正文 第十章 宇航員的訓練(二)(2 / 3)

參加天空實驗室載人航天活動的9名宇航員有7名是美國1969年第7批選拔出的宇航員,有2名老手。美國休斯敦約翰遜載人航天中心對這批受訓的宇航員要求也和前幾批一樣,在訓練計劃上分一般基礎訓練和航天任務訓練兩個部分。基礎訓練與前幾次同,而特殊航天任務的訓練則有其特殊的部分。宇航員的後期訓練主要是針對航天任務而製定的,天空實驗室的任務重點是做科學實驗,據美國人宣稱在3批共9人次的航天中,共進行了58種270項科學實驗。其中包括醫學生物實驗;地球勘察、太陽天文學觀測;空間加工與技術實驗等。在艙外作業共40多小時,其中包括對天空實驗室的故障排除活動,在太空中作對接會合和出人艙等特殊動作。訓練是在模擬訓練器上進行的。天空實驗室宇航員訓練設備除使用阿波羅飛船的模擬設備外:主要有它本身的模擬器稱為“阿波羅天空實驗室模擬訓練器無論新老宇航員都要在這台訓練器上進行航天任務項目的訓練。

這9名天空實驗室宇航員從1970年開始受訓,到1973年5月進人太空,共花去了3年多的時間。當天空實驗室發射到太空之後,出現了故障,太陽能帆板未打開,造成室內髙溫和電力缺乏,有使價值25億美元的天空實驗室計劃受到夭折的危險。這時已經到達發射場的宇航員又返回載人航天中心,重新針對故障情況又在“阿波羅-天空實驗室模擬器”上進行排除故障的維修訓練。

進人太空的3名宇航員,為首的康拉德是航天老手,曾乘過雙子星座11號並乘阿波羅號飛船12號登上過月球,他是這次飛行的指令長。其它2名是新手韋茨和克爾溫。3人維修訓練的分;12是:康拉德和韋茨穿上了航天服在“阿波羅-天空實驗室模擬器”裏練習圍繞和靠近天空實驗室作機動飛行的操縱;然後韋茨模擬把上身伸出艙門練習操作程序;而克爾溫是這次出艙活動的主要成員,他已多次在出艙訓練器中進行訓練,這次又參加設計防熱設備工作,他仍練習在外的活動維修項目。3名宇航員在地麵進行有針對性的10天緊張訓練之後才進人太空,乘載這3名宇航員的阿波羅飛船在太空與出故障的天空實驗室會合,宇航員把在地麵上訓練的程序完全用於實際的維修活動,經過2天的勞動終於使天空實驗室重新獲得了電力。這說明宇航員的地麵訓練是載人航天任務得以順利完成的關鍵因素。

訓練中的醫務監督

按總的訓練計劃,在訓練中設醫務監督,目的是保持被訓練的宇航員身體健康和圓滿完成訓練任務。醫務監督的隊伍由醫生和航天醫學專家組成。主要工作內容是配合訓練任務,進行日常醫學保健,在各項訓練中監督運動量和人體負荷是否超過極限,定期檢查身體。

醫務人員也有對受訓者的訓練及教育宣傳課目,即要使每個受訓者知道:人體在航天應激,即遇到航天特殊環境因素時(如本書前已講過的各種特殊環境,包括缺氧、超重、失重、低氣壓應該有什麼樣的反應;熟知飛行器內的個人生命保障係統及個人救生物品的用途、使用方法及原理;要使受訓宇航員了解航天時個人衛生處理辦法,以及一些人體生理特別是在航天時的生理常識。受訓者的日常飲食量、營養要求、睡眠製度和生活節律等也都由醫務監督人員掌握。訓練中的意外事故、安全試驗及受訓措施也由醫務監督人員處理。所以訓練中的醫務監督是宇航員訓練中的重要組成部分。訓練是否合格或中途因身體情況而被淘汰也由醫務監督人員提出決定性的建議。前蘇聯宇航員訓練基地的醫務監督人員也是前蘇聯航天醫學研究隊伍的一個組成部分。它除在訓練中行醫務監督職能外,還在宇航員進人太空之前、在太空航中、返回地球後的各個階段進行醫務監督、醫學觀察和處理,特別是航天後的醫學觀察和處理,已構成對下次航天前的訓練項目。

航天飛機宇航員的訓練

航天飛機是美國第5類載人航天器,1969年由美國航空航天局提出計劃,1972年美國政府正式批準,是美國70年代航天活動重點,計劃在80年代初發射。從已發射成功的航天飛機來看,它能垂直起飛,水平著陸(就是像普通飛機那樣在機場著陸),在近地軌道飛行,乘載6~8人,並配有各種科學實驗裝置,可進行太空物理、化學和醫學生物學的種種實驗,也進行過產品加工技術實驗。是一種可重複使用的載人航天器。

這個載人航天器的宇航員是美國1978年第8批到1985年第11批選出的,共84人,其中有13名婦女。加上以前選出的在職宇航員,前後有100餘名接受了航天飛機飛行計劃的訓練。―般的基礎訓練:雖然參加受訓的宇航員都具有學位和基礎科學,但要氣象學、天文學、天體物理學、導航和製導以及計算機科學基礎課目。每天仍然要安排一座體育嵌煉,鍛煉的形式是多樣化的,一樣也不能缺少。在熟悉一般航天環境和對航天特殊環境的適應性和耐受性訓練方麵,也占去相當長的時間。為熟悉和耐受失重環境,在改型的大飛機上進行拋物線飛行,在短期失重期間進行飲水、進食和使用各種裝備的動作訓練。

