上的短袜一起制造出来。内衣上有衣兜,用以存放辐射剂量计;同时束以腰带,上面装有生物医学测量用的各种传感器。

与应急全压服配套时,内衣还必须备有收集生命活动产物的装罩。

宇航员的飞行服

飞行服供正常飞行条件下(座舱气温在18℃以上)日常穿用。选择飞行服热阻时,应注意使之能在约100瓦产热量条件下协助内衣保证宇航员舒适。

考虑到飞行服的使用特点——每日穿用16小时,务必使之不限制身体活动。飞行服的穿用寿命受牢度(耐磨性)的限制,一般为60~90昼夜。飞行服上应在不同部位设置衣兜,以便存放各种物品。

前苏联宇航员穿的飞行服系用纯丝织物制作,由上衣、裤子和套头衫组成。一套飞行服质量约1250克。

宇航员的保温服

飞船座舱温度下降到15℃以下时,为了防寒必须使用保温服。保温服穿在飞行服或内衣外边。

保温服装由夹克、裤子、护帽和软帽组成,用拉绒纯丝织物制做,以提高保温性能。不起球(穿用过程中不从材料表面掉下纤维)是对一切衣料的基本要求。

材料厚度为5毫米时,服装热阻为0.11米2·开/瓦。对于由内衣、飞行服及保温服组成的全套服装来说,厚度为13毫米时(考虑到可能存在的空气夹层),其热阻约为0.29米2·开/瓦,或近2克裸。服装质量约1500克。软帽质量150克,护帽200克。

宇航员的鞋袜的使用性能

鞋袜的使用性能应保证方便、可靠,且能预防环境因素的不利影响。

使用是否方便的标志是其膨松程度,以及机械和卫生性能。

鞋袜要合适,防止足部变形,不压脚,也不破坏血液循环,不会磨破脚,不致磨出趼子。

机械性能包括质量、柔度和稳定性。鞋袜膨松部应最柔软,踝部应不影响活动,走动时要稳定,应便于穿脱和跟脚。

鞋袜应具有与预定用途适应的特定防护性能。例如,全压服鞋袜应经受得住其衣体造成的余压。

已知成人的双脚1小时可分泌约1~1.5克汗液,中等强度劳动汗量为2~2.4克,而重劳动则可达8-10克。其中的50%来自脚掌。

所以,对于足部是否能发挥正常功能来说,卫生要求具有很大的意义。鞋袜必须在其内部维持一微气候:温度、湿度和通风。

鞋袜的可靠性要求包括:耐久、结实、形状稳定、耐磨。鞋袜结构以等强度设计者为佳。其可靠性应保证它能执行所担负的职能,同时在整个保证寿命期中维持其使用性能。

宇航员的飞行鞋的结构

乘航天飞行器飞行过程中穿轻便皮鞋。也采用连裤鞋,它是全压服的组成部分。

飞行皮鞋于1964年首次在“上升”号上试用。这种鞋系用带铬素涂层的铬鞣革制造,皮底取粘接工艺连接。一双42码的皮鞋,重量约400克。

1975年,经改进制成了供“礼炮4”号轨道站乘员用的皮鞋。鞋面仍用铬鞣革,鞋底先粘好,再以针线缝牢,包头及后跟是刚硬的。为了更加跟脚,鞋内加了橡胶套。鞋带由“闪电”拉链取代。

为了在失重状态下能把宇航员固定在某一地点,鞋底上粘有搭扣带的环套部分,而飞船上固定宇航员的部位则粘有搭扣的带钩部分。一双鞋质量约500克。

袜子对于在足部周围建立一定的小气候有很大意义。选择适当的袜子可以弥补鞋子的缺点,也可缩小鞋子选用不当之有害影响。

袜子应具有低导热率、高透汽量、高透气量以及良好的吸湿性。毛料能满足上述要求,因而常被推荐为制袜材料,它甚至在潮湿状态下仍有隔热的作用。

春、夏季节,建议穿棉织短袜。这类袜子有足够的吸湿性,不像毛制品那样刺激皮肤。

鞋垫对鞋子的保湿性能有很大的影响。毛毡鞋垫吸汗性能很好。鞋垫的特点是结构上与鞋子分开,故便于晾干及更换。

工业部门用各种兽毛与人造纤维或合成纤维混纺的材料制造短毛袜。判断短袜质量的典型指标有耐磨性、热阻和颜色相对汗液的稳定性。

长短袜类制品可据其耐洗性分为四类:第一类为加固型,可经受400转磨轮试验;第四类为坚固型,200~400转;第三类为超普通型,100~200;第四类为普通型,50~100转。

短袜类产品的尺码与以厘米计的足长对应——足跟至最突出脚趾的尺寸。工业生产23~33码短袜:

足长2324~2526~2728~2930~3132~33

袜号232527293133

纯羊毛线织成的短袜保温性能最好。短毛袜的质量因厚薄不同而在60~250克之间变化。

毛皮长勒袜由处理过的白色羊羔皮制造。

毛皮袜分4个尺码:40~41、42~43、44~45、46~47。袜高257~277毫米;其质量依尺码而定,但不大于0.3千克一双。

宇航员的手套

手套人9号:7.5、8、9、9.5、10、10;5、11、11.5及12。

手套的号码按掌围尺寸判断,这个尺寸由姆指与食指间距的中点进行测量,将测得的掌围厘米值再除以尺码单位2.7即可。一付手套质量约0.2千克。

毛皮衬里手套用天然羊皮革制造,以整裁的羊羔毛皮做隔热层。毛高5~10毫米。每付的质量为0.2千克。

毛线手套由各种纤维纺成的毛线制作,包括全毛的和半毛的(含毛量不低于45%)。毛线手套分4号:9、10、11、12。

加载式防护服

加载式防护服用于给人体支撑组织及骨骼肌肉施加载荷。

在大、小腿处于平均生理夹角的状态下,加载服可给人体支撑-行走组织施加达体重50%的载荷。“企鹅”型加载式防护服由带有拉紧机构的连身衣和皮鞋组成。弹性元件选用橡皮绳(阻尼)。橡皮绳的松紧借助带子调整。

为了给小腿肚及足部肌肉加载,“企鹅”服配套皮鞋的头部套有马蹬。服装质量约2.5千克。

预先调整好的“企鹅”型加载服可自行穿脱。这种服装具有良好的卫生性能,可作为日常服装穿用。向肩部及腰部传输载荷的部位衬有垫子,有利于应力的均匀分布。擦伤和红肿可能已压缩至最低。专门设计了一种替代皮鞋的附件,睡觉时仍可使拉紧机构维持一定的张紧力。

对这类服装的基本要求之一就是弹性件的张紧程度要便于调节,也就是说机体支撑和肌肉组织的张紧度可依照宇航员的愿望以绝对值调节,也可按身体部位或肌肉群随意调节。

由于身体的上、下两部习惯的静载荷甚为不同,这种服装的腰部起着重要的作用。其上缘与躯干阻尼。器相连,而下缘与腿阻尼器接在一起。在腰部收紧的情况下,可分别调上、下两部的张紧度,甚至使躯干载荷为零而把下肢载荷调至最大。屈肢和伸肢的载荷也可在宽广的范围内调节。调节带部位要容易够着。

既然主阻尼器全是成双配对的,那么不管下肢的各个部分处于哪一种状态,也就是说不管盆一腿关节或膝部关节处于什么角度下,都可以达到力的平衡状态,而加于骨骼的载荷都是恒定的,与这些角度无关。

试验结果表明,“企鹅”型加载式防护服可使运动动能增长1-2倍。

负压式防护服

负压式防护服的用途是在人体下半部四周建立负压,并对其支撑一肌肉组织施以纵向载荷,以防其在长时间失重作用下发生障碍。“联盟”号上用的负压式防护服为“风头麦鸡”型,做成气密裤的形式,裤腰部分具有刚性。裤腿的波纹管式外壳系用不透气织物制作。外壳内的若干金属环用以防止裤腿在建立起负压时收缩。波纹管式的皱褶有助于外壳沿轴向收缩,同时给人体支撑-肌肉组织施加载荷。裤腿与铝合金制的鞋子相连。

腰部装有气密“围腰”、编织带和仪表。围腰系用涂胶布制作,用腰带贴身地系在宇航员身上。仪表有真空度调节器(节流机构)、真空(安全)活门和真空度指示器。

衣内真空度(负压)借助一装有真空泵的便携式装置提供。真空泵由电机驱动。舱空气通过真空度调节器进入服装,再由衣内流人泵体,而后排队环境,从而在衣内建立真空度,同时实现通风换气。

旋紧节流机构的帽盖可使服装耗气量减少,而衣内真空度增加。

上述给下身建立负压的服装在结构上有许多长处,比作用相同的固定(容积)囊要好。这种别具一格的服装可按预防心血管变化的要求延长减压时间。宇航员穿上这种服装,再以电缆与飞船的机载系统连接小缆长随意。所以宇航员几乎保有在轨道站内到处移动的自由,可以采取各种不同的体位来行使自己的专业职责。服装结构保证它可以长期使用,使用方便,内部通风良好。

本防护服设计真空度达8.6千帕(65毫米汞柱),装有活门,防止真空度突然上升到此极限值以上。

衣内建立负压之后,只要波纹部分折紧或橡皮绳拉紧即可产生出力量,作用在身上。在上述力的作用下,身体的腰一脚段压缩;若加用肩带,则其作用可延伸到整个脊柱上。裤管有一定刚性,因而阻碍腿部活动,也就是说,这种服装兼有加载防护服所固有的性能。

在衣内建立负压可产生一种头向上转身的感觉。促成这种感觉的不仅是压力的重新分布,而且还有在脚掌上出现的压力。在用飞机模拟的重力状态下,重力防护服工作后,总是觉得足部所在之处为下方。

作用在身上的压力与衣内真空度成正比。真空度约6.6千帕(50毫米汞柱)时,作用在身上的压力等于450~550牛。此时,腿部移动困难,其动能显著增长。然而,静息状态下,当真空度在40千帕以下时,动能的消耗并不发生变化。

飞行后防护服

飞行后防护服用于长时间处于失重条件之后转入垂直方向体姿时预防血液循环障碍。

飞行后防护服的作用在于:其衣囊充满气体时可在下肢周围建立一定的余压,阻止血液在腿关节中聚积,从而改善大脑供血。

飞行后防护服系裤子形式防护服,膝部及裆部留有开口。衣囊充满气体时可对腿部有关部分施加机械压力,如上图。

为便于穿脱,服装左右两侧装有拉链。服装可通过绳带调节,借以改变尺寸。

试验测定,衣囊压力在4.6~9.3千帕(35~70毫米汞柱)范围内时效果最好。

充气装置由橡皮球、压力表、软管及插头和插座组成。充气装置与防护服以插头、插座相连。

飞行后防护服穿在内衣外面。宇航员于着陆后给服装充气,以防腿部淤血。

全压服的作用

应急全压服系航天飞行器乘员的个人防护装备,在下列情况下与生命保障系统配套使用:

座舱突然失去气密性;

座舱内空气组分温度条件遭到破坏;

应急离开航天飞行器。

全压服也是一种具有多种用途的装备,不仅可以预防低气压的有害作用,而且也能保温和散热,弹射时可防迎面强气流吹拂,落在水里又可提供浮力。

全压服的特点使其应用比较复杂。

全压服内必须经常通风换气。

全压服于建立起余压后限制人体活动。

舱内设备的布局要考虑到全压服之受限的活动范围,同时也要适应全压盔面板处于闭位时使用全压服的要求。

由于全压服及其系统既重要又复杂,对它的要求也就很高。在具体场合下,上述要求也可以补充或更改,这与航天飞行器的结构和用途有关。

在国内外已有经验的基础上,可对全压服提出下列共同要求:

1.高度的使用可靠性。

2.良好的活动性。

3.重量和体积要尽量小些。

4.维护简便,可以修理。

5.失火时要安全。

6.在给定的振动和温度范围内具有良好的防振性能和热稳定性。

7.全压服及其零部件的强度应具有2.5~3的安全系数。

8.可用手动方式调节衣内压力和通风空气的温度。

9.可不靠他人帮助迅速脱下(2~3分钟),最好能在5~6分钟内自行穿在身上。

10.飞行中,全压服在气密座舱内不应限制人体活动;座舱失去气密性,因而服装内有余压时,宇航员应能操作各种必须要用到的手柄、推拉开关和按钮。

11.全压服不应妨碍宇航员在地面行走时的动作。

12.为了提供利用全压服时所需的生活条件和使参量合理化可采用下列数据:

为了预防高空疼痛,选取不大于7千米(41千帕,308毫米汞柱,0.4千克力/厘米2)的设计高度;根据保证地面高度呼吸条件p02=14.6千帕(110毫米汞柱)的要求,选择不大于10千米(26.2千帕,197毫米汞柱,0.27千克力/厘米2)的工作高度;从保证p02=10.9千帕(82毫米汞柱)出发,短时间飞行(2小时以下)的工作高度限于11千米(22.4千帕,169毫米汞柱,0.22千克力/厘米2);飞行时间在15分钟以下时,最大高度为12千米(19.5千帕,147毫米汞柱,0.19千克力/厘米2),以保证p02=8千帕(60毫米汞柱)。

13.全压服头盔内的二氧化碳分压不得超过2~2.8千帕(15~21毫米汞柱)。盔内空气湿度宜维持在40%~70%范围内。

全压服的设计要求

根据航天飞行器的不同用途和飞行条件,有可能对全压服提出下述特殊要求:

1.应急(弹射)时全压服结构应允许采取必需的体姿;迎面强气流防护(表速400~600千米/小时);2.冬日防寒的能力;意识丧失情况下自动转入呼吸大气空气的能力;在衣内存放各种个人随身用品(武器、信号器等等)的能力;3.水上生存过程中的漂浮和保温能力;使用救生船及生存口粮和用品的能力。

应急全压服的结构

成套全压服的主要组成部分有:受力层、头盔、罩衣、通风系统、贴身内衣、保温服、手套、鞋袜,仪表、通讯手段、救生手段。

全压服质量的比较评价宜分两部进行:全压服本身(受力层、通风系统、头盔、手套)和成套全压服(全压服本身、罩衣、贴身内衣、保温服、鞋袜、救生及通讯手段)。

应急全压服的受力层

对受力层的基本要求有强度、气密性和活动性。

全压服受力层一般包括受力层本身(多层或单层)、受力系统、接插件和仪表。

多层结构受力层:由作用不同的数层结构组成(受力层、气密层、衬里)。

为便于穿脱,受力层上做有开襟,其气密性由掩襟实现,后者于穿上全压服后系起来。掩襟以气密织物制造。有些全压服,衣襟上装有气密拉链,这时就没有采用掩襟的必要了。

受力层承受衣内余压产生的拉伸应力。

制造受力层的织物必须具有规定的强度且耐撕性能良好(撕裂阻力应不小于100牛)。

有些全压服采取坚固的合成纤维(如达可纶,即涤纶)线做的网状材料制造受力层。网状材料应用简单。纵向应力由沿躯干和四肢分布的带子承受。具有网状受力层的全压服对身体活动的限制较小。

气密层用不透气材料制造。对这种材料的基本要求为不透气、抗撕裂、高弹性伸长率及抗刺。

橡胶具有良好的气密性及塑性,伸长率大,但撕裂性能较差。涂胶针织品大体上可满足上述要求。

单层受力层:系既起受力作用又起气密作用的受力层,用具有所需强度的气密织物制造。先将布料裁成衣片,再将之粘接妥贴,最后缝好。为保证缝合部气密性,其上粘以涂胶织物。

缝合部的强度一般不超过基础织物强度的80%~90%,最低强度(工艺疵病所致)约为其60%~70%。

受力系统:全压服内的余压会牵拉受力层织物。为限制这种拉伸力的作用,采用受力系统。受力系统也用来按身高调节衣长。用于制造受力系统的材料有钢索、带子和绳子。

全压服尺码:全压服分几个典型尺码制造,借受力系统改变全压服某些部分的丧度即可调节衣长,以适应不同的身高。通常要调节的有躯厂部、腿部和袖子的长度以及头盔的位置。

根据身高适当地调节全压服的衣长有很大意义。减少尺码导致调节后皱褶增加,结果使活动性能恶化。故航天全压服受力层常常根据具体宇航员的人体测量尺寸制造。

全压服的关节:活动性乃判断全压服质量好坏的基本依据之一。穿全压服情况,必须保证人体及四肢的各种活动。而且,实现运动时用的力不能大,以防疲劳(依照生理学家的建议,弯曲关节的力一般不超过人能使出之力气的20%)。

穿全压服者的活动性借各种关节保证。关节的结构取决于所作运动的性质。

关节设计的主要课题是减少限制活动。关节还应结构简单,可依身高调节好衣长,而且能重复人体的运动。时下采用的各种关节可保证单一平面上弯曲、转弯(旋转)或旋转在一两个平面上弯曲(复合关节)。

允许在单一平面上弯曲的关节在全压服上得到了广泛采用,这种关节容易制造又能满足要求。

“手风琴”式关节做成由紧固件承受纵向应力的形式。其活动性取决于“风箱”褶子的几何形状、关节直径及材料的弹性。

“桔瓣”式关节单平面弯曲性能良好,用于保证肘部的活动性。

转动关节:可作旋转运动,用于颈、肩、腕部位。旋转借助轴承实现。

复合关节:系由两个关节组成,一个管旋转,另一个司弯曲。

全压服的头盔用途及要求:全声服头盔必须保证气密、防碰撞、防噪声以及必要的视野。

依据头部人体测量尺寸制造的全压服头盔,重量应尽量压低。宇航员应能自行摘戴头盔而无需他人帮助。

头盔的重量乃是描述其应用特点之最重要的因素。全压服内没有压力时,头盔的重量全落在宇航员的肩上,使之不适。重量在2500克以上的头盔即认为是过重了。

防噪声问题也很现实。在动力上升阶段,航天飞行器舱内噪声水平可达100分贝。

对于每天8小时的宇航员工作条件来说,允许噪声水平不大于70分贝、1000赫兹。

噪声防护借头盔结构实现。

头盔面板玻璃与潮湿空气接触时可能结雾,可采用双层玻璃及电加温,即两层玻璃间夹有金属丝网或导电膜。

头盔结构形式:现有头盔可分为固定式(钟罩状)和活动式(转动式),后者可槊在气密轴承(颈圈座)上,作旋转运动。钟罩形头盔又有可摘下和不能摘下的区别。这种头盔体积较大(直径300~320毫米),以便头部能在盔内转动,头盔因所用材料不同,又有软式和硬式之别。

全压服的罩衣

穿在应急全压服上面的罩衣用来防止全压服防护层受到机械损伤和固定及存放必要的应急手段和宇航员随身物品。

对罩衣纺织材料有如下要求:

抗撕阻力不少于100牛;断裂应力1.5~2千牛(试样布条宽度为5厘米);织物质量不大于120~150克/米2;

在座舱环境内能自熄。

此外,织物应具有整洁的外观并能清洗。

罩衣取宽松连身工作服形式,应便于脱下,同时保证能利用衣上附带的物品及装具。衣服的颜色据全压服的用途选用。例如,预计可能遇到水上漂浮情况的全压服染成鲜艳的桔红色,以求在海水背景上容易看到。

全压服的通风服

包括在成套全压服之内的通风服保证全压服内部通风和人体排出水分及代谢产物的清除。进入通风服的空气可以维持人体体温。

通风服应满足下列基本要求;

保证将人体排出的水分蒸发掉;

防止人体过冷及过热;

流体阻力小;与其他装备协调且不限制身体运动。

通风服气源应允许依据个人温热感自行在10~30℃范围内调节供气温度。供气温度低于10℃时可能着凉、感冒。供气量大小取决于环境温度高低,在25~39℃条件下,供气量不超过100~150升/分。温度更高或更低时,供气量可增加至250~300升/分。通风服人口空气压力应与通风系统流体阻力相等。对当前的通风服来说,这个参量的值在供气量为200升/分时为0.9~2千帕(7~15毫米汞柱),且于供气量变化时按平方律变化。

通风服的结构:通风空气通过人口歧管进入服装,再借助气体分布管路输送至周身各处。通风空气流动的空间(通风间隙)一侧受全压服的约束,另侧为身体所局限。

全压服内可采用分别通风系统或共同通风系统。采用分别通风系统时,送入头盔的一般是呼吸用的氧气,而身躯则用空气通风。全压服内的各种气体通过活门排出。在共同通风系统内,气体系通过一个人口孔进入全压服内的通风间隙。

按全压服内空气分布方法,可将通风服分为软管式、贴身式和混合式三种。在软管式通风系统中,空气系沿内径不变的细管分布到身体各处。

具有贴身式通风系统的通风服做成连身工作服式,可覆盖全身。这种通风服由两层不透气的衣体构成,空气在其间循环流动。空气通过内层上的小孔流向身体各处。

具有混合通风系统的通风月艮由连身式衣体、汇流管、软管和布气衣片组成。连身式衣体由既轻薄又牢固的织物制成,全部通风系统都固定在它上面。汇流管用以储存送入的通风空气,再将之分布到周身各部位。

通风服的效率在很大程度上取决于通风空气的合理分配。通常的比例是:臂部——20%、胸部——5%、腹部——5%、背部——5%、腰部——5%、大腿——10%、小腿——5%、脚掌——35%。

通风服的最大缺点是大部热量系借蒸发方式排出。长时间穿用通风服可因水分丧失过多而导致机体脱水。

全压服的手套

手套用以保护手、腕部分,使之不受低压、低温和过热的有害作用。

座舱失去气密性而内部变冷时,手、腕部的保温问题显得非常重要。对手套的要求如下:

对手指及腕部活动的限制应尽量小;

有保证手部通风的装置;

可自行脱戴;

破损时,全压服内余压不得因之降低。

对于设计师来说,制造允许手、腕部作必要动作的手套乃是一项必须严肃认真对待的任务。全压服手套系由橡胶气密手套、受力手套、折叠式关节、滑动钢索系统、紧固横带、断接环及外套组成。

橡胶气密手套系用具体穿用者的手部模型成形,关节部位有隆起,腕部不同程度的运动由带有滑动钢索系统的折叠式关节保证,钢索则与断接环相连。手套本身上装有断接环及气密轴承,后者可保证3600旋转。五指受力手套系限制性部件,装于腕部近旁,遮住掌部,用特制的外套保护折叠式关节的气囊。

全压服的鞋袜

鞋袜用来保护双脚,使之免于过冷、过热或遭受机械损伤。

全压服系统可采用皮鞋(或皮靴),穿在全压服衣体外;也可采用连在衣体上的皮靴(与之形成整体的结构)形式或发射场用鞋。

在前苏联,加加林的全压服采用了可以脱下的皮鞋。皮鞋用铬鞣革制造,鞋底采用减重泡沫橡胶。鞋重0.8千克。

不可脱式靴子及受力层以相同的织物制造,在踝关节处用绳带系在一起。不可脱式靴子穿在气密层外,气密层的脚掌部粘有一层织物。

发射场用鞋于飞行准备及训练过程中使用,进入飞船时脱掉。发射场用鞋用皮革制造,取暖靴形式。

全压服的仪表附件

全压服上装有一系列调节器,用以维持衣内余压及保证其正常工作。其中首要的是压力调节器、安全活门、监控仪,表(气压表及空气消耗量指示器等等)。

压力调节器:压力调节器有下述功能:在一切高度上维持给定的全压服内余压,压力过大时从全压服内排出多余的空气。

根据对全压服提出的要求,全压服的工作高度不得超过10千米,与之相应的余压为26.2千帕(1弼毫米汞柱)。在空气消耗量最大时,安全活门保证衣内压力不超过31.2千帕235毫米汞柱)。

压力调节器可按结构分为:

绝对压力调节器;

余压调节器;

复合压力调节器。

绝对压力调节器用以维持给定的衣内绝对压力。

全压服上的通讯设备

全压服上的通讯及信息设备与航天飞行器上的无线电通讯设备配套使用,也可以在遥测系统的帮助下将有关机组人员的生理状况及全压服各组成部分工作情况的信息送到地面。

全压服通讯设备包括:飞行帽、通讯引线气密人口和遥测传感器。

飞行帽:飞行帽的主要组成部分有帽体、小型受话器、转臂式送话器或喉头送话器以及接插件。

帽体系用皮革或坚固的纺织品制造。其衬里采用哔叽之类斜纹布,有良好的吸湿性。

除了完全包盖住头部的帽体之外,也采用减重飞行帽,其上部系用卡普纶网料制作。受话器安在隔噪耳套内。橡胶耳套可使噪声衰减10-12分贝。耳套尚可防止长期戴飞行帽过程中耳部被受话器压痛。送话器必须放在嘴边,二者的距离不大于10毫米。为提高可靠性,采用两只送话器。

通讯引线气密人口固定在全压服衣体上,露在外面的一端装有多脚插头。引线人口的气密性由弹簧垫圈及橡胶填密片保证。引线在全压服内的一端装有小型插头。

全压服内的遥测设备用于对人体状况进行功能性医学监测及获取有关全压服各个组成部分工作情况的信息。

舱外活动服

宇航员在太空飞行,绝大多数活动是在飞船和空间站进行的。但有时也需要进入太空开展舱外活动,长期载人航天还有物质的补给,也是舱外活动的内容之一。

步出飞船或空间站在太空条件下行走,既非靠脚去步行,亦毫无保护地去自由活动,而是在严格的保护措施下有限度的飘游。

这种严格的保护措施就是舱外活动系统,亦称为舱外活动航天服。曾经两次重大改革。

世界上第十个实现空间行走的是前苏联宇航员阿历克赛列昂诺夫。1965年3月他穿着一套十分笨重臃肿的航天服在空间停留了十分钟,三个月后,美国宇航员爱德华·怀特也实现了空间行走,他把在空间停留的时间延长到21分钟,美国宇航员穿的航天服从那时以来已经进行了两次重大改革。开始的时候,航天服除了笨重臃肿,行动不便外,还有一条“脐带”同密封舱连接在一起,宇航员需用的空气和水等都通过这条“脐带”供给。美国宇航员登月时,航天服经过了第一次重大改革,它已经没有限制活动范围的“脐带”而能独立自成体系,宇航员需用的一切供应都由航天服携带。1983年4月4日,美国“挑战者”号航天飞机两名宇航员在太空呆了3小时40分,也是沿袭这种“脐带式”太空行走,终未脱离母体。这次太空行走,是“挑战者”号在离地面280千米的圆形轨道上绕地球运行第50圈时实现的。当时,它正在太平洋上空以时速2.8万千米运行。密封舱与货舱之间的气闸室的圆门缓缓打开。为了防止高空病,已在气闸室里呼吸了3个半小时纯氧的两名宇航员——47岁的马斯格雷夫和49岁的彼得森,穿着雪白蚕茧一样的新型航天服,一先一后稍带困难地进入已向空间敞开的货舱。舱中装载的一颗2吨半重的通信卫星已于前一天弹射出舱,空荡荡的货舱里,一根绳索从一端通向另一端,另外还放置着试验用特别工具箱、绞车和滑轮等。进入货舱后,两人首先把各自航天服上的一根15米长的带子一端夹在货舱里的缆绳上,以防“飘”出舱外。他们原定空间行走的时间是3个半小时,后因情况良好,地面指挥中心决定再延长半小时左右。他们在失重、真空等条件下在货舱中来回走动,伸臂屈手,弯腰曲腿,翻腾打滚,飘游蹦跳,以试验第一次使用的航天服的可靠性和灵活性,并试用工具箱中的各种专门为空间使用而设计制造的工具,并试验搬运20多千克重的物体。以便为将来的宇航员在空间使用这些工具修理卫星或建造大型空间站等取得经验。当空间行走的任务完成时,马斯格雷夫和彼得森已经在空间绕地球运行了两圈。于是便先后返回气闸室,在气闸室内呼吸了3个半小时的纯氧后脱掉航天服,重新进入密封舱。

人类首次脱离“母体”的太空行走,则始于1984年2月3日,美国“挑战者”号航天飞机第四次飞行。两名宇航员首次不系安全带在太空分别自由行走了20分钟和6分钟,第一次实现了真正的太空自由行走,引起了世界的轰动。紧接着1984年2月8日至10月2日,前苏联“礼炮7”号飞船上的宇航员在连续237天的太空飞行中,先后6次进行太空行走,时间共达23小时。女宇航员特兰娜·萨维茨卡娅1984年7月在太空行走了3小时35分,成为太空行走的第一个巾帼英雄。受到举世瞩目的关注。

出舱用的全压服必须给有关人员提供为完成下列任务所需的必要生活条件:

安装和拆卸航天飞行器表面上的各种设备和仪器;维护各种生产新材料的装置和焊接设备以及进行各种技术性工作;把由地面送来的舱段拼装成轨道站;

营救遇险的飞船乘员。

舱外活动服尚需根据其用途保证:

预防航天空间有害因素的影响(低气压、离子辐射等);预防对着太阳时过热和背着太阳时过冷;

预防撞上直径为300~400微米之陨石物质时被声坏;防止视觉器官受到太阳辐射的有害作用;

完成规定工作范围内所必需的活动性。

制造全压服的材料必须具备对航天空间因素长时间作用的稳定性,且在太阳辐射及真空的作用下不改变其物理、机械及光学特性。

航天服的结构应可靠而不发生故障,应具有应急时能自动切换的复式系统。

出舱全压服应配备辐射剂量表,借以发出受到危险剂量穿透辐射的信号。为了对宇航员状况随时进行监测,应预先考虑到向航天飞船(或地面)传送不断变化的遥测信息之可能性。

在独立式系统中,生保系统及氧源和电源放在背包里。

舱外活动中进行的测量表明,舱外工作消耗大量能量。结果表明,设计独立生保系统时必须以3升/分的供氧量为基点。平均耗氧量为80升/小时,可保证达4扔瓦(105千焦/时)的能耗。

出舱全压服的构造

对出舱服(舱外活动服)提出的种种要求为其结构带来新的要素:

1.具有必要的反射及吸收性能之外衣;

2.真空屏蔽隔热性能;

3.陨星体防护;

4.能保护眼睛,使用不受航天因素有害作用的头盔面罩玻璃;5.活动范围更大的活动关节;

6.热容量更大的冷却系统。

出舱全压服的外衣

外衣系表面防护层,防止全压服出舱时可能受到的机械损伤。

服装的表层应具备必要的光学性能并能尽量维持合理的热平衡。

防火性能对衣料选择意义也不小。应选用点燃温度高的自熄材料。

外衣做成连身工作服的形式,以绳带或搭扣与全压服连接。通常采用很牢固的弗尼纶织物以及抗撕牲能良好的敷有聚四氟乙烯的玻璃纤维织物制造之。其抗撕阻力不低于50~100牛。

为了使服装不限制活动,通常在关节部位打褶或插入桔瓣式活动关节。

外衣上还缝有存放个人随身用品的衣兜。

宇航员所承担任务的性质也提出了一系列的特殊要求。例如,焊接工作要求服装防备熔化金属的溅射,且遇到高温金属时不致破坏。

出舱服衣体

在可靠性、气密性、活动性及对航天环境因素的稳定性方面,对出舱服衣体的要求比对应急全压服衣体的要求要高。

为了提高可靠性,有些出舱全压服有两个气密层。第二气密层系备份,只有当主气密层(外层)损坏时,才启用第二层。办法是在第二层上装一个备份压力调节器,令其在主气密层压力降至给定值以下时开始工作。

装在主气密层上的压力调节器使全压服内余压维持在27千帕(约0.27千克力/厘米2)。压力调节器装在备份受力层上,当衣内压力降至25千帕(约0.25千克力/厘米2)时开始工作。压力调节器保护全压服内余压维持在40千帕(约0.4千克力/厘米2),同时又在衣内压力达45千帕(约0.45千克力/厘米2)时起安全活门作用。

穿衣时间、出舱准备时间以及是否可供不同的机组人员穿用,对出舱服意义重大。穿软式服的宇航员要花费大约1小时进行出舱准备工作,而穿硬式服的宇航员则只需10分钟左右。软式服系按量体裁衣方式为各个成员单件制做,半硬式服则只有一个尺码,可供任一机组成员穿用。

宇航员的生产活动要求全压服使用更多的辅助轴承,以保护完成规定的工作内容。典型的例子就是腰部断开并装上轴承的全压服,宇航员穿着这种服装可以大弯腰和转身。

登月全压服的用途及要求

对登月服必须提出以下基本要求:

独立无援地在凹凸不平的月面行走;

完成规定的工作和科学研究项目;

在月球表面固有的温度变化下,保持全压服内的正常温度条件;防备受到陨星物质(一次和二次物质)的伤害。

登月全压服结构特点

登月服的研制有两条路可走:改造软式全压服;研制新型硬式(刚性)或半硬式(半刚性)全压服。

研制软式登月服就意味着要改进软衣体的全压服,尤其是:

加强衣面的防护性能和提高真空屏蔽隔热层的热阻;加强防陨星体的性能;

提高头盔的光学性能;

研制登月鞋;提高全压服的活动性。之所以要加强衣面的防护性能,是因为必须防备衣面及里边的层次在直接接触月面时受到机械损伤。美国登月服的衣面系用敷有聚四氟乙烯之坚固的玻璃纤维织物制成。织造这种织物用的是3~5微米粗的玻璃纤维。

提高真空屏蔽隔热层热阻的理由是月球上存在着月面被加热而造成的强大热流,再者全压服吸收的热量也因衣面落上月尘致改变光学性能而增加。真空屏蔽隔热层至少应提供15~100克裸的热防护。提高陨星体防护的要求则与存在二次陨星体(碎片)有关,这种碎片速度要小些(1~1.5千米/秒),但致损力却相当大。

宇航员要在不同的照度下(月亮日和月亮夜)工作,所以必须改善头盔的光学性能。

头盔的半球形透明部分采用聚碳酸酯制成。头盔前侧装有摄食及饮水用的活门。登月之前再把一个可取下的部件戴在头盔上,此部件上有两个滤光镜和遮光罩。滤光镜在开放的航天空间及月面上才用。外镜可透过16%的可见光并反射掉相当一部分紫外线和红外线。内镜可阻止可见光、紫外线火红外线之总能量的30%。遮光罩可防止有碍工作的眩光。

登月鞋应具备良好的隔热性能,防止因在灼热的月面行走而致脚掌过热。此外,登月鞋还应坚固而轻便,且在+150℃左右温度下具有热稳定性。用耐热纤维制造的可穿脱皮鞋形式的登月鞋可满足上述要求,其鞋底系由硅酮橡胶制成。

提高全压服的灵活性乃是最大的难题。为此,在全剧服结构里增设了肘部及腕部气密轴承、盆腿间及腿足间轴承和臂部及腿部的折叠式关节。

有关硬式全压服的优缺点,目前尚缺乏足以进行全面评价的资料,只有经过实际的应用才能作出正确的结论。

可作为硬式全压服优点的有如下几个方面:衣内可建立较大的压力;利用可燃材料时无起火之虞;没有被陨星体击伤的危险;关节部位弯曲应力较小。

其缺点是:质量大;无余压时活动受限;包装状态体积大。美制半硬式全压服是一种软硬式之间的过渡形态。衣体分两部分,由腰部断接。此外,尚有一通过右肩的穿脱口。

它有6个气密轴承(肩、肘、腕各二个)。肩部举臂、肘部弯曲及膝部弯曲借轴承(关节)实现。所谓轴承乃是几个用涂胶布连在一起的金属环。弯曲时,环间的涂胶布折叠起来。纵向应力则由绳索承受。

腿足间轴承保证足部在两个平面上的运动。腕部转动也借助类似的轴承实现。腿盆间轴承系统,由气密涂胶布制成。纵向应力由装在导向件上的绳索承受。全压服配套头盔系半圆形,面罩不能自由收放。

宇航员的食谱

第一次早餐:热咖啡。

第二次早餐:桃子晶、香肠馅饼、烤面包、鲜桔汁。

午餐:杂烩、干酪、巧克力、可可果子汁。

晚餐:金枪鱼色拉、豆汁肉汤、巧克力点心、椒盐饼干、菠萝葡萄果子汁。

这是美国“阿波罗”登月飞船上宇航员某一天的食谱。其中提供了前苏联“礼炮”号航天站上宇航员某一天更详细的食谱组成。这些都是常规航天饮食,即宇航员在正常飞行情况下的“家常便饭”。除此之外,还有在穿着加压航天服时通过头盔进食孔食用的特制应急饮食,在飞船返回地面而无人救援时的备用救生饮食。这众多的航天饮食是根据什么原则选择的?或者说对航天饮食有什么特殊要求呢?

