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选航天员 就像选“超人”

2012-06-17 07:14:45 来源:长江商报

长江商报消息 在许多人眼里,航天员仿佛“超人”一样,无所不能。那么,这些“超人”是如何进行选拔的?他们有着怎样不同于常人的地方?对此,中国航天员科研训练中心医监医保研究室主任李勇枝、航天员系统副总设计师黄伟芬、原国家航天员科研训练中心总体责任设计师解大青做了解读。

睡觉不能打呼噜

问:航天员的条件在制定时,有哪些要求?

解大青:首先,身高要求在165-172厘米,体重在65-75公斤之间。对身体本身要求也很严,睡觉的时候不能打呼噜,这会干扰其他人睡觉;不能有口吃,不然别人听不懂;不能有烟、酒、嗑药等恶习。另外还有别的要求,比如必须大专以上学历,必须在空中飞行600个小时以上。

直系亲属不能有遗传病史

问:航天员,包括女航天员,在医学方面有哪些要求?

李勇枝:我们主要是在选拔当中承担医学选拔任务。

我们对航天员包括女航天员整个医学方面的要求是非常严的,在临床方面不能有任何潜在的疾病,必须是非常健康的。此外还要非常关注家族遗传病的因素和传染病的问题,主要是关注其直系亲属有没有传染病史和遗传病史。

可有小疤但不能有手术史

问:对航天员还有哪些医学要求?

李勇枝:航天员不能有潜在的医学问题,所以要求非常严,不过小的疤痕也没那么严格,但不能有手术史,这是基本条件。但阑尾炎这些小手术,可个别评定,要综合看其全身的健康情况而定,不是一概而论。对航天员来说,除有健康人的身体条件之外,还需很好地适应恶劣的环境和高挑战,身体功能能随之跟上。

女航天员须已婚最好已育

问:在神九任务中,女航天员首次出现在公众的视野中,备受关注。听说女航天员一定要经过自然分娩,才能通过选拔,是这样吗?

李勇枝:选拔女航天员必须是已婚,最好是已育,已婚是最基本的条件,标志她的心理承受程度,包括对待方方面面问题的能力表现。但进入最后一轮选拔的6名女航天员候选人中,有5人尚未生育。因30多岁正是飞行员技能走向成熟的黄金时期,如果要了小孩,至少要停飞两三年,必然影响飞行事业。从国外的载人航天飞行史看,女航天员执行飞行任务回来以后,生育并没有发现问题。

选拔标准“男女平等”

问:在选拔女性航天员时,相比男性航天员来说,有没有“照顾”的地方?

黄伟芬:恶劣的航天环境给男女航天员带来的挑战都是一样的,因此女航天员同样要具备对环境的适应性和耐受能力。女航天员的选拔标准与男航天员相似:坚定的意志、良好的相容性、献身精神,空军飞行员、飞行成绩优良、无等级事故,最近3年体检均为甲类。此外,还要求五官端正,语言清晰,无药瘾、酒瘾、烟瘾,不偏食,易入睡等。据京华时报、人民日报

神九与神八任务七大不同

无人参与变有人参与

由神八不载人到神九载3名航天员的全乘员组飞行,是最大的不同。神九为了实现载人的需要,飞船舱内取消了与载人无关的设备,增加了女航天员专用的舱内服装备件包、食品包和饮用水。

交会对接进入方向不同

神八两次对接全部采用从后向进入对接,也就是说飞船在后,向前追赶天宫一号,在逐渐接近的过程中,与天宫一号对接。神九将进行前向对接,也就是说,飞船在前,由天宫一号追赶神九进行对接。

交会对接环境不同

由于神八是我国第一次进行空间交会对接,交会对接任务设计上采用的是在阳照区开始自动交会对接,待对接完成的时候,已经处在阴影区,而神九载人交会对接则在全阳照区间进行。

由自成一体到联成一体

神八与天宫一号交会对接只是完成了两个飞行器的刚性连接。神九的航天员将打开两个航天器的舱门,这时,神九将首次实现与天宫一号的空间连通,成为运行在太空中连在一起的两个大房间。