與前幾個載人航天型號一樣,受訓的宇航員要參加航天飛機整個係統的研製與測試工作,參與航天飛機的有效載荷設計。要求宇航員(機長、駕駛員和飛行任務專家)參加美國航空航天局各航天中心以及各承包工廠的各種技術會議,以了解並舉握航天飛機研製過程中不斷改進和變化了的情況。

特殊飛行訓練:美國航天飛機宇航員的特殊飛行訓練也是在飛行模擬器和髙性能飛機上進行的。航天飛機的飛行模擬訓練器是在以往載人航天模擬器基礎上發展起來的,主要的航天飛機模擬器外形好像一個大木箱,安裝在一組液壓起重台上,可做6個自由度的運動。飛行模擬可以模擬航天飛機飛行中各個飛行階段的動作,甚至可以模擬航天飛機垂直起、狀態。和其它飛行模擬器一樣,在內部安裝有各種顯示裝置、觀察活動屏幕和觀察舷窗。在訓練中可使受訓宇航員真的像坐在航天飛機內一樣,反複訓練有關程序和動作。另一個訓練模擬器由靜態的全尺寸飛行控製平台和載人艙體組成。受訓宇航員可在訓練器上進行出艙活動,如出人艙門、艙外作業、物品存放、廢物處理、設備維修、穿脫航天服裝等技巧訓練。為了模擬真實,把模擬訓練器放在大水池中,宇航員在浮力(即類似失重狀態)下進行各種訓練活動6此外還有遙控機械手係統模擬訓練器,它由航天飛機的後艙駕駛室和有效載荷艙的模擬裝置組成,安裝有實際操縱的機械手,在這個訓練器上訓練飛行專家宇航員在太空軌道上施放和回收衛星的作業,還要掌握貨艙中攝像機操作技巧。

在訓練中,需多次駕駛髙性能噴氣機訓練,因為雖然在模擬訓練器的全程飛行訓練中,多次練習起飛、返回、水平著陸動作,但不如在髙性能噴氣機上真正駕駛它著陸更有真實感。承擔航天飛機駕駛員職務的宇航員更要多次進行這方麵的訓練。科學實驗及其實驗數據收集的訓練:雖然這是載荷專家的主要任務,但對全機的航天人員來說,也要熟悉與掌握這類情況。訓練中要與地麵控製與指揮中心的工作人員聯合行動,以便取得更佳的訓練效果。整個訓練一般要用3~4年時間,即使是宇航員老手也不例外。

如美國的航天英雄約翰楊,他開始接受航天飛機的全麵訓練是在1978年1月,盡管他已是太空(其中有1次繞月球飛行和1次登月,並在月球上作業7小時)的航天老手了,仍要接受體力、智力、飛行生理和基礎理論等常規訓練和飛行特殊任務訓練。楊說自己“每周有25小時的航空、航天和天文方麵的課程,還要熟讀長達21卷不斷改動的航天飛機手冊。”盡管他已有12000小時的飛機飛行經驗,但為了體驗巨型飛機的飛行器感受,他還―出許多時間去駕駛裝有反向推力器發生器的墨西哥I型飛機反複進行練習。為了熟悉航天飛機上的5台計算機和各種儀表、開關和飛行程序,他曾在航天飛機模擬訓練器練習過1200多小時。楊於1981年4月擔任美國第1架航天飛機的機長第5次進人太空,以後還擔任過航天飛機的機長,他是載人航天史上進人太空次數最多的一名宇航員。他現在是美國航空航天局宇航員辦公室主任、休斯敦約翰遜完成中心管理主任。

載荷專家的訓練

載荷專家的訓練是非職業性宇航員的訓練,是搭乘航天飛機的航天乘客的訓練問題。所謂載荷專家是在航天飛機上作科學實驗或進行其它作業的航天人員。已經乘載航天飛機的載荷專家有兩部分人,一部分是美國非職業性宇航員(即進人太空作科學實驗的科學家、工程技術人員)和其它國家搭乘美國航天飛機進人太空的科技人員;另一部分是歐洲航天局所屬各國在他們研製的空間實驗室內作科學實驗的載荷專家,因為歐洲航天局研製的空間實驗室(包括歐洲航天局所屬各國的宇航員在內)是要搭載美國航天飛機進人太空的。為什麼要這樣分類?因為空間實驗室載荷大,又要求載荷專家執行他以前沒有經驗的科學祛動,所以需要進行大量與實驗有關的訓練,訓練的時間一般規定為2年。而美國及其它各國載荷專家的訓練,則由於航天飛機的載荷比空間實驗室少,實驗大部分又是單項的,訓練的時間要相對短一些,一般規定為1年。如果這部分人是根據太空載荷任務選出的除自己所熟悉的本專業科學實驗外,對其它載荷任務也不完全陌生,則進行與實驗有關的訓練時間也相對減少,一般在1年之內就可完成訓練任務,據說這部分人進人太空作科學實驗的成功率還較髙。