宇航员的饮食要求

首先,航天饮食必须保证宇航员的营养要求。宇航员的工作十分繁重、紧张,体力和脑力消耗都很大。每个宇航员每日的饮章,热值要在2800大卡(11723千焦)以上,蛋白质130克以上,脂肪100克以上,碳水化合物3.50克以上。为了保证宇航员在噪声、振动等影响下能集中注意力工作,在长期远离人群时能情绪稳定,在失重脱钙情况下能维持正常的新陈代谢活动,航天饮食中还必须含有足够的氮、钾、钙等多种元素。

其次,航天饮食必须体积、重量轻,便于运输和贮藏。因为火箭的发射费用是昂贵的,飞船的体积是有限的。

第三,航天饮食应易于消化和吸收,残渣少,以保证宇航员的营养吸收和减少排泄物。因为垃圾处理也是一种很不容易的事。

第四,航天饮食必须保证在。37℃下存放6个月不腐烂变质。

第五,航天饮食的形状和包装应便于宇航员在失重环境中食用。

第六,航天饮食还必须适合宇航员的胃口,能引起他们的食欲。为了使航天饮食适合航天飞行的要求,美苏科学家进行了大量的研究。现在,他们都能提供几十种航天食品。这些食品,在体积、重量、营养成分、存放和食用等方面都能满足要求,但在如何引起宇航员的食欲方面,仍然投有多少办法,不少宇航员常常埋怨食品味道不佳。1982年,美国宇航员戈登,富赖顿乘航天飞机返回后说:“我在太空吃了不少东西,可无论如何也品不出这些食物的滋味有何差别。”这其中的原因可能不在食品本身,而是航天环境引起宇航员的味觉失调,如失重使体液上流,鼻腔充血,导致味觉神经钝化,唾液分泌发生变化影响味觉,或者是因看不到食物的颜色、闻不到食物的气味而影响味觉。美籍华人王赣俊上天飞行时,为了使他能有好胃口,他的太太特意做了他平时爱吃的炒羊肉。这道食品被命名为“王太大炒羊肉”。

由于航天饮食如此重要,文还未尽人意,目前除美俄外,日本、法国都有人在研究航天饮食。1985年,一名法国宇航员乘美国航天飞机时,对美国的航天食品很快就吃腻了,返回后与一名航天生理学研究者合作,创办了一家法国风味的航天饮食品开发公司,参与美苏航天食品竞争。

航天食品的类型

载人航天以来,航天食品大致有以下几种类型:

软管式半固体饮食。将含有80%以上水分的肉糜、果酱、菜泥等装在软管中,管壁衬有罐头涂料,以防食物与铝管直接接触。每管重140~160克。食用时像挤牙膏一样将食物挤入口中。载人航天初期都采用这种形式,因为在失重条件下物体可能飘飞,如果食物飘飞,不容易抓住,宇航员就会望食物而兴叹了。而粉末状食物到处飘浮,会影响仪器设备的工作性能,迷眼、钻鼻,影响宇航员的工作,进入呼吸道还会影响健康。软管状食品不产生碎屑,而且能可靠地送进口中,宇航员不至于饿肚皮。但是,这种类型的食品既看不到它的颜色,又闻不到它的香味,引不起食欲,宇航员们不欢迎。

压缩方块式食品。食物经过压缩,用复合塑料膜真空包装。每块像方块糖那么大,食用方便,不需任何处理,也不会掉屑,还保持了地球食物的风格。

脱水食物。食物经冷冻、升华干燥,含水量一般在3%左右,由复合薄膜食品袋包装,在室温下微生物也难以生长繁殖,注水后可迅速恢复固有形状和颜色。这种食品,营养成分损失较少,比方块式食品更接近地球上的食品,但备餐手续较复杂。

软包装罐藏食品。鸡块、肉片、鱼片等经过蒸煮灭菌,用复合塑料薄膜代替金属材料包装。这类食物有一定的粘性,放在盘子上不会飘飞,可与地球上一样进食。

饮料。种类很多,如咖啡、牛奶、桔子汁、葡萄汁、糖茶等。一般制成粉剂或颗粒装在塑料袋中,食用时加水即成。

汤料。虾仁、布丁等汤料装在塑料袋中,食用时注水即成。

此外还有桃干、梨干、苹果干等低水分食品。

宇航员饮食常规

航天飞行时采用每日四餐、份饭制,一周内的食谱不重复,以保持宇航员的营养和食欲。在美国航天飞机上,七名乘员分两批用餐,轮流到厨房准备饮食。备餐者先把标好日期和餐次的大型塑料食品袋从贮存柜中取出,里面装有每个人的份饭。厨房备有冷热水管道、烤箱、各种餐具、干湿抹布等。对脱水食品,需用空心针注入凉水,再揉搓,使水和食品混合均匀,然后放入烤箱中用82℃的温度烘烤。对汤料和饮料,需用空心针注入热水。压缩式食品不需任何加工处理,软包装食品放在盘子中即可食用。一顿饭不需半小时就可准备完毕。厨房还备有胡椒面、酱油、辣油、盐等调味品,进餐时可以选用。

餐桌是特制的,具有磁性,能吸住食品容器、刀、叉、匙等餐具,装有水冷却器和水加热器。用餐时,先将身体固定好,以免飘浮。动作要轻柔,调节好呼吸节奏,不把食物弄碎弄飞。不张嘴嚼食物,最好用鼻呼吸,以免食物从嘴里飞出乙总之,用餐时,必须集中精力,不能漫不经心。

宇航员的饮食供应是长期航夫中的大问,题,以每人每天1千克食品计算,5名乘员一年需要近2000千克。这需要占据航天飞行器很大的空间,也需要花费很大的火箭发射费用。所以,对于长期载人航天来说,最好的食品供应办法是宇航员自己生产。生长的植物可以净化空气,植物的果实供人食用,茎叶喂养动物,人和动物的排泄物作植物的肥料,形成一个密闭的生态循环系统,改善生活环境,提供劳动消遣的场所,可源源不断地获得新鲜食品。科学家们正在寻找和培养适合太空养植的动植物。在众多的粮食作物中,日美科学家看中了最普通的红薯。红薯是一种含糖、含热量很高的食品,营养价值很高,除含丰富的淀粉外,烘烤的红薯还含有人体必需的铁、钙等多种微量元素。它含的维生素和氨基酸的种类都高于大米和白面,特别是它含有的维生素A、B、C和纤维素是米面中所缺少的。红薯既可生食,也可熟食,还可加工成多种香甜的低水食品。红薯的块根耐旱、耐碱、耐寒,适应多种气候。茎蔓贴地生长,占空间很小。红薯易于栽培,一小块切片,一小段茎蔓都可培植成株,收获几千克红薯。

红薯自然不是唯一适宜太空种植的粮食作物,科学家还在寻找着。

宇航员的口粮

宇航员的口粮即航天食品不仅要满足营养卫生学方面的特殊要求,而且其形状、重量、体积、包装、使用方法等都需要与太空飞行环境和飞行计划相适应。在空间,每个宇航员每天需要的食物能量(包括饮料)要高于3000大卡(12558千焦)。此外,在他们的食物中还必须额外加入一些含钾、钙、氮等多元素矿物质,保证宇航员在空间失重条件下能维持正常的新陈代谢活动,确保他们的情绪和注意力不受影响。宇航员的口粮可分为常规飞行口粮、应急口粮和救生口粮。常规飞行口粮是指在轨道上飞行的食品,应急口粮是在航天服加压条件下通过头盔进食孔食用的食品,救生口粮是宇航员从飞船返回地面时备用食品。总的食谱配制标准是采用每天四顿,六天为一配制单元,每日热值3000大卡(12558千焦)以上,其营养成分分配为:蛋白质143.2克,脂肪123.5克,碳水化合物391.3克,水分469.9克。其口粮重量和体积略有差异。如美国“水星”飞船食品重量和体积分别为1993克和3130立方厘米,阿波罗飞船食品分别为1162克和3083立方厘米。现在宇航员的食品今非昔比,品种已由昔日的十几种提到几十种乃至100多种。

美国航天飞机食品

食品:苹果酱、杏干、芦笋、牛肉杏仁和甜食,咸牛肉、牛肉干、浇汁牛肉、酸黄瓜碎牛肉沙司、牛肉小馅饼、烤牛排沙司、牛排、酸奶蘑菇烹制的牛肉面,黑麦面包,什锦风味糖果,干酪花椰菜、早餐面包卷、干酪菜花、麦片、玉米片、葡萄干、软干酪、鸡肉、鸡肉面条、鸡肉米饭、奶油脆饼、山核桃饼干、全麦饼干、炒鸡蛋、杏仁酥条、巧克力薄片条、奶油花生、法兰克福香肠、果料蛋糕、什锦小果汁、法式菜花青豆、青豆椰菜、火腿、果酱、空心粉干酪、辣酱烤肉、杏仁、柠檬布丁、花生、美味桃子、桃干、梨、奶油豌豆沙司、菠萝、咸味奶油布丁、烩肉米饭、大马哈鱼、香肠小馅饼、虾、虾仁、蘑菇奶油汤、面条、草莓、焖土豆、金枪鱼、卤汁火鸡、熏火鸡片、什锦意大利蔬菜。

饮料:苹果汁、可可、黑咖啡、奶油咖啡、奶油糖咖啡、糖咖啡、葡萄汁、柠檬汁、桔汁、桔子葡萄柠檬汁、草莓汁、茶、葡萄小果汁、配好的巧克力、柠檬糖茶、糖茶、热多味果汁饮料。可口可乐和百事可乐。

辛辣调味品:胡椒、盐、调味汁、调味蕃茄酱、辣椒、蛋黄酱、芥末。

为适应宇航员越来越挑剔的“胃口”,航天食品的开发正在日新月异。据报载,目前日本和美国科学家止在联合开发红薯作为航天食品供宇航员食用。其理由是:红薯的营养价值高,它除含有淀粉外,还含有人体必需的铁、钙等多种微量元素和维生素,它所含的维生素和氮基酸种类之多,含量之大,高于大米、白面和细粮,特别是它含的维生素A、B、C和纤维素是米、面中所缺乏的;红薯对环境的适应性强、耐寒、耐旱、耐碱、成活率高、产量高而适合于太空生长。如果开发成功,有朝一日,红薯将身价百倍,同时代宠儿一起遨游太空。

航天食品的特点

太空轨道飞行期间,飞船内的各种物体包括人都处在失重状态下,地球上原有的方位和轻重概念已失去了原来的意义,呈现自由漂浮状态。干粉末状的食品会在舱内漂浮,被吸人人的呼吸道,影响健康;飘落到仪器设备中,会影响设备的功能。所以对航天食品的加工、重量、体积等提出了不同的特殊要求。

航天食品的基本要求,一是粗食尽可能少,因为粗食不易消化;二是要吸收率高,残渣少,重量轻,体积小,营养丰富;三是必须在37.7℃的温度下放置6个月而不腐烂变质;四是必须符合宇航员的饮食习惯和口味,能引起食欲,吃得开心。

航天食品经历了由简单到复杂,由失真到仿真等一系列演变和改进,发生了很大的变化。

尽管宇航员食品丰富多采,但是宇航员食用时仍不断地埋怨食品味道不佳,向地面控制中心报告胃口不好,其滋味令人捉摸不定,有时偏甜,有时缺乏食物应有的香味,有时甚至味同嚼蜡。

究竟是什么原因使宇航员的味觉在太空中发生了这样大的变化呢?这个问题引起了科学家的关注,因为对这个问题的研究,将有助于了解太空环境对人类中枢神经系统的影响。

早在1973年和19744年,美国航空与航天局的科学家已在“天空实验室”上对这个问题进行过研究,但没有获得满意的效果。

1984年10月,美国和加拿大宇航员在“挑战者”号航天飞机上联合进行太空科学实验,其中的一项实验就是想揭示太空味觉变化之谜。加拿大宇航员马克·加诺,分别在航天飞机起飞前、飞行中和着陆后测定了自己的咸、酸、甜、苦等味觉。考虑到人体嗅觉神经也会影响味觉,加诺在这三个阶段还分别测定了自己对香草、柠檬汁、留兰香和净水的嗅觉。实验设计十分周密。

但遗憾的是,这项实验也未能揭示扑朔迷离的太空味觉之谜。相反,有的科学家认为,这个谜之所以迟迟未能揭示,乃是实验方法有问题。因为人的味觉因人而异,由个别宇航员从自身测得的数据,是否可靠,是否有普适性都值得怀疑。

前苏联宇航员也碰到了太空味觉变化问题。由于他们在空间工作的时间长达数百天,受味觉变化的影响更大。因此,前苏联科学家曾更细致深入地进行过研究,他们先进的电子味觉仪测定宇航员在太空中味觉的变化,但同样没有得出明确的结论。

由于还没有令人信服的实验结果,科学家们只能对神秘的太空味觉改变之谜作种种推测。大多数科学家认为,在失重条件下,人体内的血液会向上流,从而使鼻腔充血,导致味觉神经钝化。少数科学家认为,航天飞机舱内空气的流动不同于地面,这是导致宇航员味觉改变的真正原因。甚至还有人推测说,失重影响了宇航员口腔内的唾液分泌,从而使味觉发生了变化。

由于尚未揭示太空味觉变化之谜,现在美国航空与航天局只能依靠提供更多的调味品来帮助宇航员改善太空食物的味道。

宇航员的饮用水

俗话说:“黄河之水天上来”。地球居民的用水来自大自然的江河湖海,那么宇航员在太空喝的水是从哪里来的呢?

每个宇航员每天大约需要消耗18.5升水,其中冷水10升,热水8.5升,如果6名乘员飞行7天,需要7770公升。宇航初始阶段,曾采用从地面带水的方法来解决宇航员饮水的问题。这种办法虽好,但要设计巨大的贮水池,要增加辅助设备的重量。这样一来有效载荷重量就要减少,尤其是宇航员人数增多,载人飞行时间延长,这种方法日益见拙。

经过多年来载人航天实践的不断改进,目前宇航用水采取多种办法并举的办法解决。一是储备水,一般载人航天器都设有相应容积的水箱,是宇航生命保障系统的必备设备之一,发射之前就注满水,供宇航员饮用。二是人工制造水,主要由氢氧燃料电池完成。燃料电池是一种产生电和水的化学电池,电池中的氢和氧在催化剂的作用下,分别在两个电极上氧化成水。这种水首先经过冷却器冷却,使温度下降到18~24℃,然后进入银离子消毒器经净化处理送入贮水箱。燃料电池每天可产生约90千克的水,够6个宇航员饮用。美国航天飞机携带3个燃料电池,每小时可产生6.8千克纯水,24小时160千克水。三是回收水,宇航员及其他乘员每人每天要排泄1.6升尿,尿中含有96%的水分。此外还有不少的洗涤水可以回收。从气体、液体、固体混合物中提炼纯水的最好办法是蒸馏方法,飞船上配备了以处理废水(尿)为主的一套蒸馏设备。这套设备由蒸馏器、过滤器、泵组成,与贮水箱连接。废水送入过滤箱进行沉渣处理,固体沉淀下来送废物压缩箱贮存,经过过滤后的尿是比较单纯的液体。这种液体经过蒸馏器进一步去掉固体和有毒物质,再经过杀菌消毒处理,并进行化验,其合格净水就可供宇航员饮用了。冷热水管道供应的冷水温度为7.2~12.7.12之间,热水温度在12.7~49℃。如果进一步加热,可得到71℃的水。宇航员用餐、洗澡、盥洗的水都是靠这些方法解决的。前苏联“礼炮-7”号空间站设有两个储水器,总重为400千克,装在空间站的机器舱中,其水管直通厨房,其水一方面由燃料电池供给,一方面由“进步”号运输飞船送来进行补给。

宇航员的个人卫生

哪里有人,哪里就有垃圾。载人航天也会产生垃圾。密封座舱内的垃圾包括人排出的固、液、气体,卫生辅助品,头发,指甲,食物屑,包装材料,损坏的器具和仪器设备产生的废物,更换下来的仪器设备和零部件等等。

放屁,是人的一种正常生理现象,但也是一种令人讨厌的生理现象,特别是那种污染空气的臭屁和以声报人的响屁。因此,即使在地面上,放屁也当检点。而在太空放屁,更是一件很不简单的事。美国宇航局曾对放屁做了专门研究。每人每天平均放屁三次,一天放出的屁,重量约相当于一瓶牛奶。人之所以放屁,是肠内细菌作怪的结果。在水中放屁,可用玻璃瓶把屁收集起来进行研究。屁的成分包含有数百种气体,其中氢占10%、氮占60%~70%、二氧化碳占10%、氧占5%,甲烷占5%。还有具有臭味的挥发性胺、挥发性脂肪酸、氨、硫化氢、靛基质、吲哚、粪臭素和其他微量气体。飞船的座舱是密封的,而且很狭小,放屁多了会污染座舱环境,使人心情不舒畅,食欲不振,甚至产生疾病。氢和甲烷等可燃气体多了还会发生爆炸。座舱当然有调节设备,但也会增加调节设备的负担,消耗更多的能源。在失重环境中,放屁的微小推力,还会把人推走哩!

因此,在太空应尽量少放屁,憋一憋,屁中的氢和氮可由肺部和皮肤排出,其他成分也可进入血液,最后由尿排出。但有时憋屁会感觉不舒服,甚至引起精神不振。这时,也不要随时随地放屁,最好是到厕所里去放。为了减少屁源,应讲究个人卫生,进食时要细嚼慢咽,使食物在肠胃中得到更好的消化。航天食品应避免选择那些容易产生屁的原料。

在太空放屁难,在太空大小便更难。如果像地面上一样撒尿,由于失重,射出的尿碰到便桶会反弹回来,溅在自己的身上,飘浮在空中。拉出来的大便,也会到处飘浮。载人航天初期,将尿撒在尿袋中,然后倒掉;大便时,将袋口带胶布的粪袋贴在臀部上,大便完将用过的手纸和消毒水放入袋中,合上袋口,然后抛弃,或者用手将袋中的东西揉捏在一起,放在贮存箱中带回地面检验。加消毒水和揉捏是为了彻底消毒,不然粪便在袋中腐烂,产生气体,袋子膨胀,甚至将袋子胀破,就会污染环境。

这种方法是不可靠的,稍不注意,屎尿就从袋中飞出来。后来逐步改进,美国在“天空实验室”上装有侧孔式厕所,就是在舱壁上开一个口子安上便座,大便时双手抓住便座旁的把手,将臀部贴在便座上,粪便由气流抽入一个袋中,水分和臭气通过过滤网兜进入一个容器中处理。便袋中的干粪便就地处理或带回地面。小便则对准一个漏斗,尿通过一根管子被抽入容器中处理。

这种方便方法对女宇航员仍很不方便。要使妇女在太空失重环境中小便符合卫生要求,是很不容易的一件事。为了解决这个特殊问题,美国宇航局聘用了几名自愿帮忙的妇女,请她们演示了撒尿的全过程,并把整个过程录了像,然后进行研究。根据获得的资料,为航天飞机研制了一个男女共用的马桶。马桶的前端安有尿收集器,以满足妇女便尿的要求。使用这种马桶时,臀部坐在便座上,然后把固定带系在腰上,双手抓住把手,小便和大便被分别吸入不同的桶里。把手旁有一个控制杆,可以调节吸嘴的空气流量。臭气经臭气过滤器排除。部分粪便进入样品收集袋中经冷冻贮存,带回地面化验研究,便后,便桶盖自动封闭,里面形成真空使粪便干燥,固体部分弃之舱外,液体部分经再生处理,作为使用水。

人的生活离不开水,暂时缺水,会到处污秽不堪;没有水,人就不能生存。在太空飞行,每人每天大约需要消耗18.5升水,如果6名宇航员在太空飞行7天,则总共需要7770升水。要把这么多的水运往天上,花费是非常昂贵的。因此,对长期多人航天来说,除数量极少的饮用水从地面上运送外,还需开辟其他水源。其办法之一是人工造水,目前的办法是一举两得的燃料电池。燃料电池是利用氢氧反应产生电的化学电池,氢和氧在催化剂作用下生成水。这种水先经过冷却器冷却到18~34℃,然后进入银离子消毒器净化处理,再送入贮水箱。美国航天飞机上有3个燃料电池,每小时可产生6.8升水,每天160升,可供6名宇航员使用。

另一个办法是回收和再生水。尿和洗澡用水是回收水的主要来源。每人每天约排泄1.6升尿,其中96%是水。目前常用蒸馏法再生水,就是将废水首先送入过滤器进行沉渣处理,然后在蒸馏器蒸馏,进一步去掉固体和有毒物质,再经过杀菌消毒处理,经化验合格后,放入贮水箱中以备使用。

说到太空用水,要算洗澡最奢侈了。作为个人卫生,洗澡是必须的。但太空中的水跟银子一样昂贵,再加上以高昂运费送上天的洗澡设备,洗一次澡的代价是非常昂贵的。一般一个星期甚至一个月才能有一次淋浴,这无论从费用、心情和身体舒适方面讲,都是一次高贵的享受。显然,少于一星期或一个月的短程航天是无法享受太空淋浴的,即使出了大汗以后,也只能用毛巾擦一擦身子。

1985年在“礼炮7”号航天站上生活211天的前苏联宇航员列别杰夫,在他的日记中对太空淋浴做了生动的描述。他说,为了洗一次澡,准备工作需要花好几个小时。淋浴时,必须把双脚固定起来,不然,飘浮着的身体被水一冲,就会翻筋斗。在失重状态下水是危险品,少量的水也会呛伤人,甚至把人溺死。为了安全起见,最好戴上呼吸罩和护目罩。因此,太空淋浴总是在紧张中进行的,有一种既危险又舒适的探险家的心情。

没有淋浴设备的载人飞船,宇航员只能用湿毛巾擦身。

在太空飞行,除了个人卫生外,环境卫生也非常重要,在狭小封闭的座舱中,甚至比地面上更重要。保持环境卫生,除了空气的自动净化外,密封座舱要经常打扫。保持环境卫生最困难的是垃圾处理。对短期航天来说,把垃圾收集起来带回地面即可;对多人的长期航天来说,如果不处理垃圾,小小的密封座舱很快就会变成垃圾箱。处理的办法目前有两种,一是将垃圾压实成块,像发射炮弹一样从航天器上发射出去。不过不是像发射卫星那样向上发射,而是向下发射,让其进入大气层中烧毁。这种“发射法”的优点是及时,不增加航天器的重量负担,而且可以防止垃圾腐烂发臭,滋生霉菌,污染空气,但需要添置必要的设备。

另一种方法是将垃圾积存起来带回地面处理,不妨叫“零存整运法”。前苏联的“礼炮”号和“和平”号航天站就采用这种办法。“进步”号货运飞船的每次飞行,都要带回一吨多垃圾。这种方法要支付一定的空间运输费用,而且要解决垃圾存放时的防腐、防霉和污染环境等问题。

太空会产生哪些疾病

利用遥测手段对在太空飞行的宇航员进行健康和医疗监测,虽然是一种有效的方法,但不能解决全部健康监测和医疗问题,1964年10月,前苏联医生鲍里斯·叶戈罗夫在“上升1”号飞船的34小时太空飞行中,对太空健康监督和医疗问题进行了考察。他发现,人体因失重因素影响而发生的一系列变化,很难或根本不可能借助遥测系统测定。

为了研究太空飞行环境对宇航员的生理和心理的复杂影响过程,需要有经验的医护人员亲自去太空考察。1984年2月,前苏联医学副博士阿季科夫乘“联盟T10”号飞船进入“和平”号航天站,他是一名专门从事心脏病判断和治疗的研究人员。他太空之行的目的,是要考察人体在轨道飞行所有阶段的状况,其中包括心脏血液循环系统在失重环境中的状况和水盐代谢等人体功能。1988年8月,前苏联医学博士波利亚科夫又乘“联盟TM16”号飞船进入“和平”号航天站。他曾多次参与“联盟”号飞船和“礼炮”号航天站载人飞行的医疗保障工作,对航天医疗保障和航天病的治疗有较丰富的经验。在太空飞行期间,在前苏联宇航员利亚霍夫和阿富汗宇航员穆罕默德的积极配合下,完成了多项医学考察和试验工作。美国也多次派医生宇航员进入太空,如1984年11月“发现”号航天飞机飞行时,4名宇航员中有1名女宇航员安娜·费希尔,她除了施放和回收两颗卫星外,也对宇航员进行了医学考察。

那么,在太空飞行会产生那些病变呢?

最常见的是航天运动病,症状与地面上的晕车、晕船等运动病差不多。头晕、目眩、脸色苍白,出冷汗,腹部不适,恶心、呕吐,有时还出现唾液增多、嗳气、嗜睡、头痛和其他神经系统症状。这是在失重条件下前庭器官系统功能紊乱造成的。前庭器官系统是人体内耳中维持人体平衡的神经系统。

据统计,美苏宇航员有30%~40%患航天运动病,半数以上有过轻微的航天运动病。最早发生航天运动病的是1961年9月前苏联“东方2”号飞船宇航员季托夫,他在绕地球飞行第二圈后,开始头晕、恶心、腹部不适,头部运动时这些症状加重。睡眠后症状有所减轻,返回地面后症状消失。以后的“上升1”号3名宇航员有两名患航天运动病。对22名“联盟”号飞船宇航员进行统计,有9名患过航天运动病,占40.9%。美国头两个飞船系列(“水星”和“双子星座”)18名宇航员都没有发生航天运动病,但“阿波罗”飞船15名第一次飞行的宇航员有6名患航天运动病,占40%,飞行过1次以上的18名宇航员5名患航天运动病,占27.8%。“天空实验室”9名宇航员,55%患航天运动病。

航天运动病虽不是严重病症,而且经过几天适应以后,症状会自行消失,但它降低宇航员的工作能力和工作效率,且发病率高,因此会严重影响航天任务的完成,是一个严重的航天医学问题,需要认真研究解决。预防航天运动病的有效办法是在地面上加强体育锻炼。上天飞行时,服用抗太空运动病药物,对抑制和减轻航天运动病也有一定效果。这类药物有抗胆碱类、抗组织胺等口服药和贴在太阳穴等处,通过皮肤吸收的药膏。

其次是骨质脱钙。在失重的影响下,尿中钙、磷、镁等无机盐的排量增加。一般每月的失钙量为人体总重的0.3%~0.5%。骨质大量脱钙后会变得疏松,轻微活动和用力就会造成骨折,特别是脊柱和长骨的骨折。在太空进行体育锻炼是与脱钙作斗争的主要办法。其次是进食多钙的食品。服用钙磷酸盐类药物也有一定效果。

辐射病。在太空飞行时,宇航员要受到飞船上携带的核动力和核电池等辐射源的辐射,也可能受到宇宙射线和地球辐射带高能粒子的辐射,在发生太阳耀斑时危险性更大。在太空飞行75天的两名前苏联宇航员受到的辐射量达7雷姆。其他如“联盟35”号飞船和美国的“双子星座”和“阿波罗14”号飞船上的宇航员也受到相当大剂量的辐射。加强辐射防护是防止辐射病的主要办法,服用抗辐射药物(常与维生素合服)也有一定防护作用。

疲劳症。宇航员长期经受失重、超重、噪声、高低温、特殊照明和狭小环境等影响,感觉功能、运动功能、脑中枢功能等会降低,出现疲劳症状,影响工作效率;这除了加强体育锻炼;调节作息时间外,服用一些抗疲劳的药物也有一定作用。

此外,长期远离人群的太空飞行,会使人产生心理应激,出现情绪激动、多梦、幻想和错觉,影响睡眠,影响工作和身体健康。服用镇静剂、催眠剂可以调节睡眠。美国航天飞机上的宇航员曾因静电干扰影响睡眠,地面控制中心告诉他们服用安定剂,他们很快就能熟睡。

对于航天环境给宇航员的常规影响,按照预定的健康保障措施执行就可解决问题;对偶尔发生的小毛病,地面医生通过遥测手段诊断后,告诉宇航员服用配备的药品也可解决问题。但是,得了重病、急病和严重外伤,特别是需要手术的宇航员,地面医生就“远水救不了近火”了。那么怎么办呢?没有别的什么办法,只好终止飞行,将生病的宇航员送回地面。1985年11月,前苏联宇航员瓦休金在“礼炮7”号航天站上生病,1987年7月,另一名前苏联宇航员拉维金心跳异常,不得不终止飞行,由“联盟”号飞船送他们返回地面。

宇航员的医疗保障

宇航员的医疗保障对于保障太空安全飞行至关重要,它是生命保障体系的重要措施,可以说,没有健全的保障措施,就不可能进行太空飞行。

宇航员的医疗监督包括训练期间的、准备时期的、航天飞行中的和航天飞行后的几个方面。因为飞行中的医疗监督远在太空,比其他各种医疗监督要复杂和神秘,故详加介绍,其他不再赘述。

飞行中的医疗监督主要借助飞船和地面站的遥测系统,采用人体生理生化指标、座舱环境参数监测以及电话“问诊”、电视“望诊”的办法进行医疗监督。为实施有效的监督,在载人飞船和空间站内安置了测定人体新陈代谢机能的自行车功量计,评价心血管调节能力的下身负压装置,观测睡眠的睡眠分析器,以及测定心电图、血压、心音、心震图、脉博、体温、皮肤电阻图、呼吸图、语音分析能力等生理指标的测量仪和传感器,及时地收集各种医学数据,实时地作出数据处理。对宇航员在太空飞行过程中的功能状态,作出“正常”、“过度”、“危险”的判断,在这基础上作出宇航员作息时间的决策,空间站留居的久暂。