飞船内搭载设备不同

在神八飞行任务中已完成了在轨力学环境参数的测量,因此在神九上,取消了相应传感器和设备;还取消了神八专用于图像记录和下传的辅助CCD光学成像敏感器相机存储单元。

控制方案进行了优化

神九对自动交会对接与撤离、人工手动控制交会对接与撤离、返回控制等进行了局部改进和优化,并进行了大量的试验验证。

返回方案变化

神九返回的控制方案中,对打开回收主开关关键指令相应增加了手动控制指令作为备份,返回的可靠性和安全性大为提高。

据新华社

培训四年要学50多门课程

只有从飞行员中录取变为“预备航天员”,经过空中实践和各种培训后,才是真正的“航天员”。在航天员大队里培训,一般要经过四年多的时间,学习50多门课程,包括数学、英语、天文学等。还有一些专业技术方面的,比如工程技术、航天医学等,当然还有飞行培训,在模拟器里体验真实的失重环境,总共要经历四年多的培训,才能够达到执行任务水平。

中国航天员科研训练中心副主任白延强介绍,自开训以来,女航天员首先完成了为期一年的基础训练,之后与首批通过初选的男航天员共同进入神九任务的任务训练、强化训练和任务准备阶段。除了一般体质训练和专项体质训练,女航天员还进行了形体、静力伸展训练等,以提高女航天员的综合身体素质和姿态形态美。而在心理训练中,针对女性心理特点,还加强了意志力、情绪稳定性及情绪控制能力等训练。

重点训练交会对接技术

中国航天员选拔训练研究室主任吴斌介绍,航天员备战“神九”,一共有四大重点训练,包括交会对接技术训练、目标飞行器和组合体技术训练、飞船技术训练和空间实验训练,并有3个大型模拟器作为主要训练工具。

此次“神九”航天员的重点训练是交会对接技术训练。吴斌介绍说,交会对接技术训练细分了很多理论和技术的科目,包括仪表、对接手柄的体验、操作,还有交会对接过程中的应急和故障处置等。其中重点是手控交会对接,就是能够准确地通过两个手柄驾驶飞船和位于前方的目标飞行器准确地对接到一起。

在太空中飞船和目标飞行器对接之前要有一个对接条件,只有飞船满足速度、姿态、视线等条件才能允许航天员驾驶飞船对接,因此在训练过程中,对接的条件比较苛刻。训练专家还在训练过程中随机投放故障,让航天员去准确判断、识别和处置。据新华社、人民日报

女航天员是这样炼成的

“她们的名字将载入共和国的航天史册,我为她们感到骄傲!”空军航空大学军教系副教授王贵全无比动容地说。

6月15日,空军航空大学飞行基础训练基地,几位老师正聚在一起,为两位学生王亚平、刘洋高兴。

15年前,王亚平、刘洋作为第七批女飞行学员被选送到空军长春飞行学院(现空军航空大学飞行基础训练基地)学习。这支女飞行学员队总共37名队员,王贵全担任她们的队长。在飞行学院的1年零8个月时间里,这些年轻的女学员完成从一个学员到合格飞行员的转变。

要成为合格的飞行员,她们必须要通过和男学员一样的“魔鬼训练”,具备特殊的身体素质。75岁的老教师龚恩洪曾是第七批女飞行学员的军事教员。他告诉记者,这些女学员们和男学员天天一起训练,一起摸爬滚打,展现出更好的身体协调性和更持久的耐力。“这些女孩子们刚来的时候都很瘦,毕业的时候已很结实,阴柔之美被军人之美替代体现出来了,实现了美的转换。”龚恩洪说。

要成为一名高素质复合型飞行人才,她们不仅需要良好的身体素质,文化素质也很重要。时至今日,空军航空大学飞行基础训练基地还保留着一份珍贵的成绩单,上面记有第七批女飞行学员每一个人的文化课成绩。16门文化课考试,王亚平平均88.5分,刘洋平均90.5分,两个人的成绩都是名列前茅。

