這是距離地麵約600千米的高空,沒有水,沒有空氣,取而代之的是強烈的宇宙輻射、紫外線、失重環境以及空間站艙內(nei) 儀(yi) 器產(chan) 生的噪音和長久的孤獨感。
在影片《地心引力》中,2名航天員在出艙維修飛行器時遭遇了太空碎片的高速衝(chong) 擊,空間站被毀,2名航天員開始了太空版的“密室逃脫”。
在現實的空間站中,航天員通常會(hui) 遇到哪些危險?如何才能順利逃脫呢?
進太空前,先通過嚴(yan) 格的選拔和訓練
對於(yu) 一名合格的航天員來講,通過嚴(yan) 格的選拔和訓練是應對未知風險的第一步。
中國科學院國家空間科學中心研究員孫誌斌告訴科技日報記者,在空間站生存,需要克服失重、超重、孤獨、宇宙射線、火箭發動機的噪聲和空間碎片撞擊航天器等一係列艱難險阻。因而,空間站生活和工作對航天員的生理和心理素質有著非常高的要求。
“所以,在進入太空之前,航天員要經過嚴(yan) 格的選拔和訓練。”孫誌斌說,“地麵上也會(hui) 提前準備好上百種預案以應對太空上的種種風險,力求把空間站上可能出現的問題扼殺在搖籃裏。”
航天員怎麽(me) 選拔?一般來說,航天員在選拔環節通常要經過基本資格審查、臨(lin) 床醫學檢查、生理機能選拔、心理選拔、特殊環境因素耐力和適應性選拔等。具體(ti) 操作階段,又細分為(wei) 預選、門診檢查、住院檢查、特殊環境因素檢查等。其中,特殊環境因素耐力選拔要進行低氣壓與(yu) 缺氧耐力檢查、最大體(ti) 力負荷檢查、振動力檢查等。
在載人航天初期,航天員都是從(cong) 空軍(jun) 中挑選優(you) 秀的飛行員或試飛員。因為(wei) 飛行員具有高空作業(ye) 能力和經驗,在緊急情況下有快速反應和處理問題的應變能力。
據透露,中國第一代航天員全部選自空軍(jun) 戰鬥機飛行員。他們(men) 都有近千小時的飛行經曆,具有高超的飛行技術,大學本科及以上學曆,強健的身體(ti) 、良好的心理素質和反應能力。
經曆過層層選拔淘汰後,航天員將開始進入密集的訓練階段。
這一階段的培訓主要是為(wei) 了幫助航天員掌握各種太空生存技能,如適應太空環境獨特的吃喝拉撒睡技能,以及如何鍛煉身體(ti) 、穿脫航天服、維修飛行器、升高或降低空間站運行軌道等。
航天員還要學習(xi) 如何在與(yu) 世隔絕的環境中長期默默工作,適應太空生活、工作的規律和節奏。飛行任務訓練也必不可少,如出艙活動訓練、交會(hui) 對接訓練等。“航天員還要學習(xi) 基本的科學設備操作技能。”孫誌斌說。
遇到險情,及時與(yu) 地麵溝通
盡管已經接受了嚴(yan) 格的訓練,進入太空之後,航天員不可避免地會(hui) 遇到意料之外的危險。比如,空間站被太空中的碎片碰撞、太空艙發生火災、燃料和食物耗盡、航天員出現健康問題等。
在這種情況下,天地協同是防範和化解風險的重要舉(ju) 措。
比如,建立針對航天員的天地一體(ti) 醫療診治體(ti) 係。具體(ti) 來說,就是通過製定長期飛行疾病譜,建立在軌診治能力模型,配置醫學監測與(yu) 診療設備及藥品。飛行前,實施醫學隔離與(yu) 放飛檢查;飛行中,采取定期與(yu) 按需相結合的醫監模式,建立在軌健康評價(jia) 與(yu) 維護技術,應用藥物與(yu) 非藥物相結合、特色中醫藥等醫學技術,保障航天員健康。
“在地球上,人們(men) 可以每年做一次體(ti) 檢。但是在空間站,航天員的身體(ti) 狀況需要被24小時監測,一旦有異常變化,地麵會(hui) 及時提供幹預方法。”孫誌斌說。
此外,天地協同的機製也在規避太空碎片風險上發揮著重要作用。“如果地麵工作人員提前監測到碎片正在飛向空間站,就會(hui) 給航天員發送指令。航天員在收到指令後,會(hui) 操作飛行器變軌,或地麵直接發送變軌指令,通過升高或降低空間站的運行軌道來躲避碎片撞擊。”孫誌斌說。