航天医学的数据处理同一般医学的数据处理方式雷同,可分为数字、模拟和模拟数字处理三种方式。其中,模拟处理方式用于地面实验研究,各种生理数据的获取采用数据处理办法,由数字计算机执行,对人体功能状态的自动判断或预测,采用数理统计的方法评估。对人体健康状态的判断,申自动化监护系统进行跟踪判断。在执行医疗监督时,地面监护人员与宇航员保持密切的通话联系,依据既定的程序,监视从飞船发回到地面的各种生理数据,进行综合分析判断,获得宇航员身体健康和工作能力的结论。1969年美国阿波罗飞船在进行登月飞行的过程中,地面医务监护人员通过各种先进手段的“察形”、“问诊”和“望诊”,发现了宇航员发生恶心呕吐、胃部不适、鼻炎、胃炎、肠炎、流感、呼吸刺激等多种病状,及时通知宇航员采取了既定的医疗措施。1987年2月8日进入“和平”号空间站的宇航员亚历山大·拉韦金,由于身体不适不得不于7月X日提前返回地面。他的同伴罗曼年科也因为感觉疲劳,地面指挥中心不断地缩短他.的工作时间,由开始时8.5小时改为每日6.5小时、5.5小时、4.5小时,直到最后停止一切工作,这些诊断和处理办法都是在监督基础上作出的。

宇航员服用的药

宇航员在太空飞行时,除特殊目的外,一般不会有专门医生同行。月有阴晴圆缺,人有旦夕祸福。宇航员在太空发生疾病,靠飞船携带的宇航员用药进行治疗。

太空用药大致有两类。一类是常见病用药,如治疗外伤用的紫药水,消毒压缩绷布,抗菌药膏,镇静、镇痛用的注射针剂,止泻、治胃肠炎药片,防感冒和降压用药和消炎用的抗菌素等。另一类是特殊用药。其中有:

1.抗太空运动病药物

太空运动病是太空活动中一种常见的病,跟地球上的“晕船”“晕车”相似。这种病发作时,脸色苍白出汗、恶心、呕吐、上腹部不适、食欲减退,持续时间从几小时到几天不等,影响宇航员的健康,降低了工作效率。

美国和前苏联宇航员曾有三分之一到四分之一的人患这种病。由此可见,太空运动病发病率高,波及范围大。服用搞太空运动病药对抑制和减轻运动病症状具有一定的效果。这类药物有抗胆碱类和抗组织胺药物。早期航天,美国宇航员曾服用吗嗪和替根等抗组织胺药物,后来又研究了东良菪碱和苯异雨胺药物。单独服用不如复方效果好,服用的方法,除口服外还有带药膏的橡皮膏,可紧贴在头部皮肤处,通过皮肤吸收达到治疗效果。2.抗辐射药宇航员在太空飞行,有来自两个方面的空间辐射危险。

一是空间粒子辐射,包括太阳耀斑、地球辐射带粒子等。在发生太阳耀斑时,宇航员可能接受的辐射剂量,上身皮肤为350~800雷姆。

二是人工辐射源,如飞船上携带的核动力、核电池等。

据测定美苏宇航员接收的辐射量多数虽未超过允许的标准,但“双子星座”、”“阿波罗14”、“联盟35”等少数飞船上的宇航员,在太空中接受了相当大的辐射量,其中经过175天太空飞行的两名前苏联宇航员受到的辐射量达7雷姆。因此采取药物预防是保护宇航员身体健康的措施之一。这类常用药物有磺胺B硫茎2胺,氨2基异硫脲,这些药物对高能原子有一定的防护作用,服用时可与维生素一起合用。

3.抗脱钙药物

在失重条件的影响下,尿中钙、磷、镁等无机盐的排量增加,一般每月丧失量为人体总量的0.3%~0.5%,相当于卧床试验者脱钙量的三倍,其中承受重量的人体骨骼骨质的丧失比这一比例还大。大量脱钙的后果,除了有患肾结石的危险外,返回地球后可能由于严重的骨质疏松症,以致轻微用力和活动就会造成骨折,特别是脊柱或长骨的骨折。为防止脱钙,除进行适当的“体疗”“食疗”外,“药疗”亦是一个重要的防范措施,这些药物有钙磷酸盐制剂等。宇航员服用这类药物,骨质钙的丧失明显低于未服用药物的宇航员。4.调节睡眠的药物长期太空飞行,宇航员会出现情绪激动、幻想、错觉、多梦等异常感觉,给睡眠带来严重干扰,影响工作效率和身体健康。因此在飞船上配备一些镇静剂、催眠剂,给宇航员服用,以调节睡眠。这些药物要服用后见效快,睡醒后药效能很快消失,不能留有嗜睡、精神萎靡不振的副作用。前苏联“礼炮”号空间站配备有安定剂一类的睡眠药物,美国阿波罗飞船配有速可眠、镇静剂一类的睡眠药品和针剂。美国航天飞机上的宇航员,曾因静电干扰影响睡眠,地面控制中心电告他们服用指定的睡眠剂和安定剂后,便很快地进入梦乡。5.提高工作能力的药物人在飞船环境下工作,要经受失重、超重、噪声、高温、低温和特殊照明、狭小环境等多种特殊环境的考验,人的感觉功能、运动功能、脑中枢功能会因这种环境产生疲劳,给工作带来影响。尤其是长期航天飞行,这种疲劳会出现周期性循环,服用一些提高工作能力的药能消除疲劳。这类药物有苯丙胺类的强效兴奋剂,也有人参、刺五加、红晕天一类非特异性的药物。前者有积蓄作用,易成瘾,降低食欲;后者刺激性小,作用时间久。它们各有利弊,但对提高工作效率稳定工作情绪都有一定的促进作用。因此,宇航员在太空飞行中即使是无病也要适当服用一些药物来促进工作,增强活动能量,否则,一旦疲劳袭击,工作就会走神,带来不良后果。

飞船里的药箱并非全然为疾病设置,亦有为休息、工作设置的,药品品种多达数十种,这里将美国阿波罗飞船座舱的药箱药品列出,由此可见宇航员服用药品的情况。

宇航员应急救生手段

无论技术进步有多大,保证宇航员安全问题也不会失去其现实意义。只要宇航员置身于航天飞行器内就随时有发生事故的可能:火箭主动飞行阶段内动力装置或其他系统发生故障;轨道飞行阶段座舱失去气密、起火、气体组成破坏;降落(再入)阶段未按设计角度进入大气层或因提前或错后发出制动脉冲信号而未能在预定地点着陆。

若在主动飞行阶段发生紧急情况,则可操纵的航天飞行器上装有特定的设备,可保证乘员舱分离并实现安全着陆或溅落。

如紧急情况发生在轨道飞行或下降(再入)阶段,则航天飞船可能在地球上任一地点迫降,结果是宇航员可能暴露在不同的自然条件下。单枪匹马地与大自然抗争中要想取得胜利,毫无疑问需要意志、勇敢和知识。但仅仅这一切还是不够的,因此必须给宇航员配备起码的救生生存手段。

个人救生生存手段包括食品、饮水和应急救生装备。救生生存手段均应气密包装并存放在够得着的地方,平时不动,仅在应急时取出使用。

影响个人救生生存手段内容的因素有:可能的飞行纬度范围,此值取决于轨道面与赤道的夹角;被搜索营救人员发现和救回前很可能有的漫长的独立生存待援时间。

前苏联航天飞行器预计在陆地上降落。尽管如此,宇航员飞行训练中仍然很重视乘员应急溅落时的行动准则。

应急救生食品

尽管食品很少成为生存下去之最重要的因素,它在保证人体能量需求方面仍然起着重要的作用——保持工作效率。

在良好的条件下,人不进食而生存下去的时间可达30昼夜。在规定宇航员应急膳食时,一般取一昼夜的消耗量(10000~12500千焦)。内容有精炼食品、肉罐头、压缩饼干、食糖、巧克力及食盐,全系气密包装,可供一日三餐食用。

应急救生饮水储备

业经测定,即使在静息状态,每人每昼夜仍须饮水2~3升。航天飞行器落在沙漠或大海时,饮水问题显得尤其重要。

为了长期储存,将特殊加工的饮水气密封装在容量为0.3~0.5升的水罐内。这种“饮水罐头”可存放好几个月。

应急救生装备

应急救生装备包括漂浮装置、海上救生服(抗浸服)、配套服装、通讯及信号装置、备用药品及营具。

应急救生漂浮装置

漂浮装置的用途是在水上支撑人体,使之能按要求的方式游去。

拯救溅落时脱离飞船而被迫在水上漂浮的宇航员有相当的难度。统计数据表明,对落水者来说,最致命之处莫过于冷却。水之导热率为空气导热率的25倍。直接接触水时,人体散发的热量迅速地传给环境介质。在10℃的水中穿着湿工作服的人,其保持工作能力的时间为1小时。若水温为4℃,则安全时间为10~20分钟;而水温在0℃上下时,则几分钟后就可能丧失意识。各国的研究人员依据实验数据认为,主动运动可在一定时间内补偿机体热耗损。但应想到,这会把人弄得精疲力尽。

人在水中的姿态(人体于垂直、水平或倾斜状态漂浮)也很重要。体位垂直时,身体下部比上部承受更大水压,致血液循环恶化,导致机体更快地过冷。令人体处于水平状态则会使装置结构更为复杂。现有漂浮装置均系使人体保持倾斜姿态——倾角约45°。

充气式浮漂(腋下救生器):整套装置由二个浮漂,固定带及吊救绳索组成。

浮漂不工作时置封包内,占体积较小。应急使用时牵拉封包绳,封包一打开,浮漂即可充气。可用二氧化碳气瓶自动充气;也可用嘴吹气,带单向活门(吹气嘴)的橡胶吹气管即为此而设。

气瓶牵拉起动(充气)拉绳时,顶杆压在撞针杆上,撞针刺穿封口薄膜,为气体打开通向浮漂内部的通路。瓶内装二氧化碳约28克,浮漂充满时间为20~30秒。

浮漂用桔红色双面涂胶布制造。两个浮漂提供的正浮力约34千克。其工作压力为10千帕(0.1千克力/厘米2)。系统总重量为1.5千克。

充气式救生船:用于溅落时拯救宇航员,以涂胶绸料制成,充以二氧化碳气或空气。气瓶放在船体上的专用袋子里,其容积为0.4升。

为了便于容纳落水者及增加稳定性,船尾直径较船头大,同时也宽敞一些。

左舷备有手风箱,必要时可用它补气。风箱借橡胶管装在船体上,不能取下来。

为了使救生船稳定,船尾下面粘有压舱水袋。船体外廓为1890毫米×960毫米×255毫米,质量3.5千克,载重100千克。船体充满时间为3分钟;工作压力不大于15.5千帕(0.15千克力/厘米2)。

海上救生服

海上救生服用于拯救遭遇事故而被迫离机漂浮的乘员。

海上救生服应保证在海浪(4~6级)中能保持方便而稳定的仰卧体姿,同时头部略微露出海面。其正浮力不低于25~35千克。

救生服衣料在海水及±50℃范围内变温的作用下应保持稳定性。救生服通常在腕部及颈部密封。由于密封不严而进入衣内的水量不得超过0.8~1.2升。

衣内只要存在不大的余压即可提高其热防护性能。用吹气嘴周期性地补气可使余压值达1~1.5千帕(100~1.50毫米水柱)。

漂浮者身上衣服的表面温度很快就与环境温度拉平。故水温为O℃,皮温为32℃的情况下,温差将为32℃。

前苏联宇航员采用的海上救生服,其基本组成部分为:防水衣体(连身式工作服)、软帽、密封手套、漂浮气领、毛皮袜。

防水衣体由双层涂胶绸料制成。裤管上连有橡胶鞋,颈部密封借助橡胶帘实现。衣上有穿脱衣襟,借掩襟密封。软帽用3毫米厚的海绵橡胶制造。可脱式三指密封手套系涂胶针织品制成。

漂浮气领(枕头及浮漂两个),粘在衣体上。充满时约可提供浮力300牛;衣体损坏时浮力不少于100牛。衣体入水后,水压将其中空气挤入气领,使之充满空气。必要时可用吹气嘴补气。

海上救生服质量约为3千克(防水衣体及信号设备2.5千克,三指密封手套0.4千克;鞋垫0.1千克);腕套及橡胶帘12小时允许进水总量不得超过1升。

苏制海上救生服穿在现有成套装备(衬衣、飞行服、保温服)的外面。装备的热阻约为0.4米2开/瓦(2.6克裸)。

全压服可当海上救生服使用。全压服衣体是气密而不透水的,全压服上的附件均有防水措施。

服装配套

制造出在-50~+50℃温度范围内能保证人类最起码生存条件的万能服装实际上是不可能的。所以,宇航员是用配套服装装备起来的,其中包括:衬衣、飞行服、保温服和帽子、海上救生服、毛皮袜、丝袜和针织手套。

衬衣和飞行服供座舱内温度在20℃下的正常飞行条件下使用。温度降低时可穿上保温服,保温服平时存放在便携式用品箱里。应急条件下,为防备寒风雨雪的侵袭可将海上救生服罩在飞行服和保温服外边。

极端的低温下必须利用手边的一切手段御寒(降落伞伞衣、用雪做的掩蔽部、篝火等等)。

通讯及信号设备

通讯设备为无线电台和伸缩天线,用来与营救飞机联系和发出遇难信号。电台由两部分组成——收发报机和电源,二者以电缆相连。电台以单一的固定频率与飞机上电台联系。飞机在1千米高度飞行时,覆盖范围不少于15千米。整套设备总质量在3.5~4千克。

信号设备包括:光信号镜、哨子、荧光染色剂(用于海水和积雪染色)。

宿营装具

宿营装具含固体燃料、防风火柴、罐头起子、防蚊头网、海水淡化剂、太阳能蒸馏器、带套水瓶、渔具、手枪和子弹、灯具、备用药品和钢锯。

时下已知,海水淡化剂的作用原理是某些物质(沸石、离子型树脂)具有吸附海水中盐类(3~4克/升至35克/升)的能力,因为海水中的盐类对人的机体有破坏作用,所以要淡化它。1片海水淡化剂可淡化4升海水。在训练中预防航天运动病

由于航天运动病是在飞行任务的初期和关键性阶段出现,它对飞行任务的顺利进行影响很大,人们对此特别关注。已采用过各种方法来预防和控制,但是,至今成效不大。

采用训练程序控制航天运动病是以一般生理原则为基础的,即增加应激作用强度可以导致适应能力的提高。当然,这个问题是在飞行任务前而不是在Og环境下进行预防航天运动病的训练。因此,要考虑到在地面1g情况下进行的训练效果转移到空间环境可能是有限的或者甚至不起作用的。

适应性训练由飞机在飞抛物线轨道时所产生的短期失重组成。这种短期Og得到的训练效果大于实际训练的效果。

也可采用高性能飞机的特技飞行来产生人们熟知的引起敏感个体运动病的刺激,宇航员往往在飞行任务前已参与这类飞行。根据非正式报道,人们设想这类飞行可以获得某些防护作用,但是,经过特技飞行的宇航员,在航天时同样出现了航天运动病,显然这种训练没有起到应有的防护作用。

适应性训练的第三种程序是把受试者放在旋转环境中,如转椅或慢转室里,与实验同时的研究证明通过将受试者暴露于逐渐增加应激强度下,可以降低他们对特殊环境的运动病敏感性。在一个研究中,发现在一种运动环境下超适应是可以提供在其他运动环境下的防护作用。使用慢旋转室时,受试者进行标准的头部和身体向左或向右运动,直至达到运动病终点或进行1200次差别部运动时为止。然后,受试者在三个不熟悉的象限进行头部运动,在这些情况下测量到明显的适应效果。现在必须评定这种训练效果的转移是否在失重环境下也可以得到效益。

对地面环境的再适应

对返回地面的宇航员所收集的生物医学数据表明,在每一次航天之后需要有一个对18再适应的生理代偿期,对于再适应所需要的时间及其过程的特有特征存在着很大的个体差异。某些差异可归因于飞行任务的复杂程度和持续时间,样本大小,或使用的对抗措施的不同等。此外,不同的生理系。统似乎以不同的速度达到再适应。尽管如此,还是可以得到一个有关再适应过程的推测性结论,特别是对那些受飞行持续时间影响最少的系统。

返回到地面环境后某些生理学系统的变化会重复出现,有时发生明显的症状。例如,宇航员已一致地阐明飞行后立位耐力降低,这显然是与体液移位引起的重新调整和与心肺神经感受器的反射性反应有关。飞行后前庭神经系统的再适应过程常常由于姿态平衡困难而得到预示。一系列从轻微到明显疾病的症状,曾经在某些人身上观察到。但是,大多数所测量的参数,在飞行后1~3个月内已经恢复到飞行前的基线水平。较长时间航天的再适应常常需要更长的时间,但对某些参数来说(例如红细胞容量)却观察到相反的情况。再就是,关于骨矿物质和辐射损伤组织的恢复仍然是人们所关心的问题。另一个未知问题是失重对脂肪或体重的影响,即使采用诸如剧烈的运动等对抗措施,也可能出现抗重力肌的病灶性萎缩。

飞行对视觉能力的影响

视觉系统是定向和适应于空间生活和工作的所有感觉系统中最关键性的一个系统。

对空间视觉能力的兴趣是由于知道空间的视觉环境可能不同而引起的。首先,在太阳直接光照下物体的亮度较高,因为地球大气至少吸收15%的可见光,而水蒸气、烟雾和云能使这种吸收大大提高。总的来说,这意味着白天宇航员工作的照明水平比在地面约高1/4第二,如在月球那样的表面上,那里没有大气,也没有光的散射,这就导致了在不受太阳光直接光照的区域显得很暗,以致要重新安排正常的视、觉关系。在早期的航禾任务期间,对这些环境差别可能与感觉感受器系统的微细生理变化相互作用的程度尚不了解。

美国斯克里普斯海洋学研究所的可见度研究室得到了双子星座-5号飞船宇航员飞行前、飞行时和飞行后的视力试验。用飞行中视觉测试器进行测量,这种测试器是一种小的自动的双筒光学装置,含有高和低反差直角透射阵。宇航员判断每个直角的方位并在记录卡上打孔说明自己的反应。

双子星座-5号飞船视力测量计划的第二个部分是在得克萨斯和澳大利亚地面上显示大的直角图型。宇航员的任务是报道直角的方位。在两次通过之间的时间里以校正方位的方式改变显示,按照预料的倾斜范围,太阳上升程度及宇航员以前通过时的视力进行大小的调整。

双子星座5号飞船上测量计划的结果说明,在8天任务期间宇航员的视力既没有降低,也没有提高。由于气象环境大大妨碍了地面图形的观察,仅有一次飞行测试获得成功。这些结果确证宇航员的视力是在飞行前视力测量所预测的限度之内。

在阿波罗计划中,人们的研究兴趣转向于视觉器官本身。一名宇航员飞行后约3个半小时的视网膜血管照相表现出静脉和动脉都明显缩小,另一名宇航员飞行后4小时仅静脉缩小。他们的视网膜血管的收缩程度比呼吸纯氧的缩血管作用要大并持续时间更长。

阿波罗计划的宇航员还表现出飞行后眼内压比飞行前低。飞行后眼内压恢复到飞行前值比在水星和双子星座类似研究的情况预料的要慢。这种恢复慢的原因还不清楚。

在航天飞行任务中,有些宇航员报道飞行时出现眼睛“老花”和“看错地平线”现象,美国航宇局为此研制了一台新的小型视觉功能测试仪,将要在航天飞机上对宇航员进行视觉功能检查。

此外,有些宇航员报道在空间能看见地面上的诸如汽车和船等物体,显然这个距离超过眼睛的分辨力,对此目前尚无满意的解释。

前苏联在尤里·加加林进行一圈的轨道飞行后得出的结论是,短期航天飞行对视觉系统的基本功能不会产生明显的影响。此后,前苏联的研究人员在宇航员的视力、反差敏感性、色觉和一般视力方面进行了系统研究。他们发现,在飞行的第一天,主要的视觉功能降低5%~30%,然后功能逐步恢复,直到达到接近飞行前值为止。反差敏感性变化最明显,进入失重后即刻丧失10%,5天后丧失达40%。虽然存在这些变化,但结论仍是在正常照明条件下航天环境对主要的视觉功能影响不大。

除视觉外,人的感觉器官还有听觉、味觉和嗅觉等,航天飞行实践表明,这些感觉器官不受飞行的影响,飞行前后和飞行中几乎无变化。以下是感觉器官在飞行前后的比较情况。

飞行对睡眠的影响

在水星计划中最长的一次飞行持续时间为34个多小时。从这次飞行中得出的结论是,“飞行中能够睡眠,主观感觉正常”。尽管当时已知在空间能睡眠,但是没有获得有关在这种环境下睡眠的性质和长期飞行可能需要采取某种特殊措施的资料。

4天飞行的双子星座任务,首次提供了认真评定空间睡眠的机会。在这次飞行中宇航员在获得满意的较长时间的睡眠遇到了很大的困难。没有一名宇航员能进行长时间的睡眠,他们最长只能持续睡4个小时。指挥员自己估计他在整个4天的飞行中良好睡眠时间没有超过7.5至8小时。睡眠紊乱的原因包括诸如推进器点火,地面来的通信,飞船的运动,交替的睡眠时间,34小时生物节律的改变,以及每名宇航员“对飞行任务的责任感”等的干扰。

在8天的双子星座任务中曾设法改善睡眠条件。但由于和飞行计划活动的冲突,睡眠情况仍旧不好。14天的双子星座飞行中,曾设计成使飞行计划可以让宇航员在肯尼迪角相应的夜间时间里睡眠。此外,两名宇航员同时睡眠以减少飞船中的噪声。结果,睡眠大大改善,4天飞行的宇航员飞行后明显疲劳,8天飞行的宇航员疲劳减轻,14天飞行的宇航员疲劳最轻。

天空实验室实验的结果,没有证明由于长期航天引起睡眠出现任何重要的不良变化。只是在84天的飞行期间一名宇航员睡眠时间受到一些影响。但这种影响随着飞行时间的延长而逐渐减轻,仅偶尔需要用点安眠药。最明显的变化出现在飞行后,此时睡眠性质的改变比睡眠时间的变化更大。看来对1g境再适应比对0g适应出现的睡眠紊乱更大。总之,天空实验室研究者们认为,如果使用各自的睡眠区域把噪声水平减至最低,以及所习惯的睡眠时间,那么在0g环境下可以得到足够的睡眠。

飞行时的体位和幻觉

在正常的地面工作期间。人在恒定的1g重力的条件下,能完成所有的活动。航天时,这种力被取消,所有动作,无论是睡眠、进食,或者只是简单的来回走动走动,都必需以不同的方式进行。在首次载人航天飞行以前,人们担心缺乏重力可能会引起运动能力困难,特别是难于进行那些需要技巧性的和精确活动的动作。

早期酌一些载人飞行排除了有关宇航员在失重期间进行常规感觉运动活动能力的任何担心。即使在狭小的水星飞船中运动受到相当大的限制,但是当进行飞船的内部处置时不会遇到困难。随着在双子星座和阿波罗计划中的作业要求和运动场所的增加,确实证明了人在航天环境下进行工作的能力,在精确性方面没有明显影响。

粗大的运动活动,似乎得到无重力的好处,即出力少。一旦习惯了新的程序,在航天座舱中来回运动就变得容易而行动自如。因此,缺乏重力对这种运动似乎是有助而不是妨碍。

体位平衡是前庭输入、视觉、运动觉和触觉的函数。这四种感觉通道的工作,代表一个密切相互联系的系统,在这个系统中任何一个通道的异常变化都能引起这个完整系统的明显紊乱。因此,在失重环境下,当耳石刺激消失时,会出现某些定向问题,这是合乎逻辑的。如果这个完整系统的其他成分提供异常输入时,可以预料会出现特别是涉及视觉方面的某种幻觉。

在天空实验室实验中曾研究了在失重期间视觉幻觉的出现。该实验探讨了在天空实验室飞行期间8名宇航员的眼动幻觉(半规管刺激后观察到的一种明显运动方式)。4名宇航员感受这种幻觉的能力有些减退,4名宇航员没有变化。因此不能作出证明半规管敏感性有任何降低的结论。同时在该试验过程中有几名宇航员报道出现自发性目标振荡运动幻觉。因为当宇航员报道这种幻觉时,他们正处在被限制和思睡状态。因此这种振荡性幻觉可能只是睡眠前反射性眼运动的函数。

在天空实验室计划期间,对宇航员进行了飞行后体位平衡试验以测定其变化程度。例如在天空实验室3号溅落后第2天试验时,曾发现科学家和驾驶员睁眼出现体位平衡能力降低。但是,有趣的是,发现闭眼时维持垂直体位的能力降低更明显。回收后第二天,在不用视觉的情况下,驾驶员难于站立,和飞行前测量的极好平衡形成明显的对比。

前苏联的航天计划也遇到了体位以及幻觉问题。前苏联研究者们对参加联盟号飞船和联盟礼炮号轨道复合体飞行的34名宇航员进行了检查。在飞行任务中这些宇航员的飞行时间最短为4天,最长为175天。曾发现飞行中出现的幻觉反应往往多于更为熟知的前庭功能紊乱。34名宇航员中21名报道有颠倒(“头朝下”)的幻觉,偶而有绕着物体旋转的感觉。这和许多美国宇航员报道的幻觉类型相同,美国在水星计划中就有了这种报道。前苏联报道,虽然有时要在失重,两小时后才出现幻觉,但在大多数情况下,失重后即刻就出现这种反应。有些人的幻觉仅持续几分钟,也有一些人的幻觉持续4小时或更长时间。在飞行期间这种幻觉偶而重复出现,最通常的是在运动活动增加时或在企图进行某些视觉作业时出现。有时,如果宇航员注视某物体,使自己靠在座椅上不动,及采取松弛状态,则可以抑制幻觉的出现。

飞行对心肺系统的影响

飞行后肺功能试验一般没有出现异常。但是,观察到天空实验室3号驾驶员和天空实验室4号所有宇航员,在飞行中肺活量降低达10%。天空实验室4号三名宇航员肺活量试验的结果。飞行中的宇航员肺活量的降低,可能起因于体液重新分布到胸腔,膈膜向头移位,或座舱压力降低到海平面1/3的反射,这样一类因素的组合。

飞行后心肺对运动反应的测量一致地显示运动量减少。例如,阿波罗7到11飞行前、后获得的测量,这些研究证明飞行后即刻工作负荷、氧耗量、收缩压和舒张压明显降低,此时心率为160次/分。机械效率(完成一定工作量所需的氧气量)在飞行后没有表现出显著变化。天空实验室宇航员的研究表现类似的飞行后运动量减少,这由氧耗量、心率、心输出量和每搏量证明。在三星期之内大多数心血管反应恢复到正常。前苏联研究者们报道了类似结果。

在航天期间心肺系统经受着实质性的适应性变化。由于心肺系统的许多适应能力,已随着对抗地球引力持续作用的特殊机制而进化,因而失重的影响特别明显。该系统的某些变化,如体液向头部移位是失重的直接结果,其他一些变化似乎是由此而出现的调节,是Og环境的间接影响。该系统的主要变化包括体液移位、心脏动力学和肌电学的改变,以及肺功能和运动量的改变。

飞行对血液,体液及电解质的影响

人体暴露于航天环境将会产生范围广泛的体液影响。观察返回地面后的宇航员的许多变化,也都被认为直接或间接地伴随着由于失重引起体液向头部转移所造成的影响,但是,二些变化,特别是内分泌的变化可能与航天有关的应激或其它变量因素有关。

最为明显的血液变化,它包括血浆容量的减少,红细胞净容量的改变,红细胞形态分布的变化,淋巴T细胞数量和功能的改变,以及伴随航天而产生的最为显著的体液与电解质变化,包括体液总量的减少和电解质逐渐的进行性丧失等等。

血浆容量的减少是失重对人体影响生理改变之一。美、苏的研究结果表明,宇航员个体的血液学反应有相当大的差别。但这些变化确实发生于航天中和航天后。宇航员在航行印天后,体液减少趋于稳定,并且逐渐开始恢复。天空实验室3批宇航员在航行前、后的测定,表明红细胞净容量的丧失。这些变化从开始起可继续一段时间。天空实验室2号乘员的红细胞净容量在返回地面后并未立即恢复,直到航行后2周才恢复。

心肺系统发生的最重要的变化是体液从下肢向头部移位,这种体液移位可根据某些观察得以证明。

天空实验室宇航员飞行中所拍摄的照片,表明有眼窝肿胀,面部水肿和眼睑增厚的体证。颈静脉和颞部,头皮和前额的静脉似乎是充盈而扩张的。虽然飞行中面部组织肿胀的因素部分原因可能是由于无重力所致,但体液移位也可能起到重要作用,特别是由于静脉充血。这些照相是在天空实验室-3任务(59天)将要结束时拍摄的,从而说明水肿和静脉充血甚至在空间数月以后也不减退。宇航员的报道为鼻子不通气,头发胀,面部浮肿,这也支持体液移位的假设。

宇9陨典型地表现出飞行中腓肠部周径减少达30%。在天空实验室和阿波萝一联盟飞行任务中,在飞行前,飞行中和飞行后对宇航员进行了下肢多次周径测量,以获取容积的估计值并确定体液移位的时间过程。

飞行初期不是上肢而是下肢容积减少,在返回到地面时迅速恢复到飞行前值。据分析,似乎体液的主要移位不是一进入轨道就迅速发生。其移位的速度似乎是按照指数过程进行,在24小时内达最大值,然后在3至5天之内达平稳状态或一种新的稳态。飞行中下体负压试验对心血管系统比飞行前同样程度的下身负压试验表现出更强的应激,这种现象显然是由于飞行中出现体液大量向头部移位变化所造成的。总血容量的减少可能起重要作用,但飞行中体液丧失的时间过程,直到现在还未能清楚地加以阐明。

肌肉组织的变化

宇航员的体重减轻是伴随着肌肉组织及其功能变化而发生的,说明了肌肉的退化。这些肌肉变化已由血、尿及粪便样本的生化分析,自身免疫过程的评定,代谢平衡的研究,肌肉情况的评定,人体测量以及神经肌肉功能的研究所证明。

航天中所观察到的连续进行性钙的丧失和骨骼变化,是最出人意外的生物医学发现。长期航天对骨骼及矿盐代谢的变化被认为是对人体的最严重的危害。因此,引起人们极大的注意,进行了模拟和实际航行中各种研究,并收集了有关骨骼变化的大量资料。

早期研究骨骼矿盐变化是使用X光密度计测定法,证明了在相对短的航天期间宇航员丧失了大量的矿盐。曾参加双子星座4、5号,阿波罗7、8号航行的12名宇航员,航行后跟骨与航行前基线比较,矿盐丧失为3.2%。在这些早期的航天后,也观察到尺骨与桡骨均有大量矿盐丧失。

钙每天摄人量与它从尿和粪便的排出量,在航行的开始10天内,从航行前的钙从平衡逐渐减弱,使整个机体开始出现钙的丧失。开始时丧失率是缓慢的。航行到84天每天排出量增加到约300毫克,天空实验4号3名乘员,钙从体内总储量(约1250克)中丧失,平均达25克,根据航行第一个30天钙丧失的趋势计算出一年的钙丧失可能达到300克,占体内储量的25%。

职业宇航员的分类

自古以来,人类就有飞出地球、探知太空奥秘的愿望。1961年4月前苏联人加加林首先进入太空,成为人类第1名宇航员,1969年7月美国人首先登上月球,实现了人类登上地外星体的夙愿。到1988年底世界各国已有352人乘坐不同型号的载人航天器进入太空,进行了各种探索、试验和观察活动。

飞行专家:这一类就是人们所说的宇航员,包括机长、指令长、驾驶员等。他们是人类进入太空的先驱,在单人航天器上,他们是驾驶员,在多人航天器上有机长和指令长等的分工。由于开创航天活动,他们本身就是被试验者,检验人是否能在太空中生存,只有能生存,才有可能进一步开展其它项目的探索活动。飞行专家的任务,除驾驶载人航天器(在地面配合下)外,还要负责飞行安全,控制与维修航天器中的设备仪器。协助载荷专家与科学家工作。这一类人员是所有航天人员中要求条件最高的。

任务专家:由于载人航天活动的发展,人在太空不只是驾驶飞行器遨游,还要进一步开展探知太空的各项实验,如走出载人航天器做“太空行走”,操纵机械手进行机外操作,组装大型空间平台,登月后在月面上进行各种活动。总之是在载人航天器外探险或帮助科学家宇航员和载荷专家作一些操纵实验活动。对这一类人的要求条件与飞行专家大致相同。前苏联称他们为随船工程师。