两件往事让老师们始终难以忘记。一次学校搞长途拉练,每天行程50多公里,从早晨4点开始一走就是一整天。一路上,女学员们坚持和男学员一样负重,让谁卸下背包都不答应。结果直到终点,她们宁可脚底磨出血泡,也不肯上救援车。

另一件事是在1998年抗洪的时候,学校不让女学员参与一线救援,她们竟然写了37份请战书,要求和男学员一起冲锋在前。很多老师、教员都感动得落泪。

据新华社

逃逸系统可靠性99.99%

作为救生装置,一旦火箭发射出现意外情况,它可以带走飞船,帮助航天员逃离危险区。而在这个过程中,逃逸系统要仰仗拥有极高安全可靠性的逃逸系统动力装置——逃逸固体发动机。

给航天员上“双保险”

据了解,自1992年中国载人航天工程正式开展起来,中国航天科技集团四院就一直承担着逃逸固体发动机的研制重任。位于飞船顶部的逃逸塔,塔高8米,从远处看好似火箭上的避雷针,被誉为是保障航天员安全的“生命之塔”。逃逸塔的最核心部分——动力装置由1台逃逸主发动机、1台分离发动机、4台偏航俯仰发动机、4台高空逃逸发动机组成。

四院41所逃逸固体发动机主任设计师陈红斌介绍,火箭发射后120秒内(即高度在0-39km范围内),一旦发生意外情况,逃逸系统的主发动机将点火工作,其高达70余吨的推力,能在3秒钟内把飞船“拽”到1500米开外,帮助航天员瞬间逃生。

“火箭飞行顺利时,逃逸塔将与火箭分离,这个时候分离发动机和两台偏航俯仰发动机开始工作,执行抛塔任务。”陈红斌解释。

那如果在抛塔后、星箭分离前再有危险怎么办?“那就得高空逃逸发动机‘挺身而出’了。”陈红斌指出,火箭在发射后120秒至200秒(即高度在39-110km范围内),倘若再遇不测,4台高空逃逸发动机将同时点火工作,带航天员脱离险境。由此可见,10台发动机可谓在火箭发射飞行阶段为航天员上了“双保险”。

同样,在执行逃逸任务时,航天人同样是上了“双保险”。在此次任务中,除了地面自动启动逃逸模式,航天员也可以手动启动逃逸模式。

研制6套发动机

“人命关天,所以在宇航发射任务中,逃逸系统是可靠性要求最高的分系统,而且技术状态相对固定。”四院逃逸固体发动机总设计师史宏斌介绍。

四院逃逸固体发动机总指挥余海林透露,“该院一共批量生产了6套发动机,而且6套产品都是按‘载人的标准’去研制的。”一般来说,常规的固体发动机的安全可靠性指标是99%,但陈红斌告诉记者,逃逸固体发动机对可靠性有着更高的要求,指标经过分解后,包括分离发动机在内的某些发动机的安全可靠性指标甚至要达到99.99%。

逃逸系统全部国产化

“曾有人认为,制造逃逸发动机没必要选用太好的材料。但我们说,就是要用牛刀杀鸡的态度来对待这份工作。”在对前期研制中存在的问题进行分析后,四院对发动机关键部件材料进行了改进,特别是某部件绝热材料使用了国产新型高性能材料,从而让整个逃逸系统实现了百分之百的国产化。

据新华社

为何要手控交会对接

神九在飞天过程中,会出现哪些问题?神九将肩负哪些任务?手控对接有哪些难点?组合体如何运行?专家一一解读。

1、神九将肩负什么任务?

载人航天工程总设计师周建平介绍,神九第一任务,是实施手控交会对接,全面验证交会对接技术。这将是中国载人航天史上具有重大意义的一步。

2、航天员座舱什么样子?

座舱在靠近大头的一端,对称布置着三个带缓冲装置的航天员座椅,略呈扇形分布。在无人飞行状态,座椅上会放置形体假人或有效载荷。座椅的左右两侧是航天员用于控制飞船平移和姿态运动的手柄。

3、为何要手控交会对接?

