小火箭中国航天员怎样训练出来20年来
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本文作者：邢强博士
本文共字，30图。预计阅读时间：15分钟。
谨以此文献给中国人民解放军航天员大队，祝贺其成立20周年。
虽然航天员是在太空中的全人类的代表，承载了全人类的梦想，不应以国别和种族等地面物种常用的划分标准来进行区分。
但是，小火箭认为在人类所有的宇航员、航天员中，中国人的确可以说是最拼的，而在近几年，在新的时代中，中国航天员也是最幸运的，赶上了最好的时代。中国航天员创造了一个又一个的传奇。
中国航天员大队是在年1月5日成立的，而实际上，在这之前，中国人的美誉就已经在人类最古老的航天圣地加加林中心流传开了。
年，中国人吴杰和李庆龙作为我国提前选拔出来的两名航天员教员，前往俄罗斯加加林中心接受训练。两位中国人仅用1年时间就学完了普通学员需要4年才能完成的理论课程。
随后，他们迎来了终极测验：在10平方米封闭空间3天3夜超高疲劳强度特训、零下50℃北极环境野外生存48小时魔鬼训练后，中国航天员顺利完成了加加林中心的所有训练内容。而同一时期前来学习的其他国家的学员，此时还在教室里学习语言课程。
“包龙图打坐在开封府！”
这是京剧《铡美案》的唱段，同时也是中国航天员留在寒冷北极大地上和莫斯科近郊星城上空的声音。中国人用坚强的意志力和吟唱京剧的豪迈跨过了生理和心理的极限。
课程结束归国之前，加加林中心授予吴杰“联盟飞船指令长”证书。这是加加林中心成立以来第一次向东方人颁发这样的证书。
而这，并不仅仅是拥有飞天梦想的人的莫大荣誉，更是一种认可：拥有这样的一张证书，也就意味着中国人第一次拥有了能够驾驶任意一款在役联盟飞船的能力。这不仅仅是一张“太空驾照”，更是一份妥妥的进入太空的资格认定书。
小火箭有幸在年1月份入驻中国航天员中心，与航天员和热爱人类太空探索事业的人一起见证和重温那些让人振奋不已一个个瞬间，展望那个我们期望已久的未来。
小火箭住在北京航天城的房间号为。考虑到2为这栋楼的代号，就是房间在楼内的号码了。而4月24日，正是中国航天日！荣幸之至。
（自年起，每年的4月24日为中国航天日。中国航天日旨在宣传中国和平利用外层空间的一贯宗旨，大力弘扬航天精神，科学普及航天知识，激发全民族探索创新热情。这是新时代，我国发展航天事业，建设航天强国的一声号角！）
中国航天员的身体素质和心理素质是过硬的。在悬臂长8米的大型离心机内，航天员会承受8个G的过载。
通常，战斗机飞行员训练的过载为5个G，在空战缠斗过程或者机动躲避导弹袭击的过程中，会遭受8到9个G的过载，不过这种程度的过载仅仅会持续不到8秒。
而中国航天员在训练过程中，需要持续承受8个G的过载长达40秒钟！此时，用常人惯用的呼吸方法已经难以吸入空气，需要用强劲的胸腹肌肉与向心加速度进行对抗才能撑下来。
离心机内有一个红色按钮，当航天员经受不住这样的痛楚时，随时可以按动按钮结束训练。不过，自航天员大队成立20年以来，还从未有人碰过这个按钮。这是意志力的体现，当然也是身体素质的体现。
以第一位进入太空的中国航天员杨利伟为例。他在大型离心机的8个G的过载下，依然能够快速对提问做出应答，而且心率始终维持在次以下。在他完成训练周期，准备驾驶神舟5号飞船进入太空之前的日子里，通过强化训练，在8个G的过载下，杨利伟的心率仅为次，颇有闲庭信步的感觉了。
我们知道，地球表面的大气压是由大气本身产生的。而大部分大气都集中在30公里高度以下。大气密度和压力的分布并不是线性的，而是随着海拔高度的升高而急剧减少。
在海拔米（16公里）的高空，大气压力为海平面的十分之一，大部分军用战斗机、轰炸机和民用的民航客机、货机都飞行在这个高度以下；在海拔米（31公里）的高空，大气压力就只剩下海平面的百分之一了。这个高度，只有少数几种高空侦察机和科学试验飞机挑战过。在48公里以上，大气压力只有海平面的千分之一。
而在载人飞船和空间站飞行的公里到公里的轨道上，几乎不会再有大气存在，属于高度真空环境。如果测量设备足够精确的话，会测得气压仅为海平面的几百亿分之一。
航天员在太空飞行中，虽然会身穿舱内或者舱外宇航服，但是在异常情况下，气压骤降现象或者在长时间的低气压环境工作是难以避免的。上图摄影：邢强。
在选拔航天员的时候，就要遴选出能够在心理和生理上具备对抗低气压环境能力的人类。这种耐受低气压的能力对人类的心血管功能和意志力提出了挑战。
低压缺氧训练是航天员必备的训练内容。我们知道，高原训练和模拟缺氧训练是优秀运动员进一步提升成绩的一种训练方式。通过缺氧训练后，人体内血红细胞和肌红蛋白都会增多，心肺功能也能够得到一定程度的增强。摄影：邢强。