科学家宇航员:是乘坐载人航天器进入太空进行科学研究工作的人员,如对天文的观测研究,对地球资源、地貌和其它目的的观察研究及科学实验活动等。对这些人的体质要求与操纵航天器的人员相比要降低一些。

载荷专家:这是一类携带仪器设备,乘坐载人航天器从事各种科学实验,生产某些产品或搜集实验数据的科技人员。仪器设备由他们本身维修和使用,与地面指挥控制中心直接联系进行专项实验研究活动。对这一类人的条件要求比科学家宇航员要低些。是非职业性宇航员。

职业宇航员的分类

旅游者:以政治宣传或观赏旅游为目的,乘载人航天器进入太空的人。这一类人除他们本身仍然是个被试验对象之外,没有明确的科学实验和太空探险的任务。

军事任务专家:不言而喻;这是一类乘载人航天器进入太空执行军事任务的特殊宇航员。由于超级大国对外层空间的资源和势力范围的争夺,从人类进入太空的第一天开始,就一直贯穿着军事目的的活动,而且越演越烈,甚至提出了“星球大战”计划。从发展角度上看,有可能发展成一支新的兵种——天军,以太空为战场的战争也不是不可能的。

随着载人航天技术的不断发展,可望在太空中构筑“宇宙岛”或“空间城”之类大型人群聚居点,或在其它星体(首先是月球)建立永久性“居民点”,到那时非职业宇航员将要大量增加,甚至有可能把一个家庭或一个集体迁移到太空中生活,真正实现人类发展的飞跃。

但就目前人类征服太空的现阶段来看,无论是用科学与金钱培养与训练出来的佼佼者——职业宇航员,还是普通的地球人进入太空,他们本身仍然是个被试对象,都要闯过或克服几道难关,例如:火箭冲出大气层所带来的冲击力,太空的失重状态,太空中的真空带来的缺氧,太空中的流星体的撞击,宇宙射线或高能粒子的影响,以及太空中的深冷、灼热,返回地球的摩擦热,火箭发动机的噪声与震动,太空中的孤独与寂静都会形成对人的影响,如过不了这些关,就不可能进入太空。

宇航员选拔史

1957年11月,德怀特D.艾森豪威尔总统设立了总统科学咨询委员会。该委员会第一批建议之一,是美国要设置一个从事空间探索的进取性计划的非军事机构。白宫于1958年3月发出了一个文件,列出支持空间探索的主要理由是由于国防、国家威望等方面的考虑,迫切要求进行载人探索。但是探索的重点放在可以扩大人们的知识和对地球太阳系的了解,以及最终扩大对整个宇宙的新的科学观察和实验的机会上。

在美国国会经过长时间的商讨以后,在这一年的7月,国会通过了1958年的国家航空与航天条例。根据已在弗吉厄亚州基利现场设立的航天任务组的研究,确定了第一个载人航天计划(“水星计划”)的人员选拔,为国家最优先考虑的事情。为此,航天任务组成员们加紧工作,以确定选拔宇航员那样的最有效地行使职责的人。因为当时还没有关于在航天时会出现的生理变化的资料。所以这类人的大部分合格条件必须以操作高性能飞机的经验为基础。

航天任务组和生命科学专业委员会一起,根据他们认为宇航员可能有哪些职责制定了一个选拔程序,简单地说其职责有:

1.生存,即验证人能在航天条件下生活并安全返回。

2.执行任务,即验证人在航天环境下有效的工作能力。

3.作为自动控制和仪表的代替方案,补充自动控制的不足,提高航天系统的可靠性。

4.作为科学观察者,即完成仪表和卫星性能不能做到的观察和报道。

5.作为工程观察者,并且和真正的试飞驾驶员一样工作,以便进一步改进飞行系统和部件。

航天任务组为了确定哪类人最有资格作为宇航员,考察了几种职业工作者,所考察的职业有飞机驾驶员、气球驾驶员、潜艇人员、深海潜水员、登山员、探险家、航空医生和科学家等。

1959年4月2日,美国宇航局宣布为“水星计划”选出了7名宇航员。根据洛夫莱斯诊所的报道,最后选出的7名宇航员是因为他们的精神、身体和心理应激的耐力特别好和特殊的科学专业。平均年龄为35.2岁。

以后,又选了8组宇航员,至1982年宇航员队总人数为127人,包括8名妇女。从1962到1969年选拔宇航员的医学评定在德克萨斯州、圣安东尼奥、布鲁克斯空军基地进行,采用了如下所示的草案。在1977和1980年,在得克萨斯州,休斯敦约翰逊航天中心进行了采用新的美国宇航局医学标准。的医学评定。

1.病史和各系统的回顾。

2.体格检查。

3.心电图检查,包括安静、过度通气、颈动脉按摩和闭气时的常规心电图研究,双倍二阶梯运动耐受性测验,冷压测验和心电图。

4.跑台运动耐受测验。

5.向量心电图研究。

6.心音图研究。

7.倾斜台研究。

8.肺功能研究。

9.X射线照片研究,包括胆囊X射线象,上胃肠道造影,腰骶脊椎、胸椎、颈椎和头颅X射线照片。

10.身体成份研究(用氚稀释方法)。

11.实验室检查,包括整个血液学检查,尿分析,血清学测验,葡萄糖耐受测验,酸碱性磷酸酶,血尿素氮,钠,钾、碳酸氢盐,氯,钙,磷,镁,尿酸,胆红素。(直接的和间接的),麝香草酚浊度,脑磷脂絮状沉淀,血清谷草转氨酶,血清谷丙转氨酶,总蛋白(白蛋白和球蛋白),分别测定α1,和α2,β和γ球蛋白,耦合碘的蛋白,肌酸酐,胆固醇,总脂和磷脂,羟基脯胺酸,以及红细胞内钠和钾等的测定。大便检查潜血和显微镜下虫卵和寄生虫。尿培养,34小时尿分析17-酮类固醇和17-羟类固醇。

12.详细检查鼻窦、喉和耳咽管。

13.前庭研究。

14.诊断性听力测验。

15.视野和特殊的眼检查。

16.普通外科评定。

17.直肠乙肠镜检查。

18.牙科检查。

19.神经学检查。

20.心理学摘要,包括韦希勒成人智力测验,本德视运动格式塔测验,罗夏氏墨迹测验,主题统觉测验,绘人测验,戈登个人轮廓测验,爱德华个人爱好程序,米勒米推测验和操作测验。

21.脑电图研究。

22.离心机试验。

人们有趣的是注意到;直到1969年所有的宇航员选拔都还没有一套专门“合格-不合格”的医学标准。而是应用一个评分系统,使每一选拔组的个人按健康和身体全面健全状况和同组中其他人相比较来竞争。因为这些检查由航空航天医学方面的专家进行,显然身体有不合乎高性能飞机试飞驾驶员职务的人,在该医学检查过程中得到高分的可能性会很低的,但是,因为所有候选者在担任高性能飞机驾驶员职业期间已重复地被筛选,所以几乎不可能发现这类医学缺陷。结果,不能确定合格还是不合格。

一般医学检查

选拔航天人员的一般身体条件是在医学检查中未发现有疾病,特别是与航天有关的疾病。考查的基本内容包括性别、年龄、身高、体重、生活方式及习惯、职业工作内容及工龄、嗜好和文化程度等等。

即往史:指你过去患过什么病。有些疾病虽然已经好了或不影响正常生活,但对进入太空来说也是有影响的。如,内分泌性脂肪代谢紊乱是长期航天的禁忌症;由于在航天时体液损失的结果,体重过低的人更容易降低工作能力;肾结石、胆囊疾病、甲状腺疾病、胃及十二指肠溃疡、癫痫性中枢神经症、糖尿病等患者都不能选为宇航员;有原因不明性血尿,血磷酸盐过多,草酸尿等症状的人,也不应被录取。

内、外科检查:除系统地进行全部常规检查外,重点是通过实验检查排除潜在性疾病。在功能负荷试验检查中,重。点发现高血压、冠心病患者以及自主性神经不稳定的人,例如将被检者的手放在冰水中作冷加压试验,借以评价其植物神经功能是否稳定;记录心电、心音、心冲击波和超声心电图等作分析评定;注意内分泌腺功能检查,其功能过高或过低都属单项不合格。外科检查重点放在脊柱退行性营养障碍性改变、骨质增生、脊柱形态改变及各种关节运动障碍。直肠检查中如有直肠息肉者不宜参加航天活动。

神经科检查:重点是脑电图检查、常规检查结果与视野测定、听力测定及温度试验。对检查情况作出综合判断。眼科检查:除常规视力检查外,重点为屈光视野、眼压、眼肌平衡、深部感觉、明暗适应能力检查等等。

耳鼻喉科检查:除一般常规检查外,重点为听闻测定、语言辨别、前庭功能、嗅觉功能等检查。

化验检查:在检查血、尿、便的正常基础上,重点是血容量检查,血钾、血钠、血磷酸盐、儿茶酚胺、糖负荷试验,草酸尿、尿素清除率、精子计数、脂类代谢等检查。

X线检查:做头颅、副鼻窦、全齿、脊柱、胸部、腹部等X线照片,以观察其是否正常。

其它必要的检查:妇女宇航员的选拔要检查妇科。技术试验性检查项目,包括特殊心电图检查、肺功能检查或用超声波检查等。

人体生理及心理选拔

当人进入太空后,受到狭小生活空间、高度沉静和孤独以及综合性太空特殊环境因素的刺激,同时要随时准备处理瞬间的意外情况变化等,这给人体生理和心理上造成较大的负荷。神经类型不稳定的人、应变能力不强的人、注意力和洞察力不强的人、生理耐力不强的人都不能被选人航天人员行列。故生理与心理选拔是宇航员选拔的重要标准。这项选拔一直贯穿到宇航员进入太空之前,包括被选上的预备宇航员,在各种环境条件下的训练中,也要继续进行心理与生理的考查。如在太空模拟舱中进行太空生活训练时,重点观察其完成航天任务的行为表现和反应特点,评价他们协同动作、独立完成任务与克服困难的心理与生理表现等等。人体生理与心理选拔主要有如下各项。

工作能力的检查与评价:这项选拔内容包括逻辑思维能力、心算能力、记忆力、注意力、空间定向能力和心理运动能力的测试与检查等。

个性(性格)特点的选拔:要进行个人情绪稳定性及应激能力的测试,看其在失败情况下的行为和自我控制能力;要进行个人个性趋向及机动力形成的测试,观察在团体中的行为表现,看其社交、个人热情、性情和思想交换特点、灵活性等。

实验心理学选拔:它包括视觉运动反应、对运动的客体反应、语言联想、姿势协调等实验检查,并进行墨迹试验和主题理解试验的检查,以评定其心理反应能力。

有针对性地进行精神与神经系统及其既往史的检查及询问。它包括了解被选人是否患过精神病、个性紊乱、飞行恐惧感、健忘的特点及其历史。是否服用过影响精神的药物,并对应选者进行有关妨碍飞行安全或完成飞行任务的其它精神上不利因素的检查与询问,此外,还可了解献身于航天事业的信念等等。

航天特殊因素耐力选拔

针对载人航天过程中所遇到的火箭冲击力(即加速度)、失重、低气压、振动、窄小活动空间和生活节律变化等特殊因素,进行试验性耐力检查,是选拔适合于航天的人员最必要的手段之一。选拔的目的有二,一是把对特殊因素敏感和耐力差的人淘汰掉,从中查明人体潜在性疾病的存在;二是判断人体的功能储备能力,选拔有特殊耐力的人。

这项选拔工作,需要模拟航天特殊环境,所以要有各种类型的特殊仪器和设备,如太空舱、人用离心机、震动台、旋转台、环境模拟舱和特殊功能检测仪器等。苏美两国由于开展载人航天事业较早,这方面的仪器设备较齐全、而且数量也大。我国在这方面也有相对齐全的设备仪器。航天特殊耐力选拔项目大致有如下各项。

特殊心电图检查:这里所说的特殊是指人在航天时可能遇到的特殊环境引起的心电变化。在加大人体负荷情况下检查心电图变化,来综合分析人的健康与耐力。因为在航天中主要靠心电图波来进行飞行医务监督(人体心血管系统功能紊乱、心脏兴奋与传导系统紊成都会引起心电图波的变化),因此在各种选拔中,心电图变化是一个很重要的指标。

肺功能检查:人在航天中处于人工大气环境,即载人航天器内人造的微小气候环境中,这就要求宇航员有比一般人员强的肺功能(呼吸功能)。所以在选拔时,除作常规检查外,还要用闭合气量法和最大呼吸气流透气的方法,对肺功能进行评定。

立位耐力检查:由于失重环境的影响,人体血液再分布,返回地面时又因重力恢复头部血液相对减少,对于立位耐力差的人会产生晕阙现象。在选拔中,将被检查者的体位倒立或倾斜,再复位,用仪器、直观方法、心电图波方法综合评定其立位耐力和心血管调节功能。有暂时晕厥或意识丧失的人不能选为宇航员。

最大体力负荷检查:一般用跑台和自行车功量计方法,使被检查者达到疲劳程度,观察心率、心电图和血压等心血管系统的变化和最大耗氧量。这种检查项目除能测定体力强弱外,还可查出人体某些潜在性疾病。

前庭功能检查:日常所见到的晕船和晕车的人,是人体前庭功能不好的人,人体的前庭器官位于内耳。可利用特制的设备(如秋千、转椅、转台)造成线性加速度或角速度、角加速度,对内耳前庭器官进行刺激,或用冷水或热水刺激外耳道,使人体发生一定症状,如头晕、恶心、呕吐或眼球震颤等,来综合评定前庭功能情况乙有时心电图波也会发生变化。人体前庭功能可以通过训练及锻炼来提高,所以这项选拔也可以延续到上天之前。通过锻炼使前庭功能稳定的人,也可以进入太空。

低气压与缺氧耐力检查:这项检查是在低气压舱内进行,的。所谓低压舱,就是在地面按太空环境条件所建立的、模拟低气压到类真空环境的设备,它由舱体本身和抽气系统、监控系统、供氧系统和有关测式仪器设备所组成。检查时把被试者放在被抽成低压环境的舱体中,进行抗缺氧与抗低压耐力实验,并通过各种测试仪器进行检查和对被试者的行为进行观察。例如在地球海平面,气压为1个大气压(1大气压约等于1千帕),其中空气中的氧气占五分之一稍多点,如把低压舱抽成半个大气压时,相当于5000米高空,其中氧气也相对减少,人体就出现缺氧症状,长时间不供氧气就会晕厥,”耐力强的人则坚持时间长,这就是抗缺氧耐力强。航天人员的条件必须是抗低压和抗缺氧耐力强的人,有潜在性晕撅和有晕厥素质的人,都通不过这项实验检查。

超重耐力检查:人体乘坐的载人航天器要用火箭发射,火箭推进带来的冲击力,即加速度对人体有一定影响,个体之间对这项环境因素的耐力也有差别。这项选拔在进入太空之前要不断进行,因为超重耐力可以通过训练得到提高。检查和训练在离心机上进行,离心机可以按需要造成类似火箭的加速度。离心机利用实验座舱围绕轴心旋转时产生的离心力来提供重力变化,以模拟火箭飞行时所产生的加速度。人体对这项环境因素的耐力与方向有关,从头部到足部称为纵向加速度力,人体的耐力较小;从胸到背部叫横向加速度力,人体能较大地承受。一般航天器的座椅姿式均采用承受横向加速度力的方向,选拔性检查也采用这种姿式。

失重耐力检查:真正的失重状态进入太空才能体验到,在地面模拟的失重状态只是暂时的低重力现象。这项检查一般在预备宇航员中进行。一般的方法是利用飞机作抛物线飞行,造成20~30秒钟的失重状态,检查人的定向能力、精细动作能力、心率和血液循环情况以及进食方式等等。特别是第1次进入太空的人,必须作这项检查和考验,实际上这也是一项宇航员的训练项目。但飞机抛物线飞行所造成的失重状态的前后都伴随着“超重”现象。故这项检查也称为“超重、失重交替耐力检查”,其检查结果要综合评定。

振动耐力检查:火箭起飞和载人航天器返回时都会遇到机械振动环境,因为振动可能诱发心血管系统功能紊乱及其它生理不良反应,个体之间对振动的耐力也有差别。振动耐力检查要在特制的振动台上进行。振动台是专门模拟各种振动的设备,除检查人体的振动耐力外,主要用于研究人体生理功能及对工作效率的影响,研究减振措施和个人防护装备。在选拔振动耐力时记录相应指标,对振动刺激敏感性过强的人不适合作宇航员。

沉静耐力检查:也称为“隔绝实验”检查,是针对太空环境的沉静和航天人员的孤独感而设计的项目,检查是在地面的太空环境模拟舱中进行的。把被检人送入与外部隔绝的模拟生活舱里,让他过着类似进入太空时的生活,吃航天食品,在舱里划、便,用这种方法测定候选人适应异常环境和对渺L界刺激的适应能力。这项试验,对初进太空的人一定要进行,这也是一项宇航员的训练项目。苏美两国在未进入太空之前,对这项耐力试验非常重视,把它列为重要的指标之一。随着载人航天的实现,天上地下通讯联络系统增强和宇航员生活不断多样化,这项指标的意义也随之下降。

各国航天人员选拔概况

前苏联用生物探空火箭作过30多次高空飞行(110~540千米)枷次用载有高等动物,的生物卫星研究人在太空生存的可能性,但毕竟还是缺乏人在太空飞行的实际经验。因此前苏联对第1批宇航员的选拔是非常严格的,他们在以往研究资料的基础上,制定了航天人员的选拔标准和选拔方式。随着人类第1名宇航员前苏联的加加林进入太空,载人航天技术的不断提高,以及太空探索项目的增多,对宇航员的选拔条件也有所变化,妇女和科学家、工程师也被一入选拔对象。到1988年底前苏联已进行了15批选拔,共选出预备性航天人员近300人,经训练合格已乘航天器进入太空者有142人次(共79人)。在已经进入过太空的航天人员中还包括其它国家选出的宇航员。13名,按前后次序,捷克、波兰、德意志民主共和国、保加利亚、匈牙利、越南、古巴;蒙古人民共和国、罗马尼亚、法国、叙利亚、印度、阿富汗等国各1人。在接受训练的预备宇航员中也有外国选送来的。

美国是随着前苏联人进入太空之后第2个进入太空的国家,从50年代末开始进行宇航员选拔。虽然这个国家的航天生物学和航天医学的研究也是在50年代大规模开展起来的,但当时受前苏联载人航天技术领先的压力,在第一批宇航员选拔时,显得忙乱和紧张。

美国为了与前苏联争夺太空优势,在1958年10月成立了美国国家航空航天局,简称“NASA”。这个组织统管无人和载人的航天活动。航天人员的选拔和训练也由这个组织负责。从1959年到1985年共进行了11批次的选拔活动,共选出157名宇航员。到1988年为止乘各种型号载人航天器进入过天空者(包括非职业性宇航员)共213人次,其中包括前西德3人,法国、加拿大、荷兰、墨西哥和沙特阿拉伯各1人。美国对宇航员的身体素质要求逐渐形成一些标准,称为NASA学标准Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ。

从第4批次开始,除从空军人员选拔之外,增加了对科学家宇航员的选拔工作。按进入太空的目的任务不同,其选拔标准也不一样。身体素质均按这个表所规定的条件执行。

中国是火箭技术发明国,古老的中华民族早就有“奔月”的理想。中国人进入太空终将实现。新中国建立之后,科学事业突飞猛进,我国航天技术倍受党和国家的重视。在不载人的航天技术成就方面已进入世界前列,载人航天技术和航天医学工程研究已不是空白,早在50年代末期随火箭技术研究的进展,航天生物学和航天医学也随之开展起来。这时也正是苏美两国载人航天技术进入高峰的时期。我国在60年代中期先后发射高空生物火箭成功,更促进了载人航天技术的发展,大中小型航天地面模拟设备相继研制成功。为进行载人航天技术的预先研究,在70年代初我国进行了首批宇航员的试选工作;我国首批宇航员试选对象是空军飞行员或飞行学员,选拔标准也与苏美两国选拔首批宇航员相同。选拔程序是,先从适合条件的人员档案中查找男性合格者,根据年龄、体重、身高和一般健康状况挑选出被检对象,然后进行飞行技术、心理生理及一般医学标准检测和选拔。复选项目与国际上选拔宇航员使用的方法和程序相同,如进行身体各系统的全面检查,进行部分试验性选拔和特殊环境因素的耐力检查。最后在一定的环境模拟设备上进行某些特殊耐力的试验检查。

我国除进行宇航员的实际试选之外,对载荷专家的选拔标准和条件也有所研究。我国载荷专家的选拔有两种意义:一是为我国自己研制的载人航天器准备上天做科学实验的合格人选;另一方面也不排除乘国际上他国载人航天器进入太空的可能性。

法国在开展载人航天技术方面颇为积极,它是欧洲航天局(以英文字头拼起来简称ESA)主要成员国。法国开展载人航天技术的政策是多边型开放原则,与前苏联、美国、日本等国都有合作协定。除此,它还自主地进行本国的载人航天器的研制工作。

1977年欧洲航天局就开始着手与美国合作研制“空间实验室”,航天人员的选拔也随之开始了。首次选拔对象与苏美法中等国不同,主要是载荷专家的选拔。原订为第一个空间实验选出6名预备宇航员,由各成员国初选送到欧洲航天局(总部在前西德),结果报名申请愿当宇航员者达2000多人,前西德有700人报名应选。由于初选标准采用美国国家航空航天局医学n级标准,其淘汰宰相当高。这次选拔程序和方法基本略同于其它国家的选拔。首先是由欧洲航天局成员国在本国发出招收通知,并进行筛选,初选合格者再由欧洲航天局组织进一步体检和特殊试验检查,最后由美国国家航空航天局与欧洲航天局共同评定。这次选拔共选出4名合格者接受航天训练。

以前西德为例,在7印名申请者中初步用一般标准选出103名。被淘汰的原因主要是医学常规检查有不合格,科学技术水平及学历不合格,个人既往史中有不合格的因素。在103名受心理生理测验抽查中只通过30名合格者,其淘汰原因是个人个性中的机动性和灵活性不合格,数学与逻辑推理测试检查不合格,在空间定向、注意力和心理运动功能等方面测试不合格。之后对这30名做医学实验及特殊因素耐力检查,如运动耐力、立体耐力、超重(冲击加速度)耐力、前庭功能等,只有8名通过。

其它成员国共初选出53名合格者进入心理生理学选拔阶段。其结果有12名通过。再经医学经验及特殊环境因素耐力等试验检查,仅有4名被选上。

到1986年初,美国挑战者号航天飞机出事故之前,已有3名欧洲航天局选出的航天载荷专家随“空间实验室”进入太空做科学实验。其中有2名前西德人和1名荷兰物理学家。

日本航天技术的发展研究属于世界前几名,它的无人卫星第一次发射成功是1971年2月,比我国还早2个月。在载人航天技术方面的研究也逐渐开展起来,日本载人航天技术开展的特点是尽量与美国、欧洲合作,自己本国也进行载人航天器的研制。特别是美国航天飞机发射成功之后,日本也在极力发展自己的航天飞机,这种小型航天飞机可望20世纪90年代后发射。当前载人飞行主要是搭乘美国航天飞机进入太空。

前苏联宇航员的选拔方法和特点

前苏联第1批宇航员的选拔是在1957年进行的,当时的选拔原则及要求有4条:①优秀的歼击机驾驶员,熟悉飞行技术和理论,对于进一步学习复杂的飞行技术具有良好的基础;②身体健康、能适应航天条件以及在各种意想不到的应急情况下,能表现出情绪稳定和有机智处理问题的能力;③具有高度的学习能力,能迅速掌握飞行技术和更深奥的飞行理论和航天有关知识;④年龄要轻,例如第1批被选上的加加林当时只有9岁,进入太空时也只有27岁,季托夫当时只有34岁,进入太空时是26岁。

前苏联第1批宇航员的选拔方法和程序是:首先在前苏联空军中确定(或者说是志愿者)3000名飞行员为候选对象,分3个方面进行选拔,即技术和个人特性选拔,健康状况选拔和对航天特殊环境因素应急耐力选拔。前2项由医学专家和心理学家作一般医学及心理素质检查,要连续几天住院进行。航天耐力在特殊设备,如低压舱;爆炸减压舱、人用离心机上实验检查。进行了如下项目的试验:①为了模拟上升到5000米高空的情况,把低压舱用抽气泵抽成405毫米汞柱(53995千帕)的气压,观察与测试被选对象的缺氧耐力;②在低压舱内模拟上升到12000米高空,即相当于150毫米汞柱(19.998千帕)的气压情况下,检查被选人有否发生减压症,即试验人体减压耐力情况;③用突然压力变化法,试验被选者耳咽管压力平衡功能;④对在水平台上站立很久的候选者测验其定向能力和血管紧张度;⑤让被检者在短时间内从噪音中选出有用的信号和在高速运动中完成给定的一连串任务,以测试其记忆能力和完成任务的能力;⑥用转椅和离心机试验被选者的平衡、幻觉、定向性和情绪稳定能力,以及抗线性加速度和角加速度的能力;⑦把个人或集体放在密闭舱中进行与世隔绝试验,观察各组成员之间的行为及抗沉静、孤独的耐力等等。

上述一系列检查和试验性选拔的淘汰率很高,约有50%的人没能通过前2项,通过航天耐力者更少。最后在3000名候选人中只选出20名作为宇航员培训对象。其中只有6人成为前苏联第1批宇航员的预备队员,其选拔合格率只有千分之二。

从1959年开始前苏联进行第2批航天人员的选拔活动,并在1960年和1963年定选。这次选拔条件有所放宽,首先是选拔对象不单纯是空军飞行员,而扩大到航空俱乐部的成员、试飞员;学员和专业大专院校的毕业生以及妇女界。年龄也不只限制在30岁以下,已放宽到40岁或40岁以上。其选拔标准除在身体素质上仍然要求严格外,在飞行技术上也有些放宽,但在专业技术上要求较高,特别是随船工程师和科学家宇航员的选拔,对业务技术标准要求更高,这批宇航员酌选拔时间和定选日期拉得较长,报名应选拔者也较多,据不完全统计超过3000人。最后定选为21名,其中有3名妇女。世界上第1位女宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃就是这批定选的女宇航员之一。这21名定选的宇航员中有6名为科学家或工程师,占定选人数的35%之多。而这个比例在以后的选拔和定选中仍在增大。

美国宇航员的选拔方法与特点

美国宇航员的选拔工作,主要特点是根据载人航天器的型号进行的,美国国家航空航天局(NASA)成立不久,就正式定下要发射载人卫星水星号飞船,这个计划的执行,重要环节是要选拔适合的宇航员。前苏联载人航天技术的领先,对美国的宇航员选拔工作有较大的压力,因此在选拔条件及标准上不如前苏联那样严格,在时间上也显得仓促。

选拔工作从1959年1月开始,4月份结束,前后只用了3个月时间,首先由选拔委员会的成员审查所有美国现役试飞员和飞行员的档案,在有关军事当局的协作下,用数星期的时间选出来508人作为进一步考虑的对象。又经NASA按条件筛选出110人作为正式选拔检查对象。这一阶段实质是政治性和一般社会因素等的选拔。然后把这些人分成两组,分别去华盛顿听取有关“水星”型号飞船发展与发射计划报告会,包括风险性及困难条件的情况,以此考核候选对象的意向性和志愿。征求这些人是否愿意参加水星计划,实际上也是心理意志选拔的一个部分,结果有53人表示愿意加入“水星”计划。然后对这53名自愿者进一步进行心理学及神经科的一般检查及询问。先是口试,把进行中的“水星”计划较详细情况向被试者介绍,并鼓励被试者对他所关心的问题提出见解,从中看这些人的心理动机和技术知识情况。然后再由神经病学专家主持神经与精神病学鉴定,由双人分别记录,进行比较和评定,向选拔委员会报告。还要进行一组笔试,其中包括类推测验和数学推理测验。通过这些项目的检查和筛选,最后选出盟名飞行员再作进尸步的各项选拔及试验检查。

下一阶段选拔工作是把这32名定选对象送进医院,集中起来进行医学及特殊因素耐力试验检查,这32人分成6人一组,剩下2人另成一组,分别进行。

一般医学及身体检查首先是询问既往史,包括被选者本人的疾病史、家庭成员的病史;询问被选者的生长、发育和受教育有关情况;详细询问飞行史,包括驾驶过什么型号的飞机,飞行时间及平时和战时经验,跳伞或事故的次数,使用弹射座椅、爆炸减压、高空作业训练以及穿着代偿服或密闭服的飞行经验等等。

一般体格检查包括眼科、耳鼻喉科、内科(心肺及消化等)、神经科和外科项目。本书前章所列举的项目都进行了检查,值得提及的是在眼科检查时还照了眼结膜和网膜血管的彩色图片以检查眼血管的变化情况;在内科方面重点突出了心脏科的检查,除心电图外还作了投影心波图和倾斜台试验检查,以获得压力反射机制的稳定性和:自主神经系统血管运动的效率;神经科除一般检查和做脑电图外,还作了反射和协调试验,以决定期、脑功能是否正常,还测定了右侧肘至腕部的尺神经传导速度。外科检查时使用了直肠乙状镜,是按一般常规方式进行。血液检查比较全面。在肺功能检查时用的是体力负荷试验方法,叫被检者在自行车功率计(就是在室内骑的类似自行车的测力装置)上逐渐加负荷(所谓加负荷就是叫被试者快蹬车),在心电图的监视下观察最大用力时是否有潜在的异常现象,试验一直到心跳每分钟180次或出现过度疲劳为止。在测试中每分钟测定一次心率、血压、呼吸容量、呼吸换气量、和最高体力负荷时达到的氧耗量等指标,根据每个人的年龄、身高和体重的标准值进行综合评价。最后测定身体密度,其方法是叫被检者作最大的吸气后呼出定量的空气,然后裸体进入水中称量体重。

通过上述一系列检查后,对每一个候选者的身体、精神和社会情况作出最后鉴定。然后做以航天特殊环境因素的耐力为主的最后选拔。这项检查是在美国莱特空军基地航空航天医学研究所进行的,名称为“应激试验”检查。项目包括如下三方面内容:一是精神病鉴定、心理测验、人体测量;二是测定对于热流、加速度、低气压;加压服、隔绝和幽禁等的应激耐力;三是最后作能否当选预备性宇航员的评定。

美国首批宇航员(也可以叫水星号飞船的宇航员)选拔的最后项目,即应激耐力试验,有下列各项:

阶梯试验:要求被检者每两秒钟踏上和跳下50.8厘米高台阶1次,连续进行5分钟,以测定其健康状况。

最大工作负荷的跑台试验:让候选者在一个恒定速度的运动台上跑步,这个台子每隔1分钟升高1度。试验一直进行到心跳每分钟达180次时为止,以测定其健康状态。

寒冷试验检查:把候选者的脚浸泡在一盆冰水之中,在试验前和试验中测定脉率情况和血压,以评定其血管系统变化情况。

应激能力及情绪稳定性试验检查:在设计特定的“复杂行为模拟器”上进行,这种模拟器有一个12种信息信号的仪表板,在试验中仪表板的信息出现时,要被选者对每一种信号都作出不同的反应,这样测定其在紊乱的情况下能否作出正确反应和处理的应激能力。

倾斜台试验:使候选者躺在一个倾斜度极陡的台子上25分钟,测定其长时间取不正常体位时心脏的代偿能力。

代偿服试验:在低压舱内进行,把舱抽成相当于20000米高空的气压,被试者穿上代偿服在舱内呆1小时,测定低压下心脏和呼吸系统功能,也叫低压耐力试验。

火箭冲击力耐力试验检查:把候选者放在人用离心机内,其中座椅倾斜成各种不同的角度,以测定超重耐力。

高温试验检查:被检查者在温度55℃的高温舱内停留两个小时,以测定其心脏和身体对高温环境的应激耐力水平。

平衡和震动试验检查:这是在转动的椅子上加震动的实验装置进行的检查。被检者坐在同时沿着两个轴旋转的座椅上,用蒙上眼睛和不蒙眼2种方式进行试验,转动时伴有震动或没有震动。要求被检者推动操纵杆以维持座椅平衡,以测定其抗角加速度及震动的耐力及平衡能力。

噪音试验:这项检查是在噪声室内进行的,把候选者送人模拟各种不同频率的噪声室中,测定其对噪声的敏感性及抗噪音耐力。

隔绝试验:把被检者送人一个特制的黑暗隔音室里,停留3小时,测定对异常环境和沉静环境的适应能力及抗孤独耐力。

再次进行心理方面测试与检查:测试目的有二,一是测定个性和动机倾向,二是测试智力与特殊能力倾向。方法是由测试者设计不同的图表和问题,任被选者解答和评论,看其个人爱好及动机情况。例如看图作业,或让被检者根据已作好的566个倾向性问题,作自我记录,根据已作好的225对自我叙述的话题,作出个人爱好预测等等,以测定其个人个性及动机倾向。又例如利用类比方法测试其个人智力能力等等。