孫誌斌表示,空間站上通常會(hui) 準備充足的物資。“在食物和燃料消耗殆盡之前,地麵會(hui) 發射貨運飛船給空間站和航天員補充物資。”
“航天員在天上飛,地麵上也沒有閑著,時時刻刻監測著空間站和航天員的狀況。”孫誌斌說。
當然,曆史上也有比較“慘”的航天員。1991年5月,蘇聯航天員克裏卡列夫飛向太空。讓克裏卡列夫萬(wan) 萬(wan) 沒想到的是,就當他和另一個(ge) 同伴在太空兢兢業(ye) 業(ye) 工作時,他的祖國蘇聯解體(ti) 了。各國亂(luan) 成一團,竟然忘了太空中還飄蕩著蘇聯的航天員。無家可歸的2名航天員被迫滯留太空。直到美國向他們(men) 運送了一批基本物資,他們(men) 才沒有餓死。1992年3月17日,滯留天空近一年的克裏卡列夫終於(yu) 被接回了地球。
“總之,遇到危險時,航天員可及時與(yu) 地麵溝通,得到地麵上的幫助和支持。”孫誌斌說。
麵對太空危機,他們(men) 臨(lin) 危不懼
當危險真的來臨(lin) 時,臨(lin) 危不懼是航天員應對危機的必備素質。
當年,“阿波羅13號”飛船執行登月飛行任務時,服務艙發生爆炸,但由於(yu) 航天員臨(lin) 危不亂(luan) 、堅毅果敢的處理,最終轉危為(wei) 安。
孫誌斌也表示,麵對棘手的情況,航天員不能緊張,應該冷靜處理,“如果情況非常危急,航天員可以進入返回艙待命,做好返回地球的準備”。
但返回地球的旅程也可能發生意外。1971年6月,蘇聯的“聯盟11號”飛船搭載著3位航天員升空。3位蘇聯航天員在“禮炮一號”空間站停留了23天18小時22分。他們(men) 順利完成科學實驗,獲得很多珍貴資料和數據,還成功實施了2次在軌對接任務。
3名航天員準備返回,但不幸的是,當返回艙與(yu) 軌道艙分離時,返回艙的壓力閥被震開,密封性被破壞,導致航天員所在的返回艙內(nei) 空氣快速泄漏,艙內(nei) 迅速減壓。
事後,蘇聯政府對事故進行了調查,結論是“聯盟號”飛船的設計存在缺陷。由於(yu) 飛船座艙空間過於(yu) 狹小,為(wei) 了容納3位航天員,他們(men) 必須脫掉航天服才能坐得下,這讓航天員在升空和返回時暴露於(yu) 風險之中。後來,“聯盟號”升級,安全性增強,蘇聯政府也要求航天員在升空和返回地球時必須穿著航天服。
中國航天員科研訓練中心劉偉(wei) 波等人表示,隨著技術進步及對人在空間生理、心理和行為(wei) 特性研究的逐步深化,特別是隨著空間站規模的不斷擴大和飛行經驗的積累,航天員在空間站長期駐留的保障技術水平越來越高。
“航天員是一個(ge) 高風險的職業(ye) ,他們(men) 都有強烈的事業(ye) 心和了不起的犧牲精神。”孫誌斌說。
太空密室逃脫秘籍
資格選拔:在進入太空之前,航天員要經過嚴(yan) 格的選拔,包括基本資格審查、臨(lin) 床醫學檢查、生理機能選拔、心理選拔、特殊環境因素耐力和適應性選拔等,所以航天員一般都是從(cong) 空軍(jun) 中挑選優(you) 秀的飛行員或試飛員。
技能訓練:主要是為(wei) 了幫助航天員掌握各種太空生存技能,如適應太空環境獨特的吃喝拉撒睡技能,以及如何鍛煉身體(ti) 、穿脫航天服、維修飛行器、升高或降低空間站運行軌道等。
天地協同:天地協同是防範和化解風險的重要舉(ju) 措,比如建立針對航天員的天地一體(ti) 醫療診治體(ti) 係,通過製定長期飛行疾病譜,建立在軌診治能力模型,配置醫學監測與(yu) 診療設備及藥品,24小時監測航天員的身體(ti) 狀況。
臨(lin) 危不懼:當危險真的來臨(lin) 時,臨(lin) 危不懼是航天員應對危機的必備素質。隨著技術進步及對人在空間生理、心理和行為(wei) 特性研究的逐步深化,航天員在空間站長期駐留的保障技術水平正逐漸提升。
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