周建平说,从世界载人航天的发展来看,交会对接应该涵盖自动和人工两个方面,二者互为备份。

神九飞船系统总指挥何宇说,对接机构是我国目前为止最复杂的空间机构,神九和天宫一号将进一步验证国产对接机构的可靠性和安全性。

4、手控对接有何难点?

“与自动交会对接一样,手控交会对接同样面临风险,而且要求一次成功。”何宇说,对接时,要求轴向误差不能大于18厘米,相对速度约每秒0.2米,并控制好距离、相对速度、姿态等,稍有偏差就会出现问题。

5、穿舱哪些是关键?

神九此行,航天员将首次穿舱,进入天宫一号。

航天专家庞之浩介绍,要在对接前调整好压力,保证两舱压力相同。如对接机构密封性不严,打开舱门后会漏气,而如果舱门质量有问题,那就麻烦了。

6、组合体如何运行?

神九与天宫交会对接后成为一个组合体。庞之浩介绍,作为追踪飞行器的神九要停靠关机,整个组合体由天宫一号全面控制。

因此,在组合体运行期间,天宫要为神九供电,并试验验证将来空间站整个能源系统统一调配、统一管理技术。天宫一号则带动组合体飞行。

7、如何保障长期驻留?

庞之浩介绍,首先要携带数量和种类更多、质量和味道更好的航天食品与饮品,其次携带比以往更多的衣服。

天宫为航天员首次准备了锻炼用器材,及骨丢失对抗仪等仪器。还要携带大小便收集装置,包括女航天员使用的卫生用品等。还配备了比以往数量和种类更多、更好的药品。据京华时报

开飞船与开飞机

有什么不同

我国三名航天员乘坐神舟九号飞船,成功踏上与天宫一号的对接之路。在这次任务中,我国将首次验证手控交会对接技术,航天员将驾驶飞船与天宫一号进行对接。

航天员开飞船与飞行员开飞机、驾驶员开汽车有什么不同?据上海航天资深专家陶建中研究员介绍,这三者最大的区别在于改变方向和位移的力学原理不同。

人们熟悉的开汽车,是通过汽车轮胎与地面的摩擦力改变方向和位移;飞行员驾驶飞机在天空中飞行,是飞机和空气做相对运动,根据空气动力学原理改变方向和位移;在太空微重力条件下,航天员驾驶飞船是根据“作用与反作用”的火箭原理,调节飞船的姿态和平移,调节轨道参数,使两个飞行器在同一个轨道上进行对接。

根据计划,我国三名航天员在驾驶飞船进行手控交会对接前,首先要回到神舟九号飞船,通过自主控制让神舟九号和天宫一号分离,飞船自主撤离至距天宫一号约400米处,然后自主控制接近天宫一号。在距离天宫一号140米处停泊下来,转由航天员手动控制。航天员通过操作姿态和平移控制手柄,瞄准天宫一号的十字靶标,控制飞船逐步接近天宫一号,使两个对接机构接触。

“开飞船、开飞机、开汽车,最大的相同点都是要有人来开。我国神舟八号与天宫一号的自动对接已经非常完美,为什么还要试验航天员手动对接呢?这主要是因为在太空中,人所具有的能力和作用,是任何设备都无法替代的。”陶建中说。

在太空将两个航天器对接起来形成一个“组合航天器”的对接技术,是人类载人航天活动的一项关键技术。自动控制和人工控制各有优缺点,美国较多地应用手控方式,俄罗斯则较多地应用自动控制方式。

“我国将自动控制和人工控制两种交会对接方式都进行充分验证,两者互为备份,可以为今后建设空间站积累更多的经验。今后,在应对太空有可能出现的意想不到的复杂情况,航天员可以充分发挥人的判断力和控制力,起到仪器设备不能起到的作用。”陶建中说。

据新华社

制图 齐心

15日,景海鹏、刘旺、刘洋在模拟天宫一号组合体内训练。 新华社图

责编:ZB

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