通过上述各项特殊检查和医学检查,最后从这32名候选者当中定出7名合格者。1959年4月2日由美国国家航空航天局(NASA)宜布为美水星号飞船正式宇航员,当选者中有海军3名、空军3名、海军陆战队1名。这7名当选者有美国第1次乘水星飞船飞行者谢泼德和美国第1个进入太空者格伦。

美国水星号飞船发射之后,第2个载人航天器型号,即双于星座飞船宇航员的选拔,于1962年4月开始。选拔标准及条件与首批选拔基本相同,只是在身高上稍放宽(水星号是不超过1.8米,而双于星座要求不超过1.83米),年龄要求在35岁以下,这是考虑到长期飞行任务。对象仍是空勤人员,最后选出的9名宇航员中有2名民航飞行员,其它是空军。美国第3批选拔是在1963年进行的,共选出14名宇航员。也是从飞行员中选出的,其中有2名民航飞行员。从第4批选拔开始,考虑到美国第3个载人航天器型号,即阿波罗号飞船将有科学探险任务,所以选拔对象扩大以科学家、医学博士和工程师。除飞行技术不作主要选拔条件外,其它条件基本同前3批,在学术水平上要求至少是自然科学、医学或工程学博士学位,并且富于创造性,仍在从事科学研究工作。10名报名者中最后选拔出6个,除1名军人外,有1名医生、1名地质学家、3名物理学家。美国在1966年又从空军中选出19名宇航员,为第5批选拔。在1967年8月又进行第6批选拔,这是第2次选拔科学家宇航员,这次从500名志愿者中选出11名,全是非军人。第7批选拔是从空军中选出7名。

美国从1978年开始,进行第8批航天人员的选拔,从这次开始到第11次选拔,在身体素质要求上完全按着美国航空航天局所制定的医学标准Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级执行。除在空勤飞行员中选拔部分宇航员以补充不断淘汰的美国在职宇航员(包括飞行专家)外,重点是从非军人科学家中选拔,并扩大到妇女、美国少数民族和国际宇航员。第8批共选出35名航天人员,其中有任务专家20名,航天驾驶员15名。在35名中有妇女6名,黑人3名,东方人1名。这次申请人数超过8000人,是历次选拔中报名人数最多的一次。第9批选拔是1980年7月间进行的,在近3000名报名者当中选出19名宇航员,其中有2名妇女。第10批选拔是在1984年7月进行的,在近5000名报名者中选出17名宇航员,其中有3名妇女。第11批选拔是在1965年7月进行的,共选出13名宇航员,其中航天驾驶员6名,飞行任务专家7名(包括2名妇女)。这次选拔之后,据美国航空航天局官员说,以后将不在特定时间里发出招收宇航员的通报,而是由志愿成为航天人员者自己随时提出申请,NASA则每年选拔一次,选拔人数取决于当时的航天计划和在职宇航员的辞职与退伍情况。因1986年1月美挑战者号航天飞机的机毁人亡事故,航天计划向后推迟,选拔宇航员的活动也相对停止。美国针对他研制与发展的另一种载人航天器——航天飞机,进行了不同乘员的选拔。从已经进入太空的实际情况看,一架航天飞机最多乘员为8名,其中有指令长1名、驾驶员1名、任务专家3名、载荷专家3名。载荷专家是非职业性宇航员,只是随航天飞机进人太空的乘员之一;对载荷专家的选拔另有一套政策和程序。美国航空航天局载荷专家服务处,专门负责办理乘美国载人航天器进入太空的一切事务,其选拔的组织工作由其下属约翰逊航天中心负责。无论是美国人还是其它国家的专家乘航天飞机进入太空,都要经过这个组织选拔。被选人的载荷专家作为“机组成员”列入航天飞机的飞行计划。载荷专家的实验项目纳入航天飞机的实验计划。

美国从1978年以后,就筹划进行载荷专家的选拔工作。其身体素质标准按NASAⅢ级医学标准执行。此外还有特殊要求,如要求能讲流利的英语,这显然是指其它非英语国家的人必须要具备的条件。在个人既往史方面着重强调:①没有干扰穿戴或使用飞行装备的身体异常或畸形;②没有精神病或恐惧飞行的历史;③没有药物或饮酒嗜好;④没有发育不全、不稳定或个人不协诃的迹象。有如下各类疾病现象者不够选拔资格:①呼吸道疾患和慢性鼻窦感染;②活动性或复发性哮喘;③贫血;④糖尿病;⑤急性或明显的慢性关节炎;⑥丧失劳动力的背痛等。

美国载荷专家的选拔程序与宇航员的选拔有些不同。初选由“主顾”,或者称为“载荷主顾”负责,这是指载荷和执行载荷任务的载荷专家的主办单位和派出公司或组织,也包括已乘美国载人航天器进入太空的国家。“主顾”单位或派出载荷专家的所在国负责组织初选,在和美国国家航空航天局有协议的情况下,可利用它们的专用设施选拔。“载荷主顾”进行的选拔工作也从各项医学检查开始,按NASAⅢ级医学标准,将合格者的选拔检查记录交给美国国家航空航天局,由他们进行医学评定。再将评定为合格者集中送往航空航天局所属的约翰逊航天中心,进行有关特殊环境因素耐力检查,再次检查的合格者才能成为预备性载荷专家。之后按统一要求准备乘某个载人航天器,按发射时间,提前一年进行训练。

航天飞机的发射成功给普通人进入太空创造了条件,美国国家航空航天局从1981年开始就发出信息和做选拔普通人进入太空的准备工作。1984年正式选拔时,已有几万人提出申请报告,其中有1700多名新闻工作者、记者、编辑、摄影师,有近万名大中小学教师、甚至包括儿童,还有著名演员、导演、电影明星、作家、乃至美国国会议员。一些外国人也提出了申请。

对这些申请人的选拔标准,在身体素质上仍然是以NASA医学Ⅲ级为主要根据,但对其它方面要求不高。初选这一道关较难,要经过心理、生理和社会学方面的筛选。为扩大美国载人航天事业的影响,美国国家航空航天局以政治宣传为目的,精选出有代表性的几名候选人先进行飞行前的必要训练,其中有国会参议员杰克·加恩、女中学教师巴巴拉·摩根和麦考利夫。经医学评定和其它综合性试验认为合格者可备案编队,按飞行计划和需要再进行训练中选拔。1965年4月美国国会参议员杰克·加恩乘发现号航天飞机进入太空,成为和一位太空“游客”。据美国航空航天局说,加恩进入太空的目的有两个。一是他作为国会的观察员,上天实地考察航天飞机是如何完成各项任务的;二是以普通游客身份上天旅游,探索一下“平民”遨游太空的可能性。加恩在太空飞行7天,虽然发生些航天不适应症,也叫航天运动病,但总的说是安全返回。第二位进入太空的“游客”是沙特阿拉伯国亲王苏丹·萨·沙特,从报导上看,他是代表“阿盟”观察在航天飞机上发射阿拉伯卫星2号,拍摄一些照片,但实际是一个“太空游客”。28岁的苏丹·萨·沙特在太空飞行中受本国同胞委托还观测了“新月”活动。第三位要进入太空的是女教师麦考利夫,这是个任务比较单纯的“太空游客”,目的是显示一下真正的平民进入太空。按计划她将在太空进行讲课,对她的学生和全美中学生讲解在太空的体会,直接传到地面。这位年仅37岁、有两个孩子的妈妈,是从近万名候选人中选出的佼佼者,不幸随同她乘的美国挑战者号航天飞机,在起飞70秒后,一声巨响,沉人大西洋底。这一悲剧震动了全世界。不过事后民意测验表明,申请进入太空的人,很少有退出申请的。最典型的代表是麦考利夫的代替者女教师巴巴拉·摩根。(她同麦考利夫一起选上和一起受航天训练,是麦考利夫的替补者,她表示要迎接新挑战,继续到太空中旅行,去完成麦考利夫未完成的使命。)

法国宇航员的选拔方法与特点

法国选拔宇航员是在1980年进行的,这是执行法苏空间合作计划的一个部分,选拔标准要求很高,与美苏首批宇航员选拔条件相似。选拔对象基本上是以法国空军飞行员为主,也扩大到由民间团体报名申请,程序也是先从申请者的个人档案中选拔。由413名申请者筛选出193名为选拔对象。选拔分外阶段进行,首先是身体及医学检查性选拔,检查项目及方式基本与美苏两国相似。第2部分是心理学选拔,在这方面法国提出较高的要求:不仅能完成驾驶飞船的任务,而且还能进行高水平的科学实验;能在封闭、严酷和隔绝的环境中生活,坚持和忍受在新环境下长期艰苦训练;能在远离祖国、受不同文化、语言影响的情况下不出现异常行为等等。经过心理学方面测试与谈话把应选者从100多名减少到32名,其中有8名妇女。最后进行特殊因素耐力及医学试验选拔,只有5名当选,成为法国首批宇航员在国内接受航天训练。在飞行前18个月(即1981年初)将其中两名宇航员送往前苏联接受训练。这两名是法国空军少校驾驶员博德里和空军中校克雷蒂安。后者经前苏联训练,成为1982年6月发射的联盟T-6号飞船的乘员,在太空生活7天并与载人轨道站礼炮7号对接后做科学实验。

法国从1985年开始,又进行一次新的航天人员选拔活动。这次的标准与上次不同,主要以载荷专家的要求和条件为主,对象除训练有素的飞机驾驶员外,还重点在科学家中选拔。原打算选10名预备宇航员,其中5名科学实验专家和5名工程师。经过严格的程序,只选出7名合格者,都是男性,女性在这次申请中占总人数的10%,都未选中。这批预备宇航员和首批选中的宇航员一起将参加如下载人航天活动:长期飞行是与前苏联合作,乘前苏联载人航天器进入太空;短期飞行将乘美国航天飞机进入太空。第一批选中、尔后到前苏联受训的博德里已在1985年6月乘美国发现者号航天飞机进入太空。在欧洲航天局研制的“空间实验室”也将有法国宇航员计划参加科学实验活动,除此法国宇航员还要在自己研制的小型航天飞机“海尔海斯”上承担驾驶和科学实验任务。看来法国选出的航天人员将会在不同型号的载人航天器中大显身手。

日本航天人员的选拔方法与特点

日本自1978年以来一直在酝酿选拔航天人员,1983年度正式开始征集人选。首次选拔的目的是乘美国航天飞机进入太空做科学实验及观测活动,因此它是选拔载荷专家。最终要选出3~4人去美国受训。

初选报名者达530多人,女性约占9%,对象是有2年以上的研究和开展业务经验的专业人员,或有5年以上的业务经验的专家,要求至少要有大学研究院博士的学历和职历。选拔分3个步骤进行:第1步是对报名者进行个人档案文件审查,如科技能力、生活环境(社会关系)和一般身体生理特征的审查。再就是英语会话能力的测试(要求不仅在载人航天器内能与同机人对话,而且能以正确表达的语言与地面指挥控制中心的人对话)。经过初选有40名通过,进入第2步,即医学及生理心理学试验检查阶段。医学生理及个性检查在住院条件下进行,全体被检人员在相同条件下接受医学各科的详细检查,方式与其它国家相同。详细检查及询问个人既往疾病史、家族史和生活史,通过面试及笔试测检心理及个性条件和精神疾病,整个医学标准是按美国国家航空航天局Ⅲ级稍高一点进行。因为去美国作最后选拔时是按医学Ⅲ级标准,稍高一点可减少淘汰。这一步骤共通过了15名候选者。第3步是进行特殊因素耐力和进一步心理学筛选。日本的特殊环境因素耐力,也称“特殊医学检查”是在本国空间开发事业团所属的筑波航天中心进行的。这些检查项目包括运动负荷装置、自行车功率计和跑台的测试检查,下身负压装置的测试检查,测试直线加速度负荷的转椅检查。在这些特殊装置检查时都配有心电图、呼吸功能、体温变化、血压变化、眼振、皮肤电反射等数据测量。这一步骤的心理学筛选比前阶段更细致和全面,包括面试、口试及笔试方式,以测定个人的心理特性(内容与其它国家类同)。经过这一阶段通过8名候选者,送往美国定选。定选检查除严格按美国Ⅲ级医学标准筛选外,还进行重力加速度(在人用离心机上进行)和其它项特殊检查,最后选定3名为日本第一批乘美国航天飞机进入太空的载荷专家候选人,其中有1名妇女。这3人从1985年下半年开始在美国休斯顿约翰逊航天中心受训。

宇航员训练的目的

如果已选出了适合于航天的人员,尽管他的身体素质是超人的,文化与技术水平也是上等的,但还是不能马上进入太空,必须进一步通过训练,并在训练中再次选拔,最后才能实现进入太空的理想。

宇航员的训练目的有三:①通过训练提高被选人人员的体力、智力、生理功能和工程技术、科学知识水平;②使进入太空的人适应与耐受航天中遇到的特殊应激环境;③使航天人员在航天特殊环境中能圆满完成特定的飞行任务。

宇航员训练的性质一般分成两类,即一般训练和特殊训练。一般训练包括:①体格的提高性训练:②飞行技术训练;③科学知识特别是航天医学生理学知识的提高性学习与训练;④救生方法及基本知识学习、训练;⑤熟悉与操纵载人航天器的训练;⑥熟悉航天应激环境的训练等等。特殊训练是指按每次载人飞行的计划与目的任务所规定的项目进行的训练。宇航员的训练项目、内容及特点由下列三个因素来决定:①当次的载人飞行的计划和工作要求;②被选人的预备宇航员个人的特点及个性;③训练设备的利用和现存的情况,即可以利用的训练设备种类、性质及研制的水平等。

从类进入太空的发展上看,当前世界上能全面训练航天人员的国家只有美国和前苏联。虽然其它国家如法国、前西德、日本等国也在训练航天人员,但只是些基础训练,最后还要到美国和前苏联训练,才能乘载人航天器进入太空。只有本国研制出载人航天器时,才会直接训练宇航员,当然这也涉及到地面设备和训练器的研制水平。

前苏联与美国宇航员的训练概况

前苏联从1959年底开始对被选上的宇航员进行训练。19印阵中期前苏联训练基地——星城的建设已初具规模。前苏联已进行过4个型号系列的载人航天器研制和进入太空活动,所有的航天人员都在此城训练过。地球上第一个进入太空的东方号中的加加林和第一个女宇航员捷列什科娃,上升号中第一名科学家宇航员,联盟号、联盟T型和进入礼炮号航天站的宇航员,还有国际宇航员,都在这个基地进行过训练。

前苏联对宇航员的训练程序和方法也是逐渐完善的。东方号飞行的宇航员主要是强调身体素质和基本知识水平,对航天作业的训练主要是对后来的几个型号飞行才逐渐加强起来。这是因为,通过几个型号的载人飞行,人们发现人不但能在航天环境中生存,而且还可以进行工作,可以操纵航天器,进行科学研究及观察活动、军事活动以及其它航天作业,所以在地面接受各种技术和业务性训练是事在必行的项目。前苏联根据多年的研究基础和进入太空的实际需要制定了具体和详细的训练计划及项目,这些项目主要分三个部分:一是基础性训练,它包括个人身体的体质训练和锻炼、基本理论知识的学习和飞行技术课目等;二是航天课目及特殊因素耐力的训练;三是航天特殊业务及航天作业的训练。前苏联训练宇航员的周期一般为1.5~3年。科学家宇航员训练时间比航天驾驶员要短。职业宇航员相当于又住进一所大专院校,按学习与训练成绩考核,最后准予毕业,进入太空。多次进入太空者,还要分别任务情况进行连续性体育锻炼和专项飞行任务特殊训练。

美国宇航员的系统训练工作始于1959年,训练针对发射载人航天器的具体情况进行。美国到目前为止已研制成5种载人航天器型号,计有:水星号飞船、双子星座飞船、阿波罗飞船及其登月舱、天空实验室和航天飞机。宇航员的训练按这些具体型号的需要实施。其地面模拟实验及训练设备随载人航天器各个型号的需要有增有减。最初两年,水星号飞船的宇航员以兰利航天研究中心和发射场为基地进行训练,19Q年在休斯顿建成约翰逊训练中心之后,就以这个基地为主进行各个型号飞行器的宇航员训练。到1988年为止,乘美国载人航天器发射到太空的人(包括非美国人)共213人次,其中:水星号飞船6人次(含2名亚轨道飞行);双子星座飞船20人次;阿波罗33人次,其中12人次登月球;美前苏联合飞行3人次;天空实验室9人次;航天飞机142人次。他们都在休斯顿约翰逊中心受过训练。在此基地接受训练的人还包括非职业性宇航员,即载荷专家和“平民太空旅游者”。

宇航员的基础性训练

前苏联自称基础性训练目的有三:一是增强宇航员对航天因素的机体耐力;二是使宇航员对载人飞行器座舱环境产生适应性;三是提高宇航员的航天知识和工作能力。

1.身体素质锻炼及训练:因为被选上的宇航员都有第一流的身体素质,在训练期间主要是要保持其基础条件,加强日常的锻炼和日程安排,所以在宇航员的训练期间,其日常时间安排既要科学又要紧凑。前苏联所制定的基础训练日常安排是这样的:每天早晨体操20~40分钟;每天体质锻炼时间不低于3~4小时,包括集体运动或竞赛等;每周有3~5次基础知识和航天知识课程,每次2小时。此外在某个宇航员值勤或正常休假时也有一定的体质锻炼的安排,以保持体力。

前苏联宇航员的体质训练的项目是多样化的,但着重于体操和体力活动。其中包括节律性活动(定时定动作的规律性运动)和非节律性运动,如行军、跑步及各类球赛、游泳、爬山、滑雪、跳伞等运动项目。在体质训练中也经常使用体育运动器械,如伏虎(按一个水平旋转)、翻筋斗器具(按两个不同方向的平面旋转)、弹性跳跃网、木马、秋千和单双杆等设备和室内全套身体锻炼设备等。

在训练方法上分别不同情况有集体活动和个人单个训练两种,个人训练主要是针对某个具体被训对象的特点、水平和差异情况进行的训练项目,使其具备全面合格的身体素质,共同完成训练计划。

2.基础理论及有关航天知识的学习和训练:前苏联宇航员在训练期间,要按计划进行航天技术及其它有关理论学习,这些课程包括航天所需要的有关宇宙、大气、天文、天象、气象、地球物理、空气动力学、飞行动力学、火箭及载人航天器设计原理、载人航天器系统和部件结构、导航及控制、通讯、遥测、遥控、数学及计算机等方面的理论知识。在学习方式上,除讲课外还进行参观和实习活动。航天驾驶员、飞行专家要参观或参加所要进行飞行的载人航天器型号的设计及各系统、部件的研制过程,科学家宇航员要参加有关专业的实验设计及地面实验过程。

其它基础理论知识,主要是医学、生理学、心理学、生物学和医务监护知识以及必要的医护操作技术知识。

3.飞行技术训练:虽然前苏联前几批宇航员的选拔都是从飞行员中选出的,但仍然要有飞行技术的基础训练项目。训练是在高性能喷气式飞机上进行的,目的是使受训者进一步熟悉飞行技术,适应空中环境,提高对加速度(超重)、失重(飞机抛物线飞行时可有短时间失重现象)、噪音、振动、角速度或角加速度(对人体前庭器官有影响和刺激,易眩晕)、狭小飞行环境和密闭性供氧人工大气环境等方面的耐力。同时也培养和训练驾驶员根据外方位物、仪表进行空中定位、动态操纵和控制飞行体的能力。

4.航天环境技巧动作训练:由于太空的失重环境,人的动作及起居住行都与地球上不同,而为适应这种环境就必须在地面上进行某些动作的训练。这种训练是在模拟失重条件下进行的,如饮水、进食方式,穿戴航天服装、头盔面罩的动作,书写、阅读、通讯及定向动作等。这是每个受训者的基础训练项目。

美国宇航员的基础训练跟前苏联宇航员的基础训练大同小异,也包括基础科学知识训练身体训练和一般飞刑,练。

双子星座飞船的宇航员训练大致分3个阶段进行的一般性训练,要进行6个月的科学知识学习,结合平时的身体素质锻炼。按照双子星座及阿波罗飞船的飞行计划,这批宇航员要比水星号飞船宇航员所学的科学知识广和深,如地质学、天文学、数学、飞行力学、基本的空气动力学、火箭发动机、电子计算机、惯性系统、,导航技术、导航与控制、通讯技术、飞船控制系统及实验室模拟技术、上层大气及宇宙物理学、生理学、航天医学生物学、飞行生理学和环境系统以及气象学等等,总计学习时间不少于568小时。

凡是参加阿波罗计划受训的宇航员,都要安排6个月的科学技术知识的学习与训练,其学习课程比双子星座飞船宇航员学习的课程要少些,因为在选拔时就已注意到宇航员本身的知识水平。阿波罗计划飞行的宇航员所要熟悉与掌握的科学知识主要有地质学、天文学、数学计算机、航天医学、高空大气和宇宙生理学、飞行动力学、气象学、制导与导航、火箭发动机和通讯技术等。学习这些基础课程主要是保证宇航员能完成阿波罗飞船的特殊航天任务,大多数课题是直接结合讨论飞船各个系统的基本特征进行的。如阿波罗飞船的制导与导航等等。学习与训练计划安排每周平均有3个半天的时间,在这项基础训练的同时,也要进行航天特殊环境因素耐力训练和救生训练。为了使宇航员熟悉超重、失重、噪音、振动、高低温、加压服和座舱压力变化等情况,并对这些特殊环境因素有适应性和忍耐力,要进行一定时间的模拟环境的试验性训练,以增强其适应性与耐力。阿波罗宇航员的救生训练要比水星及双子星座飞船宇航员训练严一些。计划规定要他们在热带地区、沙漠环境和水上各进行5天的特殊生存与救生训练项目,训练的目的是要使宇航员确信他们即使发生意外着陆,也会有能力生存到救援者到来之前,即生存到被营救时刻。每种训练分三个部分,即生存概念课题,使宇航员相信无论到什么地方或怎样的恶劣环境都有生存的可能;第二是如何生存,即生存方式,例如训练设计者要求被训练的人员在沙漠、稠密的森林、海洋上进行生存训练,自己制造蒸溜水,学习追捕和宰杀野生动物,并对其进行烹调,使它成为食物;第三是进行特殊环境生活的实际亲身体验。在水上训练救生时一般和出舱训练合并进行,但训练时间要相对延长。

为了熟知阿波罗飞船的各个系统工程结构及原理,要求宇航员与工程设计人员及生产企业有关人员进行接触,并在实际飞船上进行实验工作,然后要求每个受训宇航员作出飞船各个系统的报告,以考核其熟知程度。

航天特殊环境因素耐力训练

这项训练也可称之为生物医学训练,其目的是要提高人体对航天过程中特殊环境因素的适应能力。这些因素可分为三类:一类是太空物理环境,如真空、失重和辐射、温度交变等;一类是与载人航天器飞行动力有关的因素,如噪音、火箭冲击力(超重)、角加速度和角速度因素(影响人体前庭功能);一类是载人航天器的狭小环境带来的特殊因素,如孤独和窄小的生活范围、人工气体、特殊食品和进食方式、生活时间节律的改变等等。

在载人航天中这三类都会遇到,但有的因素可用工程技术手段加以解决,对人体来说就不成为问题了,如真空、高低温度、辐射因素等;有些可部分解决,如超重、噪音、振动和刺激前庭器官的角速度及角加速度因素等;有些只能靠适应和锻炼采提高耐力,如失重、部分超重和前庭刺激因素、人工大气、狭小环境和生活节律改变等等。真正的训练适应耐力就是指后一类和第二类的一部分。

1.失重适应训练:失重或者说低重力是航天环境中主要特殊因素之一,人体进入太空后受失重环境影响较大,虽然可飞来飞去身轻如燕,但总感觉头晕脑胀,如不在地面加强训练和锻炼,很难在太空生活和执行航天任务。这项训练的目的就是使宇航员在航天前就体验失重环境,借以提高对失重情况下的稳定性,锻炼失重环境下生活和工作的适应性。

在这项训练中,基本是采用两种办法,一是在“失重飞机”中训练,一是在失重水池中训练(长期卧床法不常用,只是在研究失重或低动力条件下人体生理反应时才使用)。

所谓“失重飞机”就是使飞机进行搪物线式飞行,它可造成20~30秒钟的失重环境。前已讲过,在选拔中也使用这种方法,但那只是一次性考验,看被选者是否能适应这种短期失重条件。在训练中就不是一次两次地飞行了,要反复进行。为使宇航员适应与体验失重环境,还要求在短期失重中做一些航天时要求的动作,如进食、取物,和其它宇航员一起做共同性动作。一般这个训练项目反复进行30次左右后,被训者初试时的紊乱感觉就可消失,就可相对自如地做要求动作。

另一种训练方法是在一个大水池中进行。所谓“失重水池”也大小不等。小型水池只能使宇航员体验一下飘浮感觉,这并不是真正的失重,只是一种类似失重的浮力感觉,这种训练方法主要是要求宇航员在飘浮状态下完成航天时所需要做的各种动作。

2.超重耐力训练:超重环境,前已讲过它是由火箭起飞或载人航天器返回时的加速度引起的。这种环境因素对人体有较大的影响,不过火箭技术的发展,已使超重因素相对减少,但仍需对人体的耐力加以锻炼才能适应航天的需要。前苏联对超重耐力的训练主要有两种方法,一是在飞机上进行二是用人工重力模拟器,也就是在人用离心机上进行。前苏联星城有两台较大型人用离心机,一是7米直径,一为17米直径,并有3轴吊篮舱的离心机。训练的目的除加强宇航员对超重环境的适应耐力外,主要是使宇航员在超重环境中能作出各种技巧动作。人们发现,人体在超重环境的耐力潜力较大,经过严格训练(包括日常的其它类体质训练在内)的人,比不受训练的人,有大好几倍的耐力。

3.前庭功能训练:前苏联对宇航员的前庭功能耐力训练主要是与日常体质锻炼结合起来进行。训练方法有主动与被动之分,主动方法包括徒手体操、跳弹跳网、滑雪、滑冰、冲浪等运动项目;被动方法是把人放在转椅、转台、秋千、旋转房、离心机、飞机上进行训练。无论是主动还是被动训练,目的是使受训者在接受对前庭器官有刺激的因素(如转动、旋转、失重和超重等)刺激时,人体不会发生眩晕和错觉症状。训练周期性进行。合格的表现是耐受时间延长,心率和血压的波动幅度降低,头晕等症状减轻或消失。这项训练安排在受训期间的全过程,一直到上天之前。前苏联第二名进入太空的宇航员季托夫,首先发生了“太空运动病”,出现头晕、恶心等症状,返回地面后,还要继续对此项课目进行锻炼。一直到他第二次进入太空时为止。

4.特殊生活方式适应训练:人类在地球表面生活已成习惯,24小时为一天,人体本身也形成了生活节律,晚上要睡觉,白天工作。但进入太空后,在近地空间围绕地球旋转,大约每90分钟就是一个“昼夜”,而且要生活在狭小的载人航天器内。为了适应这种生活,在进入太空之前必须进行这方面的适应训练。前苏联非常重视这一课目的训练和科研工作,除将之作为每个受训者的必修课之外,还有重点地把将要执行任务的宇航员放在地面模拟舱内较长期地生活,锻炼宇航员的沉默孤独耐力,观察心理的稳定性程度。特别在睡眠规律遭到破坏后,看宇航员的适应能力。在地面密闭舱内不习惯的人:绝对不允许进入太空,因此此前必须经过反复训练,提高其适应能力。

特殊飞行任务训练

这项训练是针对进入太空的任务而进行的课目,前苏联载人航天系统已有4个不同型号的飞船和2个型号的载人轨道站(航天站)。在第1个飞船东方号上只是进行人体本身的试验和观察,无论男女宇航员基本上都屑这一任务性质;第2个飞船上升号除进行多人1船飞行的实验外,又进行宇航员出舱在太空“行走”的实验;从第3个飞船联盟号和以后的改型联盟T型以及札炮号与目前的和平号轨道站(航天站),所进行的空间作业就多起来了,除飞船对接操作外,还进行太空焊接、组装航天器、施放卫星,观测与军事作业等等太空活动。所有这些活动,事先都要在地面有针对性地训练。还要进行某个飞行器的飞行程序训练、意外预测及救生措施训练,包括如何使用救生装具和生命保障系统服装及措施。

所有这些训练都是在特制的飞行模拟器中进行的。这些为掌握航天作业及锻炼飞行技术的模拟器分静态和动态两种,在结构与职能上又分为通用飞行训练模拟器、复合式专用职能飞行模拟器。通用飞行训练模拟器一般由4个部分组成:座椅及操纵系统;运动系统;视景系统,即从观察窗或屏幕上显示出星际空间和地球表面的面貌;电子计算系统。被训练的宇航员在飞行模拟器中反复练习飞行技术和体会航天过程的动作以及类似飞行中的情形。前苏联在训练宇航员掌握与熟悉航天作业中,除使用通用飞行模拟训练器外,还逐渐研制成各种专业及职能训练器。如模拟历次载人航天器的发射及飞行程序的训练器、操纵及导航训练器、观察飞船外界的训练器、着陆训练器、为在太空中完善科学研究的技巧训练器、手控及脚操纵飞船训练器、飞船各特殊仪表工作模拟训练器、航天中视觉定向训练模拟器、生命保障系统模拟训练器、无线电及通讯设备训练模拟器、光学仪器训练模拟器等单项任务及技术训练模拟器。还有特殊任务模拟训练器,如为解决航天器对接、发射卫星、太空组装平台、焊接作业等的训练模拟器。此外为发展长期载人航天器,还研制了星际飞行器的训练器、航天站及航天飞机等模拟训练器。宇航员都要进入这些装置内训练。

前苏联对飞行模拟训练的要求特别严格。如在大水池中利用浮力模拟太空失重现象,进行太空作业训练,在水池中设置礼炮号航天站与联盟号飞船的联合对接体,被训练的宇航员穿上潜水衣(类似航天服装)在舱外作业,从修理、组装、处理意外情况到从舱内到舱外正常出出进进,反复练习太空作业技巧本领。据说每天训练不少于6小时,要练习近两个月才能具备进入太空的资格。

水星号飞船是美国第一个载人航天器型号,它的任务非常明确,就是证明人可否进入太空生存,并进行部分的太空观察任务,也考验载人航天器及其发射系统的可靠性。更明确一点说,水星号飞船只要能安全的发射,人与飞船能安全地返回地面,就算其特殊飞行任务顺利地完成了。因此在特殊飞行任务训练中要求,第一步要训练宇航员摸清飞船上的布局。为使宇航员熟悉他的飞船,训练的主持者要他参加所有的舱内检验活动,通过参加操纵系统的检验,可以熟悉操纵系统。当飞船进行环境控制系统检验时,受训宇航员呆在飞船里,操纵着环境控制器具,与检验工作互相配合以达到熟悉飞船的目的。宇航员还参加飞船检修和修改的所有会议以熟悉情况。在熟悉情况的基础上,每个宇航员必须演习他们的特定飞行计划,用程序训练器反复按飞行计划进行操作训练;同时为应付可能发生的紧急事件而进行一些意外情况的训练。除宇航员个别训练外,还和水星号飞船控制中心和与他们的特殊飞行有关的地面人员进行联合训练,以利整个飞行任务的完成。当飞船和运载火箭在发射台上联接后,宇航员要参加所有的发射准备、无线电频率的校正、模拟飞行试验等活动,并与地勤人员订出详细的发射程序。

美国水星号飞船的宇航员从被选上到进入太空之前,各项训练不间断地进行。如,第一个进入太空的美国人格伦共进行了两年零10个月。

双子星座飞船是个双人乘坐的载人航天器型号,整个训练是按上述的三个阶段进行的,为了进一步了解其训练实质与训练项目内容,我们再从训练设备方面来分析与观察一下其训练活动。

1.动态乘员程序模拟器。这个训练设备主要是模拟飞船发射和返回大气层的动态情况,它安装在休斯敦约翰逊航天中心。在作用与功能上,可提供音响、运动和视觉感,宇航员利用俯仰正90°角的变化来模拟纵加速度向量,同时也可编排偏转(偏航)、滚动、噪声来模拟飞船活动的真实性,训练中混合计算机组启动与控制程序,座舱仪表板可出现各种显示指标。宇航员在这台训练器上有如乘坐飞船发射和返回,模拟动作相当逼真,在训练中还可模拟80种正常或失败性的发射和返回程序,并在必要时加以修正和处理。宇航员在这里完成初步练习后,便到双于星座飞船飞行模拟器进行下一步训练。

2.双子星座飞船部分工作训练器。这是由水星飞船程序训练器改装而成的,是供双子星座飞船的宇航员早期训练时使用的,有模拟手控动作或其它单项飞行动作程序而编排的训练项目等。

