普通人也能上太空
嚴格的生理和心理條件讓人們產生了一種錯覺,以為隻有身體和心理條件特別好的人才有資格成為航天員進入太空。但是,近年來普通人上太空的現實糾正了這種觀念。不過,普通人也要經過嚴格挑選和艱苦培訓,才能達到“飛天”的要求。
迄今,已有多名普通人成為航天遊客到太空瀟灑走了一遭,時間一般是8~13天。這些太空遊客雖然年齡大的50多歲,小的29歲,但卻有幾個共同點。一是他們都是富翁,支付得起一般為2000萬美元以上的太空遊的費用;二是身體條件都比較好;三是經過了7個月至1年多的訓練。
例如,第一名太空遊客丹尼斯·蒂托接受了8個月的飛前訓練。這一點非常重要,因為,目前所有進入太空的遊客並非身體條件都像航天員一樣非常優秀,但訓練能幫助他們達到暢遊太空所要求的最基本的身體和心理條件。
無論是職業航天員還是普通太空遊客,都要接受進入太空的訓練,包括體質鍛煉、理論
知識培訓、心理訓練、特殊環境的耐力和適應性訓練、生存訓練、航天器技術訓練、航天醫學工程技術訓練、空間科學及應用知識和技術訓練,以及綜合訓練等。但是,對職業航天員的訓練要求更嚴,時間更長,需要3年以上,而對一般太空遊客則訓練1年左右。
人進入太空的一個基本身體要求是,要經受得起衝擊性加速度產生的過載作用。宇宙飛船或航天飛機借助火箭起飛,在起飛時加速度很小,隨著火箭不斷上升,推進劑逐漸消耗,加速度會越來越大,在火箭熄火瞬間達到最大值。而在飛船返回時,飛船脫離軌道再進入大氣層,又會遇到巨大的峰值減速度。在加速度或減速度值超過一個重力加速度(g=9.8 米/秒平方)時,因慣性力加大而產生過載作用,人會變重,稱為超重。過載作用可引起疼痛、意識短暫喪失,造成各種機械性損傷,如組織器官變形、撕裂及破壞等,嚴重時可致人死亡。所以,普通人上太空的一個基本生理要求就是要有一定的承受過載的能力,這就需要測試。
蒂托等人進入太空之前也測試了過載能力,即采用離心機測定他們的橫向(胸-背向)和縱向(頭-盆向)的超重耐力,一般要求航天員和太空遊客的縱向超重耐力不應低於3g,橫向超重耐力應為縱向超重耐力的3倍。
但是,過載能力也可以通過訓練來逐步提高,蒂托也經曆了超重適應性訓練,目的是讓他適應航天器發射和返回再進入大氣層時的超重環境,增強抗超重的能力。訓練方式是采用離心機模擬航天器起飛和返回過程中的超重曲線,進行胸-背向對抗動作訓練和頭-盆向耐力維持訓練。與此相聯係的是失重訓練,是利用失重飛機完成。失重飛機有不同的類型,法國的A300失重飛機是目前世界上最大的失重飛機,俄國用伊爾-76改裝成大型失重飛機,其微重力時間大約有30秒,美國的小型失重飛機有T-33和F-104飛機改裝的失重飛機。中國則利用殲教-5改裝成小型失重飛機。
失重飛機可以完成拋物線飛行,形成15~40秒的微重力時間,使航天員和蒂托這樣的太空遊客感受、體驗和熟悉失重環境,並在失重的時間裏訓練各種生存技能,如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動,以及訓練他們在失重的情況下從艙體爬出來,也即在太空中的出艙活動。
對航天員和一般的太空遊客也可以通過訓練來減少航天運動病的發病率,這就要進行前庭功能訓練,例如,對蒂托就采取了這樣的訓練。方法是,采用轉椅、秋千等旋轉和擺動設備產生線性加速度和科氏加速度,或在失重飛機上讓航天員頭部運動,對受試者的前庭器官進行刺激,以提高前庭器官的耐受能力。當然,還要對航天員和太空遊客進行特殊環境適應性訓練,如跳傘訓練,振動、噪聲體驗,乘員艙大氣環境體驗以及隔離環境體驗等。
對航天員和如蒂托一樣的航天乘客進行心理訓練主要有適應性訓練、放鬆訓練、強化自信訓練、強化記憶訓練、強化心理相容性訓練。例如,在航天員和太空遊客沒有上天之前,先模擬太空的情況對他們進行心理適應訓練,如抗噪音和抗寂寞能力的培養,同時要極大減少航天員因在太空環境引起的不適感而致的心理變化,如焦慮、厭煩、抑鬱、思念、記憶力衰退、對工作失去興趣等。訓練就是要增強他們的心理穩定性,並訓練他們協調配合的默契度。