而对于中国航天员来说，低压缺氧训练则是“家常便饭”。我国的低压缺氧舱能够持续调低舱内气压，较短时间内就能够让舱内气压相当于海拔米的状态。
中国的昆仑山脉，西起帕米尔高原，东至中国四川省西北部，长达多公里，平均海拔~米。
中国航天员就这样在低压缺氧舱内，经受着从华北大地到昆仑之巅的气压变化之考验。在低压缺氧环境内，每一位中国航天员都能够耐受30分钟以上！
而实际上，航天员中心的舱外航天服试验舱是能够模拟太空中的超低温和近真空环境的。此时就需要航天员穿好舱外航天服了。当低压环境开始时，航天员的心理素质和舱外航天服的可靠性都会经受考验。
前庭系统作用于人自身的平衡感和空间感，对于人的运动和平衡能力起关键性的作用。人类的前庭系统和听觉系统的一部分耳蜗一起构成了内耳迷路，位于内耳。
在太空微重力环境中，在飞船和空间站里生活和工作的航天员，需要无比强大的前庭系统来抵御突如其来的眩晕感。转椅训练就是用来增强人类的前庭功能的。
到了神舟6号的时候，所有航天员都能轻松达到5分钟的要求，于是优秀的标准被提升为10分钟。如今，中国航天员已经突破了15分钟的大关。
小火箭可以这样说，如果全人类来海选驾驶飞船的最稳的老司机的话，由中国航天员来担任指令长是当之无愧的。
人类航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基老爷子说过：
“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮中。人类会小心翼翼地跨出大气层，然后征服整个太阳系！”
齐奥尔科夫斯基老爷子留下了多级火箭方程，指导了人类向太空迈出第一步。而以后的步子，需要我们后来人进行探索。在以老爷子命名的月球环形山和号小行星的注视下，人类真的就进入了太空，真的就登上了月球。
几十年来，载人航天技术飞速发展，并被人类总结出了三大核心技术：第一，乘坐飞行器实现天地往返；第二，实现在轨出舱和太空行走；第三，完成在轨交会对接。
摄影：杨利伟
中国航天员在神舟5号任务中验证了第一项核心技术，在神舟7号任务中翟志刚、刘伯明和景海鹏3人组让五星红旗高高飘扬在了太空，验证了第二项核心技术。
在神舟9号任务中，实现了神舟飞船与天宫空间站的交会对接。而这次对接，除了向全世界证明了中国人已经完全掌握了载人航天的全部核心技术之余，还创造了手控交会对接的中国标准。
飞船的在轨交会对接，按照目前的技术水平，往往能够通过传感器和飞船的制导控制系统来自主完成。不过，为了应对突发情况，手控交会对接是一项必备的技能。
空间飞行器为满足交会对接要求，允许有一定的对接误差。实际上，只要位置得当，两个飞行器的纵轴夹角偏差只要小于4°就可完成对接。摄影：朱九通。
而中国航天员刘旺的手控交会对接极其精准。这和中国航天员在地面做的小时的专项训练和航天员本身足够的自信是离不开的。
展望
中国航天员中心是世界三大航天员训练基地之一。与位于德克萨斯州休斯顿的林顿·约翰逊太空中心，和位于莫斯科郊外的加加林太空中心一起，成为了托举人类飞天梦想的圣地。摄影：邢强。
年8月21日，中国首次在真实海域开展航天员海上救生训练。这次任务圆满完成。仔细看的话，我们会发现，参加此次训练的学员里，除了16名中国航天员外，还有2名欧洲航天员。
这意味着，中国的航天员训练体系开始尝试为全世界拥有太空飞行梦想的人提供科学的训练服务。
上图为欧洲航天员萨曼莎在国际空间站上执行任务时的照片。注意舷窗外，是一艘SpaceX公司的货运飞船。这艘飞船正为国际空间站运来补给（SpaceX公司的第6次太空补给作业）。飞船正缓缓靠近国际空间站，一会儿就将完成对接。
在这里，走向太空；在这里，见证在新时代越来越强大的中国。
要知道苦孩子聂海胜儿时在为学费而发愁，曾经在万般无奈之下，用一只兔子来充当学费。家境贫寒的景海鹏在中学6年期间从未在学校食堂吃过饭。全靠每周两次步行往返多里路，从家里带来干粮和咸菜充饥度日。在山村里出生的王亚平中小学时代少有的娱乐活动也只是漫山遍野地奔跑。
是祖国的繁荣富强让他们成就了人类的太空探索事业；是人民的勤劳智慧让千古以来的飞天梦想在这个时代成为了现实；是广大航天工程师与航天员的共同努力奋斗，让中国制造变为中国创造，从跟跑到并跑然后到努力领跑。
上图由中国航天员费俊龙拍摄，摄于中国神舟6号飞船。
未来，在这里还将诞生中国空间站的乘组。由不锈钢制成的直径23米，水深10米的模拟失重训练水槽的容积为立方米，能够支持最长96小时（4天）的连续训练。摄影：邢强
是的，我们想要的未来，正在款款向我们走来！
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