3.双子星座飞船飞行模拟器。这是一种模拟双子星座飞船全程序的模拟设备,也是训练双子星座飞船宇航员的主要训练设备,共两台,其中一台安装在休斯敦约翰逊航天中心,另一台安装在肯尼迪角发射场。这个能模拟发射、人轨、轨道飞行和返回大气层全过程的飞行训练器的电子计算机组是由3个96000字节储存容量的数字机组成。训练器与双子星座飞船结构完全相似和逼真。内装种种显示器、座椅和各种控制装置,从舷窗可观察到外部星空和地球表面情况,并有电视屏遥测装置。此模拟器大致可发出知个遥测信号,在完整的联合模拟训练时,这些信号可传播到世界通讯网和所用的跟踪网络。宇航员训练时不穿全压服,在训练中飞行控制中心配备飞行控制员,在后期的大部分训练中宇航员则穿训练服或飞行服。宇航员在此训练器中要进行正常与意外操作程序的训练。在发射前到肯尼迪角发射场训练时为最后训练期,它以训练正常程序为主。

4.宇航员出舱训练器。双子星座飞船的发射任务中有在太空出舱活动的课题,因此在地面训练时对出舱程序及活动要求比较严谨。出舱训练包括装备活动的训练:宇航员按程序从储存器中取出脐带、背包和所有出舱用品。脐带是飞船主体联接宇航员的各种管路系统所形成的一条连续带。在单人生命保障系统未能独立发挥作用时,人体一切所需的氧气和压力以及能源系统都要从飞船母体供应。在取拿和联接脐带时,两名受训宇航员必须认真地互相检查生命保障系统的结合点,反复训练这种动作及人体出舱程序,即先把脚送出舱体,然后再出头部等……这些准备性活动训练是在一种静态的双子星座飞船的模拟器中进行的。训练出舱活动有两种方式,一种是在飞机失重状态下进行出舱动作训练;一种是把飞船模拟器放在水中训练,、这种有3个自由度空气轴承的装备加上水池统称为出舱训练器。

5.移动和对接活动模拟训练器。称为“双子星座飞船对接训练器”的这台设备,安装在休斯敦载人航天中心。它由主舱模拟器和移动对接目标模拟器两部分组成。主舱模拟器就是双子星座飞船的模拟装置,移动性对接目标模拟器安装在一个空气轴承轨道上,并可在两个方向上移动。而双子星座飞船模拟装置则安装在另一个空气轴承轨道上,附加有4个自由度动态装置。模拟器的运动控制由模拟计算机和液压控制系统组成,在训练器的房间周围墙上有一定厚度的立体限制操作气囊,以防撞击。房间采光柯局有模拟白天、黑夜和各种目标光线的组合。宇航员在这座模拟器上进行大部分实际对接程序训练。飞船及目标飞行器所有控制方式都在此台设备上模拟,又可改变照明制度以模拟实际飞行中所遇到的情况。

以上是双子星座飞船宇航员的主要训练设备及训练方式,它分布在训练的各个程序之中,尤其在第3阶段的训练时期更为重要。

对参加阿波罗计划的每个受训的宇航员来说,当他被指定或任命为某一艘飞船的宇航员之后,就开始了他本人所承担的阿波罗飞船的特殊飞行任务的训练。具体地讲,就是在飞行前40个星期,有2040个小时的训练时间,每周分配51小时在休斯敦的约翰逊载人航天中心进行训练。另一半时间在肯尼迪角发射场进行训练,总共有600小时在各种模拟训练器和高性能飞机中训练。

关于特殊任务训练,前已说过,重点以登月训练为主;结合月球表面作业的训练。因为月球表面的舱外活动在以前的各种飞船和飞行任务中无可借鉴,必须在地面反复模拟。另一方面,阿披罗飞船宇航员的服装活动性能也要求较高,要求在月球上作业活动时,操作迅速灵活和自成生命保障系统。凡是要在月球上进行的实验与作业项目都要在地球上进行练习和训练,包括月球车的行驶,采集岩石,放置仪器和出入登月舱等活动。失重训练方式也比较灵活,有3种形式,一是在大失重飞机上进行作业训练;二是在大水池中或海中借浮力训练;三是用悬挂式、模拟月球1/6重力的模拟器进行训练。

关于导航、制导和控制等作业方面,宇航员要用训练时间的40%去熟悉使用3个飞船导航系统,即1个阿波罗飞船系统的指挥舱和2个登月舱;4个制导系统即2个指挥舱和2个登月舱。宇航员要通过像打字机键盘一半那么大的计算机键盘与飞船各系统联系,进行登月程序训练时得按大约10500下计算机键。要求宇航员必须从计算机里取出各个程序来掌握诸如从发射、中途导航、飞船发动与操纵、月球陆标跟踪、向月面下降、月球上平台校准、从月球再起飞上升、与指挥舱会合、返回地球轨道、再人大气层、着陆等导航与制导情况。所有动作需进行合理的人机(计算机)配合,人与计算机基本上成为二体,才不致发生偏差。如果,不能熟练掌握飞船的导航与制导技术,是无法成为阿波罗宇航员的。向月面下降和着陆方面的模拟训练,着重在监视主制导系统和指挥员(指令长)最后阶段的手动控制训练。例如为了确定登月舱的姿态控制系统最佳状态,就要使受训宇航员在模拟器上进行约220次的着陆飞行模拟训练,可见训练难度之大。

在这些特殊训练的同时,还抽出一大部分时间对本人所乘坐的飞船型号各个系统进行测试与检验的工程技术训练,最后还要作出简要的报告,这是取得合格飞行的必要程序,否则不允许进入太空。

天空实验室发射计划是美国第4个载人航天型号,也是美国第1个小型航天站(或称轨道站),它是用阿波罗计划之后所剩下来的飞船和火箭改装而成,故也有人叫它为阿波罗应用计划。天空实验室是一个长约18米、重88吨的太空舱体(内设几个作业室和实验室,还有食堂、寝室和卫生间),于1973、年5月发射到太空轨道。随后,用改装的阿波罗飞船乘载宇航员到太空与其对接,宇航员进入天空实验室进行有关实验和航天作业活动,前后共发射3艘阿波罗改装的飞船,有9名宇航员完成了这个型号的载人航天计划。最长在太空生活84天。天空实验室舱体在太空运行了2249天,于1979年7月坠人大气层烧毁,残片落在印度洋靠近澳大利亚西部地区。

参加天空实验室载人航天活动的9名宇航员有7名是美国1969年第7批选拔出的宇航员,有2名老手。美国休斯敦.约翰逊载人航天中心对这批受训的宇航员要求也和前几批一样,在训练计划上分一般基础训练和特殊航天任务训练两个部分。基础训练与前几次同:而特殊航天任务的训练则有其特殊的部分。宇航员的后期训练主要是针对航天任务而制定的,天空实验室的任务重点是做科学实验,据美国人宜称在3批共93次的航天中,共进行了58种270项科学实验。其中包括医学生物实验;地球勘察、太阳天文学观测;空间加工与技术实验等。在舱外作业共40多小时,其中包括对天空实验室的故障排除活动,在太空中做对接会合和出入舱等特殊动作。训练是在模拟训练器上进行的。天空实验室宇航员训练设备除使用阿波罗飞船的模拟设备外,主要有它本身的模拟器,称为“阿波罗-天空实验室模拟训练器”,无论新老宇航员都要在这台训练器上进行航天任务项目的训练。除此还有阿波罗飞船与天空实验室对接模拟器等。

这9名天空实验室宇航员从1970年开始受训,到1973年5月进入太空,共花去了3年多的时间。当天空实验室发射到太空之后,出现了故障,太阳能帆板未打开,造成室内高温和电力缺乏,有使价值25亿美元的天空实验室计划受到夭折的危险。这时已经到达发射场的宇航员又返回载人航天中心,重新针对故障情况又在“阿波罗-天空实验室模拟器”上进行排除故障的维修训练。欲进入太空的3名宇航员,为首的康拉德是航天老手,曾乘过双子星座11号并乘阿波罗号飞船12号登上过月球,他是这次飞行的指令长。其它2名是新手韦茨和克尔温。3人维修训练的分工是:康拉德和韦茨穿上了航天服在“阿波罗-天空实验室模拟器”里练习围绕和靠近天空实验室作机动飞行的操纵;然后韦茨模拟把上身伸出舱门练习栓系热逢的操作程序;而克尔温是这次出舱活动的主要成员,他已多次在出舱训练器中进行过训练,这次又参加设计防热设备的研制工作,他仍练习在舱外的活动维修项目。3名宇航员在地面进行有针对性的10天紧张训练之后才进入太空,乘载这3名宇航员的阿波罗飞船在太空与出故障的天空实验室会合,宇航员把在地面上训练的程序完全用于实际的维修活动,经过2天的劳动终于使天空实验室重新获得了电力。这说明宇航员的地面训练是载人航天任务得以顺利完成的关键因素。

训练中的医务监督

按总的训练计划,在训练中设医务监督,目的是保持被训练的宇航员身体健康和圆满完成训练任务。医务监督的队伍由医生和航天医学专家组成。主要工作内容是配合训练任务,进行日常医学保健,在各项训练中监督运动量和人体负荷是否超过极限,定期检查身体。

医监人员也有对受训者的训练及教育宣传课目,即要使每个受训者知道:人体在航天应激,即遇到航天特殊环境因素时(女本书前已讲过的各种特殊环境,包括缺氧、超重、失重、低气压……)应该有什么样的反应;熟知飞行器内的个人生命保障系统及个人救生物品的用途、使用方法及原理;要使受训宇航员了解航天时个人卫生处理办法,以及一些人体生理特别是在航天时的生理常识。受训者的日常饮食量、营养要求、睡眠制度和生活节律等也都由医监人员掌握。训练中的意夕障故、安全试验及受训措施也由医监人员处理。所以训练中的医务监督是宇航员训练中的重要组成部分。训练是否合格或中途因身体情况而被淘汰也由医监人员提出决定性的建议。前苏联宇航员训练基地的医务监督人员也是前苏联航天医学研究队伍的一个组成部分。它除在训练中行医监职能外,还在宇航员进入太空之前、在太空航中、返回地球后的各个阶段进行医务监督、医学观察和处理,特别是航天后的医学观察和处理,已构成对下次航天前的训练项目。

载荷专家的训练

载荷专家的训练是非职业性宇航员的训练,是搭乘航天飞机的航天乘客的训练问题。所谓载荷专家是在航天飞机上作科学实验或进行其它作业的航天人员。已经乘载航天飞机的载荷专家有两部分人,一部分是美国非职业性宇航员(即进入太空作科学实验的科学家、工程技术人员)和其它国家搭乘美国航天飞机进入太空的科技人员;另一部分是欧洲航天局所属各国在他们研制的空间实验室内作科学实验的载荷专家,因为欧洲航天局研制的空间实验室(包括欧洲航天局所属各国的宇航员在内)是要搭载美国航天飞机进入太空的。为什么要这样分类?因为空间实验室载荷大,又要求载荷专家执行他以前几乎没有经验的科学活动,所以需要进行大量与实验有关的训练,训练的时间一般规定为2年。而美国及其它各国载荷专家的训练,则由于航天飞机的载荷比空间实验室少,实验大部分又是单项的,训练的时间要相对短一些一般规定为1年。如果这部分人是根据太空载荷任务选出的,除自己所熟悉的本专业科学实验外,对其它载荷任务也不完全陌生,则进行与实验有关的训练时间也相对减少,一般在飞年之内就可完成训练任务,据说这部分人进入太空作科学实验的成功率还较高。

载荷专家的训练项目一般分为:与飞行任务有关的训练,主要指与太空科学实验有关的训练内容;与飞行任务“无关”的训练项目,这部分内容主要是航天飞行本身的、需要被载荷专家了解的项目,即进入太空的人必须了解的航天环境和航天知识的训练,也就是前几节所说的“一般性训练”。

对载荷专家飞行任务训练的总要求是,要把太空科学实验的每个项目的操作方法、使用的设备仪器了解清楚,训练有素,还要深入熟悉与其有关的学科实验的特殊目的和技术水平,熟悉科学实验中的人-机界面、故障维修技术。要在地面上训练数据处理、收集、分析、手动操作指令和数据管理系统的界面等情况。除集体联合训练外,主要是以单个训练为主。每项技术训练不少于15小时。这些训练项目除在实验室进外,主要是在航天飞机各种模拟器里进行训练。

载荷专家所进行的航天一般训练中,除体质训练、航天知识和有关的基础理论学习外,也要作一些航天特殊环境的“考验”,在飞行模拟器中进行飞行体验。只是比专职宇航员的训练时间要短,次数要少而已。下面是美国航空航天局休斯敦约翰逊载人航天中心,载荷专家联络办公室1985年10月所制定的有关训练内容、时间与程序。

输送载荷专家的部门或国家(对美国航空航天局来说是主顾)负责把准备乘美国航天飞机的载荷专家选拔出来,之后和美国航空航天局载荷专家服务处具体制定训练计划。

在发射前24个月:

载荷主顾与美国航空航天局商讨载荷专家的实验内容、项目及相应的训练计划。首先是主顾部门或国家向美国航空航天局递交全部有关载荷专家的文件、申请搭乘航天飞机的申请书并介绍情况。航空航天局接受申请后,邀请载荷主顾访问航空航天局总部及约翰逊载人航天中心,介绍有关载荷专家的全部政策和指导方针,向主顾提交全部有关文件。初步制订训练及工作计划之后,主顾部门或国家则根据自己的想法训练载荷专家,特别是欧洲航天局空间实验室的载荷专家,要针对飞行任务进行。

在发射前13个月:

载荷主顾向美国航空航天局总部载荷专家服务处提出将要参加飞行的具体载荷专家的名单,最多不能超过3个人。并提供载荷专家的初步医学检查资料和航天飞机上做实验的内容,说明其计划进程和载荷专家的训练情况。

发射前12个月:

被指定的载荷专家到约翰逊载人航天中心报到,接受医学复查和航天环境适应性测试,并作出可行性的评价。此时载荷主顾与约翰逊中心的负责人则进一步商讨载荷专家的具体训练计划及实施办法,并开始训练。训练内容主要是与飞行任务有关的科学实验项目,地点仍在主顾部门和所在国。

发射前7个月:

载荷主顾与约翰逊载人航天中心最后商讨确定后6个月的训练计划,载荷专家与当次飞行的职业宇航员,指令长(机长)会晤,并商讨飞行期间的合作及职责。

发射前6个月:

载荷专家开始利用约翰逊中心提供的材料和训练设备,自学有关飞行任务知识和部分项目,必要时可在约翰逊中心集中训练1周。

发射前5个月:

最后确定的、在航天飞机上作科学实验的操作程序和时间限要求一并编人本次飞行的操作程序之中。

发射前3个月:

载荷专家与当次飞行的职业宇航员集中一起,共同进行飞行特定训练。要在航天飞机的全程序飞行模拟器和特种设备上进行特定飞行任务训练和实验实施训练等等。在此训练时间,宇航员基本已与外界隔绝,除特殊批准外,任何人不准与外界接触。

发射前1个月:

除进一步训练外,可安排一次记者招待会和新闻采访活动。在发射前1周,将载荷专家集中到肯尼迪航天中心的发射场进一步隔离,作最后的飞行前检查和健康稳定性试验。等待发射。

意外状态下宇航员的动作训练

所谓意外状态,也称应急状况,是临时发生的事先没有预料到,或不能预料到的状况。航天设备,包括运载火箭、空间站和航天飞机等,虽然都是经过精心设计、精心制造的高科技产品,但不可避免地也会出现这样那样的危急情况。如果宇航员不能果断正确的处理各种意外情况,就可能造成巨大的损失。所以在对宇航员的训练中,除进行前述的各种训练外,有必要对宇航员进行意外状况下的动作训练,使他们有能力应付各种各样的意外情况。

1.训练的任务:意外(应急)状态下宇航员动作的训练,是训练宇航员完成航天大纲的统一教练过程的不可分割的组成部分。训练的任务是:

培养宇航员发现、判断和摆脱意外(应急)状态的高度职业素质;使乘员组在应急状态不利因素影响的条件下获得高效率的活动技能;确保宇航员对应急状态不利因素影响的生理、心理适应能力。

航天员训练的原则

训练的特点是指训练教练选定的有限意外状态下的动作,但要以此为基础完成训练课目,而且训练的最终目的是使学员具备全部职业素质,以便确保航天器乘员组在任何可能意外状态下能可靠而有效地活动。善于处理任何意外状态是航天飞行“应会”课程的主要组成部分,其含义是在任何意想不到会发生的状态下善于坚定而富有创造性地运用已掌握的全部知识和技能来解决飞行大纲的问题。

2.训练阶段:要达到意外(应急)状态下宇航员动作训练的最终目标,必须循序渐进地通过一系列训练阶段(每个阶段以一定的中间目标为特征),直到完成全部航天训练大纲。

3.训练的原则:要达到意外(应急)状态下宇航员训练的基本目标和完成其规定任务,必须采用一整套宇航员训练设施或设备及各种实物模型(模拟设备),同时应遵循下述原则:

(1)综合利用现有的宇航员训练设施,以便能全部复现(模拟)意外,(应急)状态下航天器乘员组活动的条件和要素。

(2)根据每种现有宇航员训练设施的效能将意外(应急)状态下乘员组动作模拟过程及模拟中影响乘员组的全部因素分解成单个要素,以便下一步能使用必要训练设施充分模拟这些要素。

(3)保证意外(应急)状态及其影响一切人体分析器的全部因素的信息模型和动态模型最大限度地符合真实。

(4)增加可在宇航员训练设施上模拟的意外(应急)状态数量,以便尽可能多地模拟不同性质的意外状态。

(5)保证在宇航员训练设施上输人或改变意外(应急)状态发展进程的模拟过程的可达性(可控性)。

意外(应急)状态下宇航员动作训练,须利用能模拟这些状态及其伴生不利因素的多种不同方法。

所有训练阶段的学习对象都是意外(应急)状态,都具有各种不确定性,都需要通过理论学习、实习和训练予以解决。

第一次飞上天空的人

18世纪初,人们根据热空气比冷空气轻的原理,便以热空气作为浮升气体来制作气球升空。1709年8月8日,在葡萄牙国王的王宫里,一位基督教牧师古斯芒曾进行过一次热气球的表演。1731年,俄国人克良库特诺也制造过一个布质热气球,浮升到了一株桦树顶的高度。又经过几十年的试验,到1783年,热气球终于载人飞上了天空。

制造这一载人热气球的是法国的蒙特哥菲尔兄弟。1783年6月5日,他们的热气球第一次升空,上升高度约1800米,10分钟后降落,飘移了约2000米的距离。法国学术协会曾邀请他们到巴黎去表演。此后又经过多次研究和改进,到1783年9月19日,兄弟俩决心表演载“乘客”的飞行。这一天,观众有10万多人,法国国王路易十六和玛丽皇后也亲临御览。这只热气球直径约12米,是用轻质纱和纸做成的。气球下面吊挂的笼子里载着一只羊、一只鸭和一只公鸡。这只热气球飞到500米的空中,8分钟后在3千米以外降落。3个“乘客”落地后神气昂然,看来毫无损伤。于是,兄弟2人兴高采烈地宣布,下一次试验所载的乘客,将是活生生的人。

路易十六为表彰两兄弟的功绩,特授予他们圣米歇尔勋章。国王考虑这种试验危险性太大,想让已被判处死刑的囚犯来充当乘客,并声称,有愿意乘坐气球试验者,成功后即恢复他们的自由。当时,一位勇敢的法国青年罗齐尔挺身而出,向国王禀道,不能把人类第一次升空的荣誉给一名罪犯我本人愿充当乘客,即使死去也在所不惜。这位青年在巴黎也有点名气,他有一项当时认为是惊人的杂技表演,就是他先吸一口氢气,含在口中,然后趁吐出之际,用一支雪茄把它点燃。罗齐尔又找到他的一位朋友阿兰德斯,两人决心同去冒险。国王鉴于两位青年的热情,终于同意他们两人乘热气球升空。

这个人类历史上第一次载人的气球,上下长约34米,球体中间最宽处直径约15米,呈椭圆形。气球下方悬一金属火盆,环绕火盆的则是用柳条编的载乘客的吊篮,乘客坐在吊篮里,能不断向盆中添加燃料。

1783年11月21日,人类第一次载人气球升空,这一惊人之举轰动了当时的巴黎,一时十室九空,途为之塞,人们一齐拥向邦龙试验场。只见一黄蓝二色的巨大气球,悬挂于两桅之间,下面正燃着熊熊烈火。下午1时45分,路易十六的攻城大炮一声巨响,立在气球下的蒙哥菲尔兄弟挥舞大刀砍断缆索,气球向空中飘去。

根据记载,这一气球在空中飞行了25分钟,飞行高度约900米,最后在巴黎近郊一块麦地里安全降落。两人从塌缩的球囊下爬出,毫无损伤,两人彼此握手,互相道贺终于又活着回来了。

罗齐尔和阿兰德斯成了世界上第一次飞上天空的人。

自此以后,载人气球飞行便在巴黎和其他欧洲大城市中盛行起来。但阿兰德斯对此兴趣大减。从此再不参加此项试验。罗齐尔却乐此不疲,置未婚妻的苦苦哀求于不顾,继续进行飞行试验,他甚至立下雄心壮志要横越英吉利海峡。

不幸的是,1785年6月15日,罗齐尔在试用热气和氢气共同浮升气球时,气球起火坠毁,结果罗齐尔获得了航空史上的另一个第一——第一个死于航空器事故的人。

第一个登上月球的人

第一批在月球上登陆的人是美国宇航员N·阿姆斯特朗和E·奥尔德林。他们乘坐阿波罗11号宇宙飞船经过100小时的飞行到达月球。

1969年7月21日格林尼治时间3时51分,飞行指令长阿姆斯特朗爬出登月舱的气阐室舱门,在5米高的进出口台上呆了几分钟,以安定一下激动的心情。然后他伸出左脚慢慢地沿着登月舱着陆架上的一架扶梯走向月面。他在扶梯的每一级上都稍微停留一下,以使身体能适应月球重力环境。走完9级扶梯共花了3分钟,4时7分他小心翼翼地把左脚触及月面,然后鼓起勇气将右脚也站在月面上。于是在静寂的月球尘土上第一次印上了人类的脚印。

阿姆斯特朗和奥尔德林在月面上总共停留了21小时18分,在舱外活动了2小时又21分钟。在这行声无息的环境里,他们安装了自动月震仪、激光后向反射器、太阳风测出仪,并收集了23公斤的月球岩土标本,插上了一面美国星条旗。电视摄象机不断地把他们的活动拍摄下来送回地面,使地面上千千万万观众与他们一道经历了这一场冒险。当时,他们的另一位同胞M·柯林斯却在500公里高的月空中飞行,以等候他们的胜利归来。

第一个在太空漫步的人

第一个在宇宙空间漫步的人是苏联的A·列昂诺夫中校(1934年5月30日生)。1965年3月18日他与P·别利亚耶夫一起乘“上升2号”宇宙飞船在拜克努尔升空。格林尼治时间8时30分,列昂诺夫离开坐椅,穿好宇宙服,身背氧气筒,经过连接在宇宙飞船一端的一个气闸室,走出飞船船舱,进入了宇宙空间。他的动作过程很象是潜水员从潜水艇中进入海底,只不过潜水员通过的是一个水闸,但是危险性前者要大多了。由于飞船和宇航员都处于失重状态,空间散步不早在走,而是在飘。动作稍有疏忽,宇航员会飘离飞船而永远回不来。为了保证安全,一根长5米的缆索把宇航员紧紧拴住。缆索中的电话线保证了舱内外两名宇航员通话,电缆线还把舱外宇航员在宇宙空间的一切生理感觉、生物功能测量数据传回坐舱并发回地球。列昂诺夫在空中停留了20分钟后,由原通道回到了舱内。在20分钟内,他飘了12分9秒。从发回的电视图象上看出,他的动作笨拙得可笑,但是证实了人是可以在宇宙空间中停留并活动的。这为以后的宇宙航行积累了经验。

第一位女宇航员

世界上第一位女宇航员是苏联的B.B.捷列什科娃少尉(生于1937年3月6日)。1963年6月16日格林尼治时间9时30分,她乘坐东方6号宇宙飞船在拜克努尔宇宙飞行场起飞,从而成为进入宇宙空间的第一位妇女。她在离开地面233公里的地方,环绕地球飞行48圈以后,于1963年6月19日8时16分平安地在卡拉干达东北620公里的地方着陆,总共飞行了70小时46分钟。在捷列什科娃空间飞行期间,苏联早两天发射的另一艘宇宙飞船东方5号也在空中。东方5号与东方6号进行了编队飞行,两艘飞船最近时距离不超过5公里。

捷列什科娃的飞行任务不仅要考察飞船的操纵系统,更重要的要研究宇宙飞行条件下妇女生理的变化。据报道,她返回地面以后各方面情况良好,后来还生育了一个女儿。

人类第一名宇航员加加林

在踏上航天征途之前,尤·阿·加加林的生活是极简单的。他生于1934年。童年是在斯摩棱斯克区的克鲁什纳村渡过的。后来,他们举家迁到了格查茨克小城。加加林的父母,乃至祖父母都是农民。国外关于他出身于解放前统治宫殿、奴役农民的加加林公爵贵族世家的说法,显然是一种谣传或误传。

1949年当加加林刚满15岁时,他停止了中学的学业并进工厂工作,以便尽早地从经济上帮助他的父母。翻砂车间的工作是繁重的。它不仅需要知识和经验,而且需要体力。这对于年仅15岁的人来说决不是一种轻松的事。然而年轻的加加林依然每天坚持去工人夜校学习,并且在毕业后以优异的成绩考取了伏尔加流域萨拉托夫的一所中等技工学校。

加加林的飞行员生涯就是从萨拉托夫开始的。他加入了萨拉托夫航空俱乐部,后来又进了航空学校,成了一名出色的空军飞行员。

1960年经过极严格的“超级选拔”,加加林被送往莫斯科接受特种训练,并从此开始“发迹”。

过去和现在一直有人提出一个问题,即第一名宇航员为什命单单选中了他?首批宇航员队的领导之一卡尔诺夫回答这个问题时说,是由于“注意到了加加林所具备的如下无可争辩的品格:坚定的爱国精神、对飞行成功的坚定信念、优秀的体质、乐观主义精神、随机应变的智能、勤劳、好学、勇敢、果断、认真、镇静、纯朴、谦逊和热忱。”除以上条件外,对于第一名宇航员的人选,赫鲁晓夫当时还作过如下指示:必须是纯俄罗斯人。因而,使具备同等条件的乌克兰族的宇航员季托夫成为首次航天的预备宇航员。

1961令4月12日莫斯科时间上午9时7分,在拜克努尔飞船发射场,一支有六个发动机的重型火箭起飞了。在本级火箭的顶端连着一个直径为2.3米的球形容器,这就是“东方1号”宇宙飞船。在球形容器中坐着世界上第一位宇宙航行员——苏联空军少校尤里·加加林,当时他刚满27岁。

“东方1号”是苏联载人宇宙飞船的第一艘,它连同末级火箭在内,总长7.35米,重4725公斤。飞船在绕地球的轨道上总共飞行了108分钟,其中有89分钟加加林是在失重状态下渡过的。他没有受到任何损伤而经受了人类历史上第一次试验。他从宇宙飞船上报告说“飞行正常,经受失重状况的情况良好。”从而向人们证明,人体机能完全能胜任火箭起飞时的超重负载,也能适应宇宙飞行中的失重环境。

在绕地球飞行一周后,加加林安全地降落在莫斯科东南805公里的萨拉托夫。当时,全世界几乎所有的报纸上都登载了他的照片。

正如前面介绍的那样,加加林不负众望,成功地完成了首次航天任务。

就是在106分钟的飞行过程中,加加林由上尉荣升为少校。

莫斯科以极其隆重的仪式欢迎凯旋的航天英雄:礼炮在轰鸣欢腾的人群在喊叫,豪华的护送队,为加加林加冕大大小小的国家勋章……飞行之后,加加林又进入茹克夫斯基航空工程学院学习,并出色地答辩了毕业设计。

后来加加林还当选了最高苏维埃的代表、前苏联列宁共产主义青年团委员会的成员、苏古友协主席。

1968年3月27日,尤·阿·加加林在准备参加第二次航天的训练中惨死于航空事故。

苏联政府后来决定:在加加林凯旋归来所途径的地方——莫斯科繁华的列宁大街上,建立一座加加林纪念碑,整个碑高40米,上面站立着12米高的加加林塑像。

美国太空飞行第一人

1962年2月20日,约翰·格伦驾驶“水星6”号飞船进入太空,在飞越非洲大陆时,在沙漠边缘看到一片冲天野火,沙漠风暴卷起的一团黄沙一直冲到白云之间;在飞临印度洋上空时,第一次看到了太空日落的奇景。这一切使他非常激动。他向地面指挥中心报告说:“举目四望,浩渺无际,景象太美了!”

格伦是美国太空轨道飞行第一人。他太空环球飞行归来,在美国掀起了一阵“格伦热”,许多新生儿,许多新落成的建筑物,如此等等,都命名为“格伦”。

格伦原是海军陆战队的战斗机驾驶员,有着纯熟的飞行技术。一位同事回忆说:“当格伦同我并排飞行时,他可以把自己的机翼插入我的机翼之下,轻轻地飞过去,然后缓缓升起,我从未见过这样稳当灵活的飞行员。”但是,格伦被选为宇航员后,仍刻苦地进行训练。他说:“一个人过去的经验只是一个基础,能否成功,要看在这个基础上的苦练和创造。只有鸟才飞到别人的桂冠上沾沾自喜,我要靠继续奋斗铺平上天的道路。”

他实践着自己的格言。他的第一次飞行先后延期了10次,一次他在飞船座舱中等待了5小时,当他从座舱中爬出来时已筋疲力尽,但情绪仍很沉着镇定。他后来描写说:“经过几个星期的延期,看上去好像我永远也不会起飞了。最初是因为天气不好,后来又因为发动机故障。一再的拖延,使许多人会感到懊丧和失望,但我不担心。我利用延期这个天赐良机,继续训练,熟悉驾驶技术,使准备工作更加充分。我相信总有一天我会上天的。”

在月球上停留时间最长的宇航员

1972年4月“阿波罗16”号飞船登月时,查尔斯·杜克是登月舱驾驶员,同时负责通信、电子和环境方面的工作。4月的日杜克与指令长约翰·扬踏上月球高地,他的任务是观测和研究月面的地貌特征,采集月球岩石标本。他穿着70多千克重的月球服。背着许多科学仪器,加上体重,共有180千克。由于月球引力只有地球的1/6,加之他有2000小时的地面训练,走起路来一跳一跳的,身轻如燕。他好奇地纵身一跳,竟身不由已地仰面一跤,虽没有摔伤,可虚惊了一场。杜克与指令长驾驶月球车在月面行驶27千米。搜集月球标本95千克。杜克创造了在月面逗留两天23小时2分钟的最高记录。他在离开月面时,还把他全家的合影留在了月面上。

杜克原立志成为一名水兵,中学毕业后考入海军学院,但由于晕船,毕业后进空军当了二名战斗机驾驶员,后又人麻省理工学院深造。1905年选为宇航员。除进行其它训练外,他学习了月球地质、天文和自动化仪表等多种科学知识。

1983年3月,杜克来中国访问,介绍了他那充满神奇色彩的月宫之行,还给北京青年写了一封热情洋溢的信,信中说:“我十分荣幸地写出下面的话与大家共勉;我知道你们的精力正在用于各科学业的学习,我愿鼓励大家取得很好的成绩。无论你们将采从事什么职业,好的教育是十分重要的。我所受到的教育使我得以参加伟大的探险。”

走向高位的宇航员

理查德·哈里森·特鲁利原是海军战斗机驾驶员,驾驶舰载飞枷300多次,有丰富的飞行经验,是一名优秀飞行员,后来成为空军宇航研究飞行学校的教员。1965年11月被挑选为空军“天空实验室”第一小组宇航员,1969年8月转到航宇局,1972年1月参加“天空实验室”计划,在1973年5月到1974年2月的3次飞行任务中,为候补宇航员和通信联络官。在1975年7月美苏太空对接飞行中,担任地面通信联络官,出色地完成了任务。

1981年11月12日,“哥伦比亚”号航天飞机第二次试飞时,特鲁利作为驾驶员第一次上天飞行,他协助指令长乔恩格尔完成了机械臂试验,试验用成像雷达测量地形结构和大气污染的情况,发现埃及南部沙漠下的巨大河谷,宽25~30千米,流域面积比尼罗河大25倍;用红外辐射仪观察地球,探测到墨西哥沙漠里有一个蕴藏量丰富的金、银、铜、铅、锌矿区;试验用刀叉进食。由于燃料电池发生故障,计划中的一些科学实验未能进行,在太空飞行两天后,提前三天返回地面。

1983年8月30日,特鲁利作为“挑战者”号航天飞机的指令长第二次上天飞行,历时6天,他率领其他4名宇航员施放了一颗印度通信和气象卫星,完成了多项机械臂试验和在失重条件下分离活细胞的实验,对6只老鼠的太空生活进行了观察。在这次飞行中,特鲁利率领的乘员组还接受了6名美国记者的采访,回答了宇航员的年龄、太空病等许多问题。

1986年1月28日“挑战者”航天飞机爆炸后,特鲁利以上将军衔接替杰西·穆尔担任航天飞机计划主任,成为主管航天飞机计划的宇航员。

航天次数最多的人

约翰·扬是美国航天飞机赫赫有名的首航指令长,也是美国资历最老的宇航员。但他把青春献给航天事业的航天生涯,却鲜为人知。

1985年3月23日,在美国休斯敦航天中心举行的约翰扬首次太空飞行20年庆祝会上,人们才知道他有20年的航天生涯。

约翰·扬1930年9月34日出生于加利福尼亚州旧金山市,童年时代在奥兰多度过。他首次航天飞行是1965年3月23日,他和同伴弗吉尔·格里索姆,驾驶的“双子星座”3号,这种第二代飞船的外形和第一代“水星”宇宙飞船相似,由乘员室、动力室、机械室三部分组成,重3.2吨,长约5.7米,圆锥形,底部直径大约3米,顶部直径约1米,约翰·扬和他的伙伴驾驶这种飞船创造了美国两人航天旅行的记录,绕地球飞行3圈,共4小时53分,成为当时的新闻人物,见诸于报刊、电台、电视台。尔后约翰·扬一直活跃在美国的航天领域,1966年7月,18日,他和柯林斯驾驶“双子星座10号”飞船,绕地球一飞行了43圈,共计70小时47分,成功地实现了和阿金纳卫星对接,从卫星上取回一个收集微流星体的箱子。再次成为美国报刊的新闻人物。

最值得纪念的,是约翰·扬两次进行举世瞩目的“阿波罗”计划飞行。第一次是1969年5月18日,约翰·扬和其他两名宇航员驾驶“阿波罗”10号飞船从肯尼迪航天中心起飞,飞行75小时56分钟后,进入近月点11千米,远月点315千米的环月轨道。在绕月飞行61.6小时的飞行中,指令长斯塔福德和塞尔南进入登月舱,和母船分开,点燃下降火箭,乘登月舱飞行到距月球仅14.3千米的地方,为“阿波罗”11号飞船在月球着陆进行了近距离空中侦察,并拍摄了着陆位置照片,约翰·扬担任这次飞行的指令舱驾驶员,登月舱脱离母船8小时后与指令舱顺利实现了对接。1969年5月26日,“阿波罗”10号在萨摩亚群岛附近平安着水,总飞行时间达192小时3分钟。第二次是1972年4月16日,“阿波罗16号”从肯尼迪航天中心起飞,约翰·扬担任飞船指令长,马丁利为指令舱驾驶员,杜克为登月舱驾驶员。在这次飞行中,他们驾驶登月舱在位于月面中央高地的“笛卡尔环形山”附近登月,三次使用价值800万美元的月球车。在月面探测20小时15分,在月面停留71小时3分,带回月球岩石95.5千克。为人类登月和探测月球的奥妙作出了重大贡献。

9年以后,年满助岁的约翰·扬又荣鹰美国“哥伦比亚”号航天飞机的首航指令长,和罗伯特·克里平于1981年4月12日驾驶航天飞机从肯尼迪航天中心进行举世瞩目的环球飞行。对于这一历史性成就,人们无不欢欣鼓舞,各国贺电纷至沓来,各种报刊竞相报道,约翰·扬和航天飞机名扬四海,被载人航天史册。1983年11月28日,约翰·扬,帕克及德国专家默博尔德等六名宇航员乘航天飞机进入太空。约翰·扬和他的伙伴们同心协力,第一次把重17吨的欧洲天空试验室施放出去,进行了乃项太空试验,制造了地球上无法制造的合金,拍摄了高分辨率的地球资源照片,创造了航天飞机飞行10天零8小时的记录,十分出色地完成了航天飞机的飞行和实验任务,再次受到人们的青眯。充当宇航员并不是广种惬意的轻松事,必须经过长期苛刻的各种常规和特殊的体力、智力、飞行生理和基础理论的训练。为了驾驶航天飞机,约翰·扬和罗伯特·克里平从1978年1月开始接受全面训练,除每周要上25小时的航空学和天文学课程外,还要熟读长达21卷的航天飞机操作纲要,这部航行手册经常易稿,以至他的办公室里积存的油印讲稿厚达2.5英尺。为体验巨型飞机的飞行感受,约翰·扬虽有12000小时驾驶飞机的经历,但他还拨不少时间驾驶波音707飞机,乘坐装有反向推力器和横压发生器的墨西哥型飞机,实习棘手的降落过程。为热悉航天飞机内的各种开关和五台电子计算机,他和克里平曾在航天飞机模拟舱内练习了1200多小时,以至到了入迷的程度。

约翰·扬踏人航天事业的门坎同他与航空事业结下良缘有关。他从小喜爱玩航空模型,并且是奥兰多中学足球队的后卫。高中毕业后进入乔治亚工学院学习,1952年毕业,以优异成绩获得航空工程理学士学位。1952年6月进入美国海军,随即申请到飞行学校学习。但因故耽误了一年多。1955年1月,他被分配到海军航空基地103飞行中队服役,后来一直在海军航空站或中心任试飞驾驶员。这期间,他曾两次创造飞行记录,一次是1962年3月3日在缅因州不伦瑞克海军航空站创造了34.523秒内上升3000米的世界记录。一次是1962年4月,他在马格海军航空站创造了230.14秒钟内上升7620米的世界记录.正因为这段光荣的航空经历,1962年4月,当美国宇航局公开招募“双子星座”及阿波罗飞船宇航员时,被选中。当时的选拔条件是,身高不超过1.83米,年龄35岁以下,具有物理、生物或工程学位、有喷气式飞机试飞员的飞行经验。当时年仅32岁,身高1.75米、肩宽50厘米的约翰·扬是从。200名申请者中挑选出来的63人之一。进一步考查筛选,又淘汰一半,剩下32人。随后又经休斯顿载人飞行中心的检查和评定,最终选拔了9人,其中2名非军人,7名军人。约翰·扬是其中皎皎者。1962年9月约翰·扬正式进入休斯敦第二宇航小组,开始了漫长的航天生涯。在目顾其生涯时,约翰·扬喜忧参半地说:设想到,仅仅。20年,可以反复使用的航天飞机会到太空进行定期飞行。遗憾的是,美国没有取得更大的进展,没有太空站,没有在月球建立基地。他希望有一天美国能做这些事。这是美国老宇航员的心声,或许也是全人类的心愿吧。

太空行走女航天员萨维茨卡娅

萨维茨卡娅,1948年8月4日出生于莫斯科。她的父亲是一位两度荣获苏联英雄称号的空军元帅,在卫国战争中驾机出航200余次,击落敌机22架,是参加过保卫莫斯科领空战斗的著名飞行员。母亲是一位教育工作者,起初当中学教员,后来转到党务部门工作。父亲的飞行生涯和母亲良好的教养,对萨维茨卡娅的成长产生了深刻影响。她幼年是个平平常常的姑娘,除学习功课外,还喜欢音乐、游泳、读书,夏天参加少先队夏令营活动。从中学开始,她从事航空体育运动,决定选择飞行职业,并自觉地为此目标努力。在她上九年级时,参加了奇卡洛夫中央航空俱乐部。

在航空俱乐部,萨维茨卡娅先进入跳伞运动队学习跳伞。在跳伞训练中,她有意识地控制自己的情绪,培养自制守纪、刻苦稳重的能力。在一次从安-12型飞机上进行同温层的跳伞中,她初露锋芒,在14000米的高空跃出机舱,开伞前的坠落几乎接近全程,只在临近地面时才打开伞,创造了这项跳伞的世界记录;她年仅17岁时就完成了450次跳伞,成为一名跳伞健将,三次获得跳伞世界冠军。一年以后,萨维茨卡娅又开始学习飞行,她的父亲为女儿继承父业感到高兴,但向她提出了新的要求:“既然决定从事飞行,就不能把学业丢了,要努力学完大学课程,不能有丝毫松懈。”

在父亲的支持下,萨维茨卡娅报考大学时,自愿选择了莫斯科航空学院的飞机制造专业,进校第二年就开始课余驾驶雅克-18飞机练习飞行。两年后掌握了飞机驾驶技术,成为一名航空运动能手。父母担心这样会影响女儿的学业,但萨维茨卡娅十分好胜,不仅做到了学业和飞行两不误,还养成了每天晚上10点睡觉的习惯。紧张的飞行生活使她锻炼出了独立学习的能力,能妥善地安排和掌握学习计划。她在大学里参加飞行受到奖赏,同时对学业考试也不放松,刻苦攻读航空工程课程,并取得优异成绩。萨维茨卡娅大学毕业后成为飞行教员,并立志当一名试飞员。

萨维茨卡娅积极追求知识,顽强努力学习,如愿考取了试飞员学校,开始是预科旁听,经过8个月学习转为正式学员。在当时的苏联,考入试飞员学校是所有飞行员梦寐以求的理想,而妇女进入这种学校则是更为难得的情况。萨维茨卡娅战胜各种困难,学习驾驶喷气式飞机的飞行技术和本领,不断创造了歼击机速度和升高的飞行记录。1970年,她获得高级特技飞行世界绝对冠军,创造了两项飞行世界记录。

1976年,萨维茨卡娅学完了试飞员学校的全部课程,开始担任试飞工作。她作为一个坚强而有抱负的妇女,终于成为雅克福列夫飞机设计局的一名试飞员。她在短短十来年的飞行生涯中,掌握了20多种机型的驾驶技术,共飞1500多小时,创造了18项飞行记录。1980年第二次在妇女中挑选航天员时,设计局推荐萨维茨卡娅进入航天员队伍,到星城航天员培训中心接受训练,使她实现了从航空到航天的理想。

1982年8月19日,苏联发射“联盟”T-7号飞船,萨维茨卡娅和指令长波波夫、随船工程师谢列布罗夫一起被送上太空。这是她第一次参加太空飞行。第二天,飞船与在轨道上运行的“礼炮”7号空间站对接,萨维茨卡娅等3人进入空间站,受到已在站上居留3个月的航天员别列佐沃伊和列别杰夫的热烈欢迎。他们向第一个进入空间站的女航天员献上了一束在空间站上生长的阿拉伯草花。这5名航天员在太空会合后,进行了多项科学实验工作,萨维茨卡娅负责医学生物学方面的实验,没有发现女性和男性的身体对太空飞行因素影响的反应有什么本质区别。她自己在动脉受压时脉搏正常,在失重条件下的适应性也很强。她在空间站上帮助收获太空种植的阿拉伯草籽,并画下了7株结籽的阿拉伯草图。经过7天太空飞行,萨维茨卡娅和波波夫、谢列布罗夫一起,于8月27日换乘“联盟”T-5号飞船,离开“礼炮”7号空间站安全返回地面。萨维茨卡娅表现出良好的职业素养,坚定,果断,敢于冒险又头脑清醒,顺利完成了第一次男女混合乘员组的太空飞行。

两年之后,1984年7月17日,萨维茨卡娅和指令长扎尼别科夫、随船研究员沃尔克一起,乘“联盟”T-12号飞船第二次上天飞行。18日,飞船和在轨道上的“礼炮”7号空间站对接,站上的基齐姆、索洛维耶夫、阿季科夫3名航天员已在太空生活5个月之久,因此他们见到从地面来访的萨维茨卡娅等3人十分欣喜,并准备协助萨维茨卡娅进行妇女的第一次太空行走。萨维茨卡娅这次太空行走的主要任务,是到空间站外试验工艺操作,使用万能手动工具完成舱外切割、焊接、喷涂等工作。7月25日,她和扎尼另蝌夫通过舱门走出空间站进入敞开的太空,漫步3小时35分,小心翼翼地漂到空间站外壁的一个折叠平台上,将双脚固定在特殊的踏板上,首先用电子束切割一块固定在样品板上的金属样品,然后把两块金属板焊接起来。之后,她又换一种工具,将银喷溆到铝层上,完成了整个太空作业。萨维茨卡娅为此体重减轻了3千克,可见在太空工作的艰苦和劳累。扎尼别科夫用摄像机拍摄转播了萨维茨卡娅在舱外工作的情景。在300千米的高空,萨维茨卡娅第一次走出舱外实验的成功,表明妇女不仅能在空间站内从事各项实验工作,而且也能到舱外的空间开展各项作业活动。

1984年7月29日,世界上第一位在太空行走的女航天员——萨维茨卡娅经过12天的太空飞行,平安返回地面。1986年10月,38岁的她平安生下一个男孩。这说明太空飞行对妇女的生育没有影响。当有人问她对这次太空飞行的感想时,萨维茨卡娅回答说,“从现在起100年,没有人会记住这件事,如果有人记住了,那么对于曾经有人问过妇女是否应该进入太空这样的问题,他们将感到是不可思议的事情。”

航天员罗斯

罗斯,1948年1月20日出生于印第安纳州冠顶城。他是一位机械工程师和试飞员,1980年被选人美国航空航天局的第6批航天员。

从1985年到2002年,他已参加7次航天飞机的太空飞行,并到过“和平”号空间站和国际空间站上活动。1988年12月、1993年4月、1995年11月的3次太空飞行,分别执行在太空部署军用雷达侦察卫星、参加德国太空实验室的88项科学实验和向“和平”号空间站试验安装一个长4.6米、质量4.5吨的对接舱的任务。在1985年、1991年、1998年和2002年的4次太空飞行中进行了9次太空行走,在航天史上写下了辉煌的一页。

1985年11月26日,罗斯和其他6名航天员乘“亚特兰蒂斯”号航天飞机升空,首次参加太空飞行。他的任务是通过两次太空行走,在航天飞机敞开的货舱中试搭两种铝制结构的太空建筑物。一次是搭建由100多根横梁和撑杆组成的桁架,有1.4米长;另一次是搭建一个每边长3.6米的倒金字塔形四面体结构。罗斯在失重状态下采用固定和漂移的方式,在茫茫太空中反复装拆这两种建筑结构,以试验人在太空搭建大型建筑物时发生的情况,进行比较,取得了宝贵经验。这两次太空行走用了约12小时。罗斯于12月3日返回地面。

1991年4月5日,罗斯等5名航天员再乘“亚特兰蒂斯”号航天飞机上天,主要任务是发送一个质量为17吨的伽马射线探测器。此外,罗斯和另一名航天员杰伊·阿普顿结伴进行了两次太空行走。4月7日,由于伽马射线探测器在施放前主天线未能自动打开,在其他补救措施均不能奏效的情况下,罗斯和阿普顿被迫进行了一次近4小时的紧急太空行走,排除了故障,修好了天线。4月8日,按计划在距地面450千米的太空漂浮6小时,测试将来兴建和维修国际空间站的器材。由女航天员琳达·戈德温在舱内操纵伸到太空15米长的机械臂,罗斯站在机械臂的末端,先被高高举起,然后快速落下,罗斯说;“我感觉还没有电梯快。”戈德温指挥失重升降试验后,又操纵机械臂绕轴心旋转,使罗斯看上去就像钟上的一根指针。罗斯沿着航天飞机货舱左侧架起的一条14米长的单车轨道,坐在手推车、马达车和电动车3种不同的动力推车上,以6.4千米每小时的速度滑行,测试不同载运工具在失重情况下的功能。他告诉地面控制中心的人员说:我还是比较喜欢操作简单的手推车。罗斯和阿普顿轮流完成了这次试验任务,于4月11日返回地面。

1998年12月4日,“奋进”号航天飞机发射升空,为国际空间站送去第2个组件,即“团结”号节点舱。在机上6名航天员中,罗斯和詹姆斯·纽曼分3次太空行走,为“团结”号节点舱与早它进入轨道的俄罗斯“曙光”号功能舱对接飞行创造条件。12月7日进行第1次太空行走,罗斯和纽曼把两个新对接成功的空间站组件间的那些负责输送电力、数据和计算机指令的电缆连接起来。罗斯坐在机械臂上,登上耸立在“奋进”号货舱上方7层楼高的空间站上面,用了4个小时把两舱的40根电缆接通。国际空间站的电缆大多数铺设在舱体外面,以防出现类似“和平”号空间站的通道里出现过的电缆缠绕事故,同时避免电缆缠绕妨碍在出现紧急情况时关闭舱门。这次太空行走共用约6个半小时,罗斯看到了5次日落的情景,他说:“太空落日的晚霞真美!”12月10日进行第2次太空行走,罗斯和纽曼合作在站外先安装了一根用于同休斯敦的约翰逊航天中心进行无线电联系的天线,并为“曙光”号功能舱安装安全护栏。12月12日进行第3次太空行走,他们为建设初期的国际空间站安装一个供今后建设者使用的大型工具箱,把它固定在站外,箱中有50件工具。罗斯使用一根3米的长杆撬开“曙光”号功能舱上另一根1.2米长的天线,并检测了自己携带的微型喷气背包的性能。航天员第一次在国际空间站外的工作取得成功。

2002年4月8日,罗斯乘坐“亚特兰蒂斯”号航天飞机参加第7次太空飞行。此行的主要任务是在国际空间站修建一条“太空铁路”。罗斯和另一名航天员通过4次太空行走,把长达13米的第一段轨道和轨道车安装到国际空间站上去,轨道的其余部分将在2年时间内陆续安装,整个轨道系统全部竣工时将长达110米。它是组成国际空间站的外部构件,将在安装太阳能电池板以及其他构架工程的建设中发挥重要作用。罗斯于4月19日返回地面,结束了他的第7次太空之行。

中国航天英雄杨利伟

杨利伟,男,汉族,辽宁省葫芦岛市绥中县人,大学文化程度,1965年6月21日生,身高1.68米,中国共产党党员、中国共产主义青年团团员。中国人民解放军少将军衔,特级航天员。现任中国航天员科研训练中心的副主任。他是中国培养的第一代航天员,在中共十七大上当选为中央候补委员。杨利伟在原空军部队安全飞行1350小时。

北京时间2003年10月15日9时,杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空,是中华人民共和国第一位进入太空的太空人。

1983年,杨利伟考进了空军第八飞行学院。并加入中国共产主义青年团。4年后毕业。

1996年,杨利伟参加航天员初选体检。

1998年1月,杨利伟和其它13位空军优秀飞行员一起,成为中国第一代航天员。由于航天员大队隶属总装,在当时改为陆军。

2003年7月,杨利伟经载人航天工程航天员选评委员会评定,具备了独立执行航天飞行的能力,被授予三级航天员资格。时为中校军衔。

2003年10月15日9时,杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空。他和技术专家的创举使得中国成为第三个掌握载人航天技术的国家。

2003年10月15日,杨利伟晋升上校军衔。

2004年春节前后,杨利伟晋升大校军衔。

2004年12月9日,杨利伟获香港中文大学颁发荣誉理学博士学位。小行星21064以杨利伟命名。

2005年,杨利伟出任中国航天员科研训练中心的副主任。

2007年10月,杨利伟在中共十七大上当选为中央候补委员。

2008年7月22日,晋升少将军衔。

2003年10月15日5时28分。酒泉卫星发射中心航天员公寓问天阁广场。

身着乳白色航天服的杨利伟迈着从容而稳健的步伐,向中国载人航天工程总指挥李继耐走去。

“总指挥同志,我奉命执行中国首次载人航天飞行任务,准备完毕,待命出征,请指示。中国人民解放军航天员大队航天员杨利伟。”

“出发!”随着总指挥庄重下达的命令,杨利伟大声答:“是!”一个标准的军礼,定格在共和国的航天史册上。

这是一次英雄出征。这是一次伟大出征。这是杨利伟历经磨练征服太空之旅。

43岁的杨利伟出生在渤海湾附近。大海养育了杨利伟,同时也塑造了他刚毅质朴、沉静温雅的性格。儿时,面对蓝色的大海,他有一个梦想,希望有一天,能像海鸥那样,向着蓝天飞去。

1983年,杨利伟考进了空军第八飞行学院。四年的刻苦学习和训练,他终于成了空军一名优秀的歼击机飞行员。儿时的梦想成了现实。

从此,他尽情地飞翔在蓝天。从华北飞到西北,从西北飞到西南,在祖国的万里蓝天上,处处留下了他矫健的身影……1996年的初夏,杨利伟接到通知,参加航天员初选体检。

杨利伟没有想到,儿时的飞翔蓝天梦想,会飞得那样遥远,飞向了遥远的太空。

杨利伟为这个梦想而激动。他说:“航天员是个非常神圣的职业,自己特别希望能走进这支队伍。”

初检通过了,杨利伟又被安排到北京空军总医院参加临床体检。“我当时心里特别高兴,提前三天就去了。护士还和我开玩笑说:‘你也太积极了吧!’”杨利伟回忆说:“我当时太想加入这个队伍了!”

然而,加入这个队伍并不是容易的。航天员的选拔近乎“苛刻”,要“过五关斩六将”。医学临床检查,要对人体的几十个大大小小的器官逐一检查。航天生理功能检查,被人们形象地称为“特检”:在离心机上飞速旋转,测试受试者胸背向、头盆向的各种超重耐力;在低压试验舱测试受试者上升到5000米、1万米高空时的耐低氧能力;在旋转座椅和秋千上检查受试者前庭功能;进行下体负压等各种耐力测试。几个月下来,886名初选入围者已所剩无几。

杨利伟的临床医学和航天生理功能各项检查的指标都达到优秀。1998年1月,他和其他13位空军优秀飞行员一起,成为中国第一代航天员。

2003年7月,杨利伟经载人航天工程航天员选评委员会评定,具备了独立执行航天飞行的能力,被授予三级航天员资格。

从来没有一次飞行,像杨利伟那样,振奋着亿万人的心。

2003年10月15日晨,杨利伟进入飞船,按照规定程序有条不紊地进行着发射前的各项检查。

8时59分,0号指挥员下达了“1分钟准备”的口令。火箭即将点火。指挥大厅里充满紧张气氛,许多观看飞船发射的人,紧张得连大气都不敢出。一切在瞬间仿佛凝固了。

杨利伟在飞船内安稳地目视着前方,静静地等待着那辉煌一刻的到来。医学监视仪器显示,杨利伟的心率:76次/分。据国外有关资料显示,发射前航天员因为激动或紧张,心跳一般都要加快,有的达到140次/分。

指挥大厅里传出了清晰的口令:10、9、8、7、6……这时,屏幕上出现杨利伟向大家敬了一个标准军礼的画面。全场顿时掌声雷动。一位老专家激动得满眼泪花,不住地说:“杨利伟,好样的!”

事后,这位老专家向记者说,在这样的特殊时刻,杨利伟敬礼向大家致意告别,心里想的是大家,惟独没有他自己。这不仅体现了杨利伟坚强的意志,良好的心理素质,更展现了杨利伟的人格魅力。

那还是1992年的夏天。杨利伟所在部队来到新疆某机场执行训练任务。那天,他驾驶着战鹰在吐鲁番艾丁湖上空作超低空飞行。突然,飞机发出一声巨响,霎时间仪表显示汽缸温度骤然升高,发动机转速急剧下降!

杨利伟明白,自己碰上了严重的“空中停车”故障,飞机的一个发动机不工作了!紧急关头,杨利伟异常冷静。他一边向地面报告,一边按平时训练的要领作出一系列动作,进行妥善处置。他心里只有一个念头:一定要把飞机开回去!

他稳稳地握住操纵杆,慢慢地收油门,驾驶着只剩一个发动机的战机一点点往上爬升、爬升。500米、1000米、1500米,飞机越过天山山脉,向着机场飞去,稳稳降落在跑道上。

飞船起飞了。飞向了太空。从飞船的舷窗往外望去,杨利伟看到了深邃而美丽的太空。他激动地告诉大家:“我看到美丽的太空了。”

这时,大家想起了一个故事。发射前,杨利伟参加飞船模拟发射演练。按照飞行程序,飞船起飞后3分20秒左右,罩在座舱外的“整流罩”将被抛除,航天员在此时可以看见舷窗外的天空。但在演练时,这只能是一种想象中的景况,不会实际发生。因此,指挥大厅里的老总们谁也没料到航天员在此时会有什么反应。

演练在进行,飞船座舱内的杨利伟在一丝不苟、忙而不乱地做着各种规定动作。程序刚刚走到3分20秒,指挥中心大厅里传来杨利伟响亮的报告声:“整流罩抛除,我看到窗外的天空了!”

专家们惊讶地问航天员系统总指挥兼总设计师宿双宁:“你们的航天员训练得这么好,连这都知道?”宿双宁自豪之情油然而生:“开玩笑,你都知道,他还能不知道?!”

为了这个“都知道”,杨利伟付出了太多的艰辛和巨大的努力。

“神舟”五号飞船发射准备阶段,经专家组无记名投票,杨利伟以其优秀的训练成绩和综合素质,被选入“3人首飞梯队”,并被确定为首席人选。

杨利伟全身心地投入了“强化训练”。“飞船模拟器”成了杨利伟的“家”。飞船模拟器是在地面等比例真实模拟飞船内环境、对航天员进行航天飞行程序及操作训练的专业技术训练场所。飞船从发射升空到进入轨道,再调姿返回地球,持续时间几十个小时甚至上百个小时,飞行程序指令上千条,操作动作有100多个。舱内的仪表盘红蓝指示灯密密麻麻,各种线路纵横交错,各种设施星罗棋布。要熟悉和掌握它们,并能进行各种操作和故障排除,只有靠反复演练。

于是,杨利伟把能找到的舱内设备图和电门图都找来,贴在宿舍墙上,随时默记。他还用小型摄像机把座舱内部设备和结构拍录下来,输入电脑,刻制了一个光盘,业余时间有空就放来看。

他自信地告诉记者:“现在我一闭上眼睛,座舱里所有仪表、电门的位置都能想得清清楚楚;随便说出舱里的一个设备名称,我马上可以想到它的颜色、位置、作用;操作时要求看的操作手册,我都能背诵下来,如果遇到特殊情况,我不看手册,也完全能处理好。”

后来,在5次正常飞行程序考试中,他取得了2个99分、3个100分的好成绩,专业技术综合考评排名第一。

正因为杨利伟对飞船飞行程序和操作程序烂熟于心,在21小时23分钟的飞天之旅中,他的全部操作没有出现一次失误。

飞船进入了太空轨道。这时,杨利伟突然感觉到身体似乎要飘了起来,他清醒地意识到,飞船已经脱离地球引力,来到了太空。在他还来不及体验失重的奇妙感受时,就觉得好像头朝下脚朝上,十分难受。他意识到这是在太空失重状态下出现的一种错觉,如果不及时克服,就很可能诱发“空间运动病”,影响任务的完成。他用平时训练的方法,凭着顽强的意志,强迫自己在意识上去对抗和战胜这种错觉,很快就调整过来,恢复了正常。

飞船在飞行。舷窗外,阳光把飞船太阳能帆板照得格外明亮,那下边就是人类的美丽家园。蔚蓝色的地球披着淡淡的云层,长长的海岸线在大陆和海洋间清晰可辨。

飞船绕着地球90分钟一圈高速飞行。一会儿白天,一会儿黑夜。黑白交替之间,地球边缘仿佛镶了一道漂亮的金边,景色十分迷人。杨利伟拿起摄像机,赶紧把这壮观的景色拍摄下来。他不由得从心里腾升起从未有过的强烈自豪感,为中国人飞上太空感到骄傲。他郑重地在飞行手册上写下了“为了人类的和平与进步,中国人来到太空了!”

飞船飞行到第七圈时,他又在太空展示了中国国旗和联合国旗,表达了中国人民和平利用太空,造福全人类的美好愿望。

飞船总设计师高度评价杨利伟的太空飞行:“不是一般的成功,而是非常成功;不是一般的完美,而是特别完美。”

国外媒体和航天员同行也一致认为:这是一次完美的飞行。

杨利伟在太空飞行中的杰出表现,让世界再次对中国及中国的航天英雄刮目相看。

“我为伟大祖国感到骄傲!”这是杨利伟返回地面后向欢迎的人们说出的肺腑之言。因此,在太空飞行中,他的心和战友们一直紧紧相连。按照预定的太空飞行计划,杨利伟在太空有5小时的休息时间。但他只睡了半小时。他说,首次太空飞行,机会太难得了,我要尽可能地体验太空飞行,为战友们将来上太空做准备。

回来后,杨利伟成为了公众人物,有许多活动需要他参加,但只要一有空,他就和战友们在一起,交流太空飞行心得。回来后不久,他就主动要求参加航天员例行的体能训练。

10月16日,杨利伟成为了全国人民心目中的民族英雄。那天,他回到北京航天城时已是晚上。21小时太空之旅的极度疲劳尚未消除,他就给训练航天员的教员们一个个打电话,向教员们汇报自己在太空的情况。而此时电视里已全是他的新闻和形象,他却仿佛什么都没有发生。

一位老教员感叹地说:“难得啊,难得。能在巨大荣耀面前,保持如此平常心态,正是优秀航天员应该具备的素质。”

是的,面对巨大的荣誉,杨利伟没有居功自傲,也没有忘记航天员的神圣使命,犹如平时,淡然置之。

他的亲人成为了新闻人物,甚至儿子小宁康也被众多媒体包围,他要求媒体不要宣传,一再希望以平常人对待。

他在空军时的战友还记得,1997年,当杨利伟通过体检,回到部队等待通知的那一年里,他仍然专心致志地投入到飞行训练中。那年他飞了150多小时,大大超过当时部队规定的飞行时间。尽管体检耽误了许多时间,但在这一年的考评中,杨利伟的飞行成绩依然名列前茅。

这就是航天英雄杨利伟。记者曾问杨利伟,你对航天员的职业怎么看?他说,在飞天的征程上,不仅充满了艰辛,风险也时刻存在,许多勇士还为此付出了生命,但征服太空是航天员的神圣使命,作为一名军人,就是要时刻准备奉献和牺牲。

11月7日,当祖国和人民给予航天英雄杨利伟以最高荣誉时,杨利伟说出了自己的心里话:“感谢祖国和人民对我的培养,光荣属于祖国,光荣属于人民,光荣属于千万个航天人。我为祖国感到骄傲。我将继续努力工作,时刻准备接受祖国和人民交给我的任何任务!”

中国航天英雄聂海胜

聂海胜,男,汉族,湖北枣阳人,党员,大学文化。1964年9月出生,1982年加入中国共产主义青年团,1983年6月入伍,1986年12月入党,现为中国人民解放军航天员大队一级航天员,正师职,大校军衔,身高172厘米。

曾任空军航空兵某师某团领航主任,飞过歼五、歼六、歼七等机型,安全飞行1480小时,为空军一级飞行员。

聂海胜于1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练,他完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。曾入选我国首次载人航天飞行航天员梯队。

“太空一往返,中华五千年!”当杨利伟登上“神舟”五号飞船之际,他的战友、中国载人航天首飞航天员梯队成员聂海胜,满怀激情为记者写下这句话。聂海胜,目送战友飞上太空,心中充满了对自己事业的崇敬和自豪。他说:“九天揽月,我们盼望那一天!”

2005年6月,入选“神舟”六号载人航天飞行乘组梯队成员。2005年10月12日,随神舟六号飞船和费俊龙一起踏入天空展开为期五天的中国航天第二次载人飞船飞行。

聂海胜,出生于湖北枣阳杨垱镇一个小村庄里,儿时贫困的生活常常让父母为区区几元钱的学费犯愁,只好东挪西借,有时代替学费交到老师手中的竟是一只兔子。

对待学习,聂海胜自觉而刻苦。尽管没钱买学习资料,但课本上的内容,在哪页哪个位置,他都清清楚楚。

初中毕业考试,聂海胜考上了县重点高中,整个杨垱镇只有两个学生考上。学校了解到他的家庭困难,为他补助了救济金。每次放假,他还去十几里外的堂兄家帮着搬木材、装茶叶、下地干活,一个假期下来能挣十几块钱。就这样,他靠自己的双手挣出了上高中的学费。

聂海胜说自己是幸运的,高中毕业时遇上了招飞。当飞行员是聂海胜的梦想,小时候在山坡上放牛躺着睡着的时候,从没见过飞机的他做过一个奇怪的梦,梦见自己长出一双大大的翅膀飞上蓝天。

有一天,家中来人,说是县武装部搞政审的,他才知道自己真的要去飞翔了。

临走时,聂海胜像往常上学一样,只背了一个书包,没有更多的行李。他死活不让母亲出门送自己,是怕母亲难过。

来到航校,聂海胜好似鸟儿上了天。他觉得自己与飞行有缘,要不儿时为何会做那个无缘无故长翅膀的梦?为何摸着操纵杆就熟悉得像老朋友一样操作自如?

聂海胜觉得自己是为飞行而生的。当年,作为同行中第一个放单飞的人,教官让他给其他学员讲讲飞行体会,不善言辞的他只说了一句话:“啥也不想,只管飞!”

1989年6月12日,聂海胜开始改装后第一次驾驶某型歼击机单飞。第二天,他就遇上了事故。

那天,正当他准备飞向4000多米的高空时,只听座舱外“砰”的一声爆响,发动机停车了。瞬间,飞机转速、高度下降,舱内温度急剧升高。他一边镇定地向地面报告,一边试图排除故障。

所有的办法都尝试过了,飞机还在下坠。这时,地面指挥同意他跳伞。但聂海胜还想做一做努力,只要有一线希望就要把飞机开回来!他试着让飞机滑行,但因距离太远没有成功。

此时,飞机距离地面只有四五百米,急速下降的飞机带来巨大的超重过载,动一下都很困难。最后,他不得不按下了弹射开关,此时他已出现了瞬间黑视,什么也不知道了。

等他睁开眼,自己已落在了稻田里,飞机摔在了离自己一百多米远的山沟里,扎进土里十几米深,着火爆炸了。

后来经查明,事故原因是由于发动机压缩器上的叶片出了机械故障。鉴于聂海胜以良好的心理素质沉着冷静处置险情,想尽一切办法挽救飞机的勇敢精神,部队党委为他记了三等功。

聂海胜有个温馨的家,这个家的日常生活,也是紧紧围绕着“航天”二字运转的。

当初接受航天员选拔时,聂海胜的体重就稍稍有点超标。于是,如何帮他“减重”成为整个家庭十分关注的课题。航天员在训练中身体消耗很大,不吃东西不行,吃不好也不行。如何减重?只有通过加大运动量来实现。妻子聂捷琳说:“这几年,他在体能训练上的付出,比别人要大得多。我们全家跟着他都成了‘运动员’。”

平时聂海胜住在航天员公寓,双休日才回一趟家。这两天里,聂捷琳一到晚饭后,就动员女儿陪聂海胜去广场转圈散步,不转上两小时不回来。饮食上,她就瞄着豆制品往家买,最多是买点牛肉,高脂肪的食品坚决不买。以至于女儿常常抱怨:“爸爸一回家我就没好吃的了。”

5年内,聂海胜把自己的体重减了5公斤,并一直保持着67公斤的标准。

女儿11岁了,夫妇俩给她起名聂天翔是一个十足“航天”味的名字。双休日她除了完成自己的课外作业,重要的责任是担任父亲的“英语辅导员”。聂海胜过去英语基础较差,而小小年纪的女儿在这方面却颇有天赋。家里常见的情景是,女儿煞有介事地提问,父亲认认真真地回答;或是父亲老老实实地背课文,女儿在一边扯着嗓子叫唤:“不对,不对,重来一遍!”

航天员大队领导说:“我们每一个航天员的身后,都有一个优秀的妻子,聂海胜爱人对他事业的支持,更是全心全意。他的训练成绩始终在往前走,家人的支持是重要精神因素。”

中国航天英雄费俊龙

费俊龙,男,汉族,江苏昆山人,党员,毕业于长春航校,大学文化。1965年5月出生,1982年6月入伍,1985年5月入党,现为中国人民解放军航天员大队一级航天员,正师职,大校军衔。

费俊龙曾任空军某飞行学院飞行技术检查员,飞过歼教五等机型,安全飞行1790小时,为空军特级飞行员。

1998年1月,费俊龙正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。

2005年6月,费俊龙入选“神舟”六号载人航天飞行乘组梯队成员。

2005年10月12日,费俊龙随神舟六号飞船和聂海胜一起踏入天空展开为期五天的中国航天第二次载人飞船飞行。

2005年10月14日,下午费俊龙在天空做了四个前滚翻。

2005年11月26日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重举行大会,庆祝“神舟”六号载人航天飞行圆满成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛在大会上发表重要讲话,并为费俊龙、聂海胜颁发了“航天功勋奖章”和“英雄航天员荣誉称号、航天功勋奖章证书”。

金秋时节闸蟹肥,销往外埠的阳澄湖闸蟹已经配上了激光防伪商标并辅以锁具相扣,倒也颇为壮观。神舟六号载人飞船航天员费俊龙的家乡就位于阳澄湖湖畔的江苏省昆山。

巴城,这里的大闸蟹文化节尤显热闹。不知蜂拥此间的食客在大快朵颐的时候,是否知道这个平日宁静的鱼米之乡走出了另一位中国航天员的优秀代表费俊龙。

费俊龙依旧无暇返乡品尝阳澄湖大闸蟹的美味,因为他先在北京西北郊的航天城封闭训练,后又到达酒泉,为神六发射做着最后的准备。其实,即使没有神六的发射任务,费俊龙从军廿三载,探家也只不过六次。而且不知是否和其从事的工作有关,除了费俊龙的家人,其老家邻居几乎都从未见过他返家。

费俊龙在家中排行老三,因为前面已经有两位姐姐,所以当费俊龙出生时,费爸爸给他起了一个女性化的小名“三囡囡”。小俊龙自小乖巧,且爱吃家乡特产大闸蟹,所以每年闸蟹最肥的时候,费老妈妈就格外思念自己爱吃大闸蟹的儿子。费老妈妈也在期待着自己的“三囡囡”可以登上神六,问鼎太空。

费家的房子在富裕的昆山地区并不显眼,而且略显老旧。当地居民大部分并不知道当年的“三囡囡”已经成为中国的航天英雄。甚至费俊龙中学就读的巴城中学,在神五发射前不少师生都不知道他们的学长也有希望登上太空。

费俊龙的姐姐开着一间专卖闸蟹的铺子,门匾上书“童叟无欺,诚信为本”,她向记者介绍,费俊龙十来岁就经常下田干农活挣工分了,一天下来不过才挣3个工分。田间劳动辛苦繁重,费俊龙却胆大心细,体力活再繁重,他也没摔伤碰伤过。如果那时费俊龙背河泥时一步不慎摔倒,也就不会有今天的航天员费俊龙了。因为招考飞行员全身要求不能有一条疤痕。

1982年,费俊龙17岁,空军赴当地招考飞行员,费俊龙经过严格选拔顺利选飞成功。当年苏州地区总共向空军部队输送了6名飞行员,后来驾机上天的只有3人,至今留在部队的只有费俊龙一人。

1986年,从长春某部航校毕业的费俊龙分配到武汉某部航校担任教官,费俊龙第一次回家探了次亲,那时费俊龙离家入伍已有4年之久。

1991年,费俊龙与同为航校毕业的妻子喜结连理,费俊龙的妻子如今也是一位杰出的航天人,在中国航天工业医学研究所任职。20世纪90年代,费俊龙先后调往甘肃、北京等地空军部队任职。期间的1996年,费俊龙曾荣立二等功。

1998年,费俊龙成为中国第一批宇航员集训队员后,数度赴俄罗斯加加林宇航员训练中心进行训练,期间费俊龙曾经回过两次家,但家里任何人都不知道他为什么出国。直到2003年2月,费俊龙和其他航天员一样被“强制”要求回家探亲时,他的双亲才隐约感觉费俊龙正在从事一项重大使命。同年10月15日,杨利伟冲天成功,费爸爸自豪中透着几许失望,不过却说:“谁第一个被选中都是一样的!中国人飞太空的事业,这才是第一步。”

中国航天英雄翟志刚

翟志刚,男,汉族,身高172厘米,黑龙江省齐齐哈尔市龙江县龙江镇龙西村人,大学文化、双学士学位。1966年10月10日出生,1984年加入中国共产主义青年团,1985年6月入伍,1991年9月入党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,副师职,大校军衔。

翟志刚曾任空军试训中心某团飞行教员,飞过歼七、歼八等机型,安全飞行950小时,为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。曾入选我国首次载人航天飞行航天员梯队。2005年6月,入选“神舟”六号航天载人飞行乘组梯队成员。2008年6月,入选“神舟”七号载人飞行乘组。

北京时间2008年9月27日16点43分24秒,神舟七号航天员翟志刚开始出舱,16点45分17秒,翟志刚在太空迈出第一步,16点59分,结束太空行走,返回轨道舱。北京时间2008年9月28日,成功返回地球。

翟志刚出生在黑龙江省齐齐哈尔市龙江县的一个小乡村。父亲长年卧病在床,一个大家庭全靠母亲支撑。

翟志刚小的时候,家里生活非常困难,但目不识丁的母亲对子女上学却毫不含糊。她说:“咱翟家砸锅卖铁也要供几个孩子读书。”

翟志刚回忆说:“年近六旬的母亲,靠卖炒瓜子供我读完小学和初中。每天起早贪黑到街上卖炒瓜子,风里来雨里去,每天晚上回来,用她粗糙而又裂着口子的双手将一张张发皱的角票分币点捋平整。这场景让我感情上再也忍受不了,我含着热泪对母亲说不想继续念书了,我要帮您老人家支撑起这个家。”

谁知当他把想法说出后,一向慈祥的老母亲发了火。母亲流着泪对翟志刚说:“妈不识字,也不会讲什么大道理,但我认准一个理,你这个书必须念下去!”

空军飞行学院来招飞了,翟志刚高兴地报了名。当亲朋好友跑来告诉他考上空军飞行学院的消息时,母亲比他还激动。临走的前一天,母亲从贴身的小包里掏出一张带着体温的5元钱,硬塞到儿子手里。翟志刚忍不住心酸,搂住白发苍苍的母亲哭了。

在母亲殷切的目光注视下,翟志刚一步步成长起来。先后任飞行中队长、飞行教员。1995年5月的一天,翟志刚参加飞行训练。忽然,一股强劲的气流卷起沙尘暴向机场袭来。当时,他正在返航途中,目视已看不清地面,风速10米以上,他驾驶战机完全凭仪表安然着陆。那一次,他荣立了三等功。

日常生活中的翟志刚爱好很多,他舞跳得不错,模仿赵本山的小品也惟妙惟肖。

翟志刚的哥哥翟志强说,一般翟志刚训练任务紧张的时候,也正是他爱人工作忙的时候,有时几天也找不着他们。他最后和弟弟通话是在两个月前,从谈话中翟志强感觉到弟弟此次登上“神六”的把握很大,弟弟说他们马上要进入封闭训练了,并实地操作演练,但最后谁能圆上飞天梦,得临发射前才能宣布。翟志强对弟弟很有信心:他飞上去的机会有八九成吧!

1996年初夏,翟志刚接到通知,参加航天员初选体检。初检合格,他又接通知到北京空军总医院参加临床体检。再接下来,他来到北京航天医学工程研究所,参加“特检”,也就是航天生理功能检查。

医学临床检查,要对人体的几十个大大小小的器官逐一检查,随后的航天生理功能检查更是苛刻。几个月下来,1000多名初选入围者已所剩无几。

翟志刚顺利地一关一关闯过。他的临床医学和航天生理功能各项检查的指标都达到优秀,令评选委员会全体专家信服。从飞行员到航天员,有许多东西要从头学起。基础理论训练,就有十几门课程。翟志刚回忆说:“我当飞行员已飞过了1000小时,基本上可以吃老本了。到这儿后,天天要像准备高考的学生似的趴在桌上读书,学的东西还都很枯燥,听起来很吃力,开始确实不适应。初来时的两年,晚上12点前没睡过觉。”

航天环境适应性训练,是一项非常艰苦的训练。然而,记者在观看他进行这项训练的录像时,发现一个有趣的现象———自始至终,翟志刚面带微笑。

首飞之前,翟志刚的心理教员曾问过他:“你想没想过如果选你去执行首飞任务,会是什么心情?”

翟志刚满脸笑开了花:“我会比平时训练更放松,就让我轻松地去飞吧!”

“圆飞天梦,为了祖国!”翟志刚这样说。

翟志刚的母亲如今已81岁高龄,她不愿离开故土到北京跟儿子享福。无法守在母亲身边尽孝的翟志刚只有通过寄点钱来表达一个儿子的心意。他说,寄多少媳妇都不管,直寄到我认为合适为止。

日常生活中的翟志刚爱好颇多,同事们说他属于“动静皆宜”型。静,他好研习书法,钻得还挺深;动,他交谊舞跳得有模有样,每次航天员们办舞会,满场飞的准是他。他还是个能工巧匠,家里安装、修理个什么玩意,他一看就会,一摸就懂。

闲暇时,翟志刚爱看武打小说,爱看电视小品,模仿起赵本山来,还真有几分神形兼似。他还有个不大为人所知的爱好——爱玩电动玩具。每次给儿子买回电动玩具来,他自己先玩个痛快,再给儿子当教练。

翟志刚入选宇航员队伍已经10年,两次入选“神五”、“神六”梯队,两次与“飞天”失之交臂。

2003年“神五”飞天前,翟志刚和杨利伟、聂海胜同时成为“神五”的备选宇航员。杨利伟被确定为“神五”宇航员后,翟志刚和聂海胜曾陪着即将出征的杨利伟在媒体面前亮相,做出征前的汇报。作为备选宇航员,他们一直将杨利伟送到“神五”舱口。当所有镜头灯光都对准杨利伟时,他们一直微笑着向人群挥手。

“当时为杨利伟捏一把汗,并没有想‘他上了,我没能上’。”翟志刚这样回忆当时的感受。

翟志刚在“神六”发射前再次成为热门人选,而同样可惜的是,他再次失之交臂。有记者问他,距离那么近,却没有得到,会不会觉得惋惜?他说:“就是因为太近了,所以跟着一样光荣。”

因为强烈的荣誉感,翟志刚一直努力,等待实现飞天梦想,他曾这样表白:“如果‘神七’还是擦肩而过,我还是要继续努力。”

神舟七号飞船顺利着陆后,翟志刚出舱后发表讲话:“我们顺利的完成了这次载人航天飞行任务,刚刚返回到地面,昨天,中国航天员进行了首次出舱活动,使命光荣,充满挑战,结果圆满,我为祖国感到骄傲!”

2008年11月7日上午10点,庆祝神舟七号载人航天飞行圆满成功大会在人民大会堂召开。中共中央国务院中央军委授予翟志刚同志“航天英雄”的称号,胡锦涛亲自为翟志刚颁发“航天功勋奖章”和证书。

翟志刚的爱人张淑静是他的战友,张淑静在航天食品研究部门工作,航天员的饮食计划都是她所在的单位研究制定的。1994年,张淑静与翟志刚结婚,婚后两人非常恩爱。

“神五”发射成功后,面对媒体的采访,张淑静曾对翟志刚有三句话的评价:“他是很负责、温情的丈夫;他是儿子眼中可爱的父亲、是父母面前孝顺的儿子;我此生嫁给他,真是幸运。如果有来生,我还要嫁给他!”儿子翟天雄今年10岁,上小学四年级,立志长大后也当航天员。

妻子张淑静说:“我对翟志刚有3句话的评价:他是温情的丈夫,可爱的父亲,孝顺的儿子。”当年选拔航天员时,按规定家属也要进行体检。张淑静对翟志刚表示:“如果因为我的身体原因而影响到你,那我哪怕与你离婚,也要支持你的事业!”“神舟”五号飞船发射准备阶段,翟志刚以其优秀的训练成绩和综合素质,被选入3人首飞梯队。在测试演练开始前,翟志刚的心理教员怕他心情紧张,特地去找他聊天。翟志刚面带微笑,谈笑风生。没谈几句话,教员回来了,说:“我本来想帮他缓解一下紧张情绪,他倒好,先帮我把情绪放松了”。如今,战友实现了“飞天梦”,翟志刚说:“为了祖国,我们一定要飞得更高!”

中国航天英雄刘伯明

刘伯明,男,汉族,身高168厘米,黑龙江省齐齐哈尔市依安县人,党员,大学文化、双学士。1966年9月出生,1986年加入中国共产主义青年团,1985年6月入伍,1990年9月17日加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,副师职,大校军衔。

刘伯明曾任空军航空兵某师某团中队长,飞过歼八等机型,安全飞行1050小时,为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。2005年6月,入选神舟六号载人航天飞行乘组梯队成员。

2008年6月,入选神舟七号载人飞行乘组。

1966年农历九月十六日,依安县红星乡东升村一户普通农民家中,一个男婴呱呱坠地,父亲刘志生为他起名刘伯明。

刘伯明兄妹6人,他在家中排行老二。1983年,刘伯明考到依安一中读高中时,家里要同时负担5个孩子读书,以种地为生的父亲已经深感乏力。

刘伯明知道家里困难,决定不像其他同学那样住校,而是跑校。父亲咬牙花100多块钱给他买了一辆二手的“白山”自行车,供他上学往返。

学校离家近10公里,全是坑洼土路。好天气时走路都吃力,遇到下雨天就变成黑泥水,连下脚都难。冬天路面结冰,非常滑。刘志生说,高中3年,刘伯明每天三四点钟起床,走时天不亮,回家天又黑了,两头不见太阳。“瞅着挺遭罪,但是没办法,家里就这个条件。”

刘伯明高三时的班主任、现任依安县教育局副局长的张福林说,冬天的依安可劲儿冷,即使不下雪,刘伯明骑到学校时也是脸上、脖子上、身上挂满了白霜,衣服都是湿的,被同学们戏称为“小雪人”。但是无论雨多猛、雪多大,他从未迟到或早退过。

父亲刘志生说,虽然每天骑车往返20公里很辛苦,但是刘伯明高中3年从未生过病,连感冒都没有过。张福林说,高中3年,锻炼了刘伯明强壮的体魄和坚强的意志,为他日后奠定了坚实基础。

1985年,空军在依安县招飞行员,严格的身体素质标准使很多报名者在第一关就遭淘汰。而刘伯明,轻松地就过关了。

刘伯明初三时的语文老师张述和说,伯明的成绩一直非常好,当时全班考高中只考上五六个,他就是其中之一。但张述和也透露,中考时刘伯明的英语是零分。

原来,刘伯明初中就读的农村学校,当时英语课只开半年,没有正规英语老师,所有学生在中考时都被英语拉了分。但即使是在一门没有分的情况下,刘伯明也考入了县里的一中。

刘伯明进入高中后在英语学习上格外下功夫。父亲刘志生说:“他连走道、干活时,都在背单词。”现在,在航天员队伍中,刘伯明的英语是最出色的。

正是从高中时代的一篇英文课外资料中,刘伯明第一次接触到了“航天”这个词。“‘对个人来说,这只是小小的一步;但对人类来说,却是一大步。’读到阿姆斯特朗登上月球时说的这句话,我很震撼。他的境界很高,航天的确是全人类的事业。”刘伯明事后表示。

1985年,在通过苛刻的招飞体检之后,刘伯明又毫无悬念地通过了文化课考试,进入长春飞行学院。

从长春飞行学院到牡丹江初教机场,再到锦州飞行大队,1991年,他开始单飞,并独立驾驶歼八。1998年,他和翟志刚等一起被选为我国第一批航天员。

一如20多年前那个在家乡泥泞道路上顶着风雪骑车往返的坚毅少年,今天的刘伯明,用当年的那股韧劲面对航天员艰苦的训练,并取得骄人成绩。如今,他已经带着亿万中国人的梦想,乘坐神舟七号飞向太空。

1985年,空军招飞在县城初试时,刘伯明的父亲才知道儿子悄悄报了军校,父亲记得儿子说过:“家里的负担太重,当兵能省一大笔费用。”面对儿子的懂事,父亲感到骄傲。那一年,经过重重考试,刘伯明成为学校几年来招飞唯一被选上的学生。1990年,刘伯明真正成为一名战斗机飞行员,但他并不满足。那几年,刘伯明无论飞行技能还是战斗机飞行员的作风养成,都在飞速进步。

刘伯明号称“小诸葛”,除了学习好,凡是动脑筋的事他都爱掺和。无论当飞行员还是航天员,每回智力竞赛他都不落。曾有一名以出刁钻问题著称的教官在连续“考问”刘伯明十多个“犄角旮旯”的问题后,也被他的对答如流所“震慑”,从此对他实行“免提”政策。

对于“神六”飞天,父亲刘志生认为,即使这次不能上天,儿子能入围大名单,已是非常优秀了。现在,他只希望儿子能够踏踏实实训练,毕竟以后还有许多次机会。

“神七”于2008年9月25日升空,3个正选太空人已然确定了,分别是翟志刚、刘伯明与景海鹏,进行中国航天首次太空漫步的是曾经2次入选神舟计划的航天员翟志刚。当晚,“神七”搭载3名宇航员在中国酒泉卫星发射中心升空。北京时间2008年9月28日,成功返回地球。

前往长春飞行学院学习的前一天,父母和老师都去车站为刘伯明送行。张福林对他说:“努力,只要你按照念高中时的坚强继续努力下去,以后不会错的。进步了就给我写信,落后了就别写了。”

后来,每当取得进步,刘伯明都会给他尊敬的老师写一封信。

张福林说,刘伯明的信通常挺长。信中他提到过训练艰苦,但是每次都会接一句:“训练时很苦,但是我能吃这个苦,请老师您相信我。”

父亲刘志生说,刘伯明刚到部队,每天早晨要跑1万米锻炼身体。刘伯明曾对他说过有时候中途真的不想再跑了,但还是咬牙坚持了下来。后来养成了习惯,如果哪天不跑万米,还觉得不习惯。

从长春飞行学院到牡丹江初教机场,再到锦州飞行大队,由于刘伯明一直表现出色,1991年,他开始单飞,并独立驾驶歼八。1998年,他和翟志刚等一起被选为我国第一批航天员。

刘志生曾在北京航天城亲眼见证儿子训练的艰苦:坐在高空旋转椅上,疾转100多圈后,下来还要辨别方向;有几天要24小时头朝下躺在30度角倾斜的床上。回忆起这些镜头,老人的眼中流露出对儿子的怜惜。

如今,刘伯明即将带着亿万中国人的梦想,乘坐神舟七号飞向太空。刘志生得知这个消息非常激动,他说:“没有白努力,儿子是好样的!”

神舟七号飞船顺利着陆后,刘伯明出舱后发表讲话:“我们刚才进行了重力返回再适应,并进行医监医保检测,身体状况都正常,相信中国航天员是最棒的,请祖国人民放心,感谢祖国人民。”

神舟七号上的三位航天员与家人进行了天地通话。刘伯明还向镜头展示了一张字条。上面写着“俯瞰家园,同一个地球村;横望日月,同一个太空城;三马飞天,齐祝愿;天地连线,一家人。”

2008年11月7日上午10点,庆祝神舟七号载人航天飞行圆满成功大会在人民大会堂召开。中共中央、国务院、中央军委授予刘伯明同志“英雄航天员”称号。胡锦涛亲自为刘伯明颁发了“航天功勋奖章”和证书。

中国航天英雄景海鹏

景海鹏,男,汉族,身高172厘米,山西阳泉人,党员,大学文化、双学士。1966年10月出生,1985年6月入伍,1987年9月入党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,副师职,大校军衔。

一双炯炯有神的眼睛,一头浓密的头发,这就是英姿飒爽的景海鹏!

景海鹏曾任空军航空兵某师某团领航主任,飞过歼六等机型,安全飞行1200小时,为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。

景海鹏是神舟六号航天员候选人,神舟七号航天员。

在家中,景海鹏是兄妹3人中的老大。他性格内向,不太爱说话,但从小喜欢体育,尤其喜欢打篮球。因为个子不高,老师说他不能当主力。景海鹏是个不服输的人,找一切机会上场。结果,这个从开始坐冷板凳的小伙子,无论在中学,还是以后在部队,他都是篮球主力队员。直到现在,他仍然是航天员中的篮球“钢铁前锋”。

读高中时的一天,景海鹏代表所在的安邑中学去运城中学打篮球比赛,在运城中学宣传栏里,他第一次看到了飞行员的照片。

这似乎是命中注定的相遇,景海鹏的眼睛都不愿从照片上挪开。回到家中,他兴奋地向父亲比划,飞行员的头盔是这样的,护镜是那样的。景海鹏说,自己真得非常喜欢飞行员的服装,看起来很威武。他告诉父亲:“我要当飞行员。”

1984年,空军在运城招考飞行员,景海鹏报了名。但是由于身体原因,他落选了。当时是因为学习时间太长、劳累过度,大哥眼睛里有些血丝,所以没有验上。这次落选对景海鹏无疑是个巨大的打击,他当时连门都不肯出,说“没脸见人”。然而更大的打击来了——父亲打算让他退学。后来村里的电工到景家串门,见状就劝景靠喜(景海鹏的父亲)让儿子再读1年,并让景海鹏在父母面前表态。景海鹏说:“如果再考不上飞行员,我就不活了。”就这样,景海鹏转入解州中学补习。转入解州中学之后,景海鹏学习更加用功。最早进教室的是他,最晚离开教室的还是他,两三个星期都不回家。另外,他特别注意了身体。并从那里成功考上了河北保定航校。

1988年,景海鹏顺利从保定航校毕业,到连云港的训练基地。

1991年6月份分配到南空驻无锡机场某部,成为一名空军飞行员,景海鹏凭借自己的出色表现,在几年后被任命为领航主管。他做事认真,刻苦钻研飞行技术,曾在团里驾驶飞机设计成绩最好。

1996年底,景海鹏参加了航天员选拔。

1998年,他正式成为我国首批航天员中的一员。2006年景海鹏入选神六航天员梯队。

景海鹏入伍后23年间总共回家3次,最近的一次也是时间最长的一次,是在神六发射之后的2006年春节,其实也只在家呆了5天。

神舟七号太空船于2008年9月25号发射升空,3个太空人包括入选过神五及神六计划的翟志刚、以及2名也曾经入选过神六的队友刘伯明与景海鹏。

景海鹏是1991年6月份分配到南空驻无锡机场某部的,而许骥认识他还要更早些。“1990年,他从航校毕业后,来到连云港的训练基地,那个时候我们就认识了!”当时担任副大队长和教员的许骥,就对景海鹏这个山西小伙子印象深刻,“他干什么事情都特别认真。”

1991年3月份,许骥调入南空驻无锡机场某部;3个月后,景海鹏也分配到这里,成为一名空军飞行员。从此后,这对师徒在六七年的时间里同在无锡这片蓝天下。许骥相继担任了副大队长、队长,而景海鹏也凭借自己的出色表现,在几年后被任命为领航主管。

“海鹏比较好强,不服输。”许骥说,在景海鹏这批飞行员中,个个素质都比较高,他算是最刻苦钻研的,“每次带他们飞行,教员们都要在着陆后讲一讲训练当中的问题。海鹏对此特别重视,不光认真听,还会去翻很多资料,做些理论上的研究,再加以验证。”

刻苦钻研与飞行技术是成正比的。许骥说,有一年,团里在太湖上空进行空靶实弹射击训练,前面一架飞机拖着长长的靶子起飞后,后面两架飞机再跟着起飞,全程保持目视联系,一直跟着这架飞机,等到进入射击空域后,跟在后面的第一架飞机开始瞄准攻击;完成任务后,第二架飞机再开始攻击……“这是全团第一次组织这样的高难课目训练,景海鹏驾驶的飞机,射击成绩是全团最好的!”

还有一次不大不小的惊险,也让许骥记忆犹新,并更加对景海鹏的飞行技术赞赏有加。那次,景海鹏成功处置了训练中出现的一个紧急情况。

“当时天特别热,景海鹏和他的战友们正在空中做飞行训练,我在飞行员休息室,通过宽大的玻璃可以看到机场跑道上的情况。”许骥说,轮到景海鹏的飞机降落时,意想不到的情况出现了,“他一着陆我们就发现机头向下耷拉着,当即判断,肯定是前轮有问题!”果然,因为地面温度太高,跑道上有一些小石块,飞机降落时轮子的冲击力非常大,触碰到石块时立即爆掉了,“这种情况是很危险的,如果飞行员方向保持不好、飞机偏离跑道的话,很容易倾覆出去……”看到眼前的一切,许骥急坏了。不过,很快他就发现,景海鹏进行了一系列的紧急处置:保持方向,放减速板,关掉其中一台发动机,放减速伞……这些都是在很短的时间内处理完的,一个不大不小的惊险就这样被成功化解。

飞机停稳后,大伙赶快跑过去帮景海鹏把飞机拉回来,只见他镇定地走出机舱,有条有理地向团领导讲述自己当时的处理方式,并和战友们一起对跑道路面进行调查。

驾机飞行是一名高手,打起篮球来也是一把好手!“景海鹏的球技很棒,在他们这批飞行员中,水平是数一数二。”许骥说,团里规定每天都有一个半小时的体育运动时间,常规运动如篮球、长跑等,还有一些针对飞行员的特定项目如悬梯滚轮等,“大家比较喜欢的是打篮球,每次都少不了景海鹏,他在篮球场上从来都是非常突出的一个!”

许骥的这番评价,还真应了景海鹏父亲景靠喜几天前接受记者采访时说的话。景家父子都喜欢体育运动,海鹏上小学二年级时,整天和高年级的同学打球,他个小投不进还老喜欢跟人家抢。上三年级后,个头高了些,体育老师还把学校里用旧的篮球给他玩,他就在院墙上画了一个圈,模拟篮球架……到了部队,打起篮球来当然更是得心应手。

同时,景海鹏在战友当中的号召力与组织能力也非常突出,在训练基地的时候他就是区队长(相当于班长),到了无锡机场后虽然没有设置这个职务,但大伙儿还是特别“认”他:由他招呼去打篮球,很快一帮人就能聚到一起;教员们要求飞行员自己去完成的一些科目,也都是先交给他,然后再分下去……对景海鹏来说,无锡给他的还不仅仅是任他翱翔的天空,还有他的妻子、儿子,他的家。1993年景海鹏结婚了,妻子是部队场站的一位领导介绍的。可惜许骥没能参加他们的婚礼,当时他被派到嘉兴学习了。“海鹏结婚前给我打了个电话,告诉我他要结婚了。后来我回到无锡后,还特地去了他家,补喝喜酒……”

1996年底,景海鹏参加了航天员选拔。同一时期,他的妻子怀孕了。1997年8月,儿子诞生!

1998年1月8日复选,景海鹏成为中国首批航天员。此刻,儿子已经4个月了,景海鹏给他取了个名字,叫“景宇飞”。

景海鹏到了航天大队后,许骥在1998年去北京培训的时候特地打电话给他,两人一起吃饭,好好地聊了聊。不过,从那以后见面的几乎就非常少了。

前不久听到景海鹏成为“神七”正选航天员的消息后,许骥特别骄傲和激动,“海鹏特别热爱飞行,他为这个事业坚持奋斗了这么多年,矢志不渝地追逐自己的梦想,真的非常不容易!”许骥说,自己也当了这么多年的飞行员,知道其中的辛苦,特别是航天员,训练起来更加枯燥,甚至严酷,如果不是有着真正的梦想和追求,很难坚持下来!“我非常敬佩他,也相信他一定会成功!”

2008年9月28日傍晚,这是亿万中华儿女注目的时刻,这一时刻“神七”凯旋!翟志刚、刘伯明、景海鹏三名神七航天员圆满完成任务,顺利返回祖国大地。航天员的父母妻儿欢呼雀跃起来。

“中国加油!景海鹏加油!”“景海鹏,你是我们中国人的骄傲!”景海鹏在山西运城东杨家卓村的父老乡亲们为他呐喊助威。

在电视上看到景海鹏安全出舱后,远在山西运城东杨家卓村的父母兴奋地鼓着掌。各方朋友送来的30多纸箱鞭炮相继被点燃,响声不绝于耳,院子里欢笑声不断。

2008年9月28日下午,天气仿佛也感受到了这份喜庆,在4天连雨之后放晴。东杨家卓村的老老小小和妇女们带上自家的小凳子,早早就聚集在景家的院子中央集体收看神七节目,等待神七安全着陆。

懵懂无知的小孩子趴在母亲的背上,瞪着大眼睛好奇地看着电视画面,还不住地往嘴里塞着大人散发的喜糖。一位白发苍苍的老人拄着拐杖被搀扶来到景家,不断地询问着“海鹏现在怎么样了”。

景家的客人络绎不绝,景海鹏的父亲景靠喜已记不清楚家里到底来过多少亲戚朋友。

他说,他这几天最愿意做的事情,就是坐在电视机前看儿子。景海鹏和他的战友们成功返回后,他紧绷的心终于放了下来。

老人每每思念儿子和孙子的时候,便只能掏出照片瞅上几眼。他的母亲王珍玲清楚地记得他和儿子最后一次通话的时间是2008年8月8日。她说,那一次海鹏打来电话专门提醒她和他爸看奥运会开幕式。

景海鹏安全出舱前,母亲王珍玲一直双手合十在胸前。直到看到景海鹏安全地出现在电视屏幕上,王珍玲才放下心来,激动的泪水模糊了她的双眼。她不停地说,“太开心了,我为我的儿子骄傲。”景海鹏的父亲景靠喜满面笑容地说,“希望儿子日后能为祖国航天事业再次作出更大的贡献。”

运城市蒲剧团的两名演员和十余名戏曲爱好者组队来到景家演出名曲目,祝贺神七成功归来。蒲剧演员贾菊兰在现场用毛笔写下“圆航天梦想,兴强国伟业”十个大字,赠送给景海鹏的父母。

运城市民政局和双拥办的同志送来了家电用品,并赠予景海鹏全家“模范家属”称号。