這是距離地面約600千米的高空,沒(méi)有水,沒(méi)有空氣,取而代之的是強(qiáng)烈的宇宙輻射、紫外線、失重環(huán)境以及空間站艙內(nèi)儀器產(chǎn)生的噪音和長(zhǎng)久的孤獨(dú)感。
在影片《地心引力》中,2名航天員在出艙維修飛行器時(shí)遭遇了太空碎片的高速?zèng)_擊,空間站被毀,2名航天員開(kāi)始了太空版的“密室逃脫”。
在現(xiàn)實(shí)的空間站中,航天員通常會(huì)遇到哪些危險(xiǎn)?如何才能順利逃脫呢?
進(jìn)太空前,先通過(guò)嚴(yán)格的選拔和訓(xùn)練
對(duì)于一名合格的航天員來(lái)講,通過(guò)嚴(yán)格的選拔和訓(xùn)練是應(yīng)對(duì)未知風(fēng)險(xiǎn)的第一步。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員孫志斌告訴科技日?qǐng)?bào)記者,在空間站生存,需要克服失重、超重、孤獨(dú)、宇宙射線、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲和空間碎片撞擊航天器等一系列艱難險(xiǎn)阻。因而,空間站生活和工作對(duì)航天員的生理和心理素質(zhì)有著非常高的要求。
“所以,在進(jìn)入太空之前,航天員要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選拔和訓(xùn)練。”孫志斌說(shuō),“地面上也會(huì)提前準(zhǔn)備好上百種預(yù)案以應(yīng)對(duì)太空上的種種風(fēng)險(xiǎn),力求把空間站上可能出現(xiàn)的問(wèn)題扼殺在搖籃里。”
航天員怎么選拔?一般來(lái)說(shuō),航天員在選拔環(huán)節(jié)通常要經(jīng)過(guò)基本資格審查、臨床醫(yī)學(xué)檢查、生理機(jī)能選拔、心理選拔、特殊環(huán)境因素耐力和適應(yīng)性選拔等。具體操作階段,又細(xì)分為預(yù)選、門診檢查、住院檢查、特殊環(huán)境因素檢查等。其中,特殊環(huán)境因素耐力選拔要進(jìn)行低氣壓與缺氧耐力檢查、最大體力負(fù)荷檢查、振動(dòng)力檢查等。
在載人航天初期,航天員都是從空軍中挑選優(yōu)秀的飛行員或試飛員。因?yàn)轱w行員具有高空作業(yè)能力和經(jīng)驗(yàn),在緊急情況下有快速反應(yīng)和處理問(wèn)題的應(yīng)變能力。
據(jù)透露,中國(guó)第一代航天員全部選自空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員。他們都有近千小時(shí)的飛行經(jīng)歷,具有高超的飛行技術(shù),大學(xué)本科及以上學(xué)歷,強(qiáng)健的身體、良好的心理素質(zhì)和反應(yīng)能力。
經(jīng)歷過(guò)層層選拔淘汰后,航天員將開(kāi)始進(jìn)入密集的訓(xùn)練階段。
這一階段的培訓(xùn)主要是為了幫助航天員掌握各種太空生存技能,如適應(yīng)太空環(huán)境獨(dú)特的吃喝拉撒睡技能,以及如何鍛煉身體、穿脫航天服、維修飛行器、升高或降低空間站運(yùn)行軌道等。
航天員還要學(xué)習(xí)如何在與世隔絕的環(huán)境中長(zhǎng)期默默工作,適應(yīng)太空生活、工作的規(guī)律和節(jié)奏。飛行任務(wù)訓(xùn)練也必不可少,如出艙活動(dòng)訓(xùn)練、交會(huì)對(duì)接訓(xùn)練等。“航天員還要學(xué)習(xí)基本的科學(xué)設(shè)備操作技能。”孫志斌說(shuō)。
遇到險(xiǎn)情,及時(shí)與地面溝通
盡管已經(jīng)接受了嚴(yán)格的訓(xùn)練,進(jìn)入太空之后,航天員不可避免地會(huì)遇到意料之外的危險(xiǎn)。比如,空間站被太空中的碎片碰撞、太空艙發(fā)生火災(zāi)、燃料和食物耗盡、航天員出現(xiàn)健康問(wèn)題等。
在這種情況下,天地協(xié)同是防范和化解風(fēng)險(xiǎn)的重要舉措。
比如,建立針對(duì)航天員的天地一體醫(yī)療診治體系。具體來(lái)說(shuō),就是通過(guò)制定長(zhǎng)期飛行疾病譜,建立在軌診治能力模型,配置醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)與診療設(shè)備及藥品。飛行前,實(shí)施醫(yī)學(xué)隔離與放飛檢查;飛行中,采取定期與按需相結(jié)合的醫(yī)監(jiān)模式,建立在軌健康評(píng)價(jià)與維護(hù)技術(shù),應(yīng)用藥物與非藥物相結(jié)合、特色中醫(yī)藥等醫(yī)學(xué)技術(shù),保障航天員健康。
“在地球上,人們可以每年做一次體檢。但是在空間站,航天員的身體狀況需要被24小時(shí)監(jiān)測(cè),一旦有異常變化,地面會(huì)及時(shí)提供干預(yù)方法。”孫志斌說(shuō)。
此外,天地協(xié)同的機(jī)制也在規(guī)避太空碎片風(fēng)險(xiǎn)上發(fā)揮著重要作用。“如果地面工作人員提前監(jiān)測(cè)到碎片正在飛向空間站,就會(huì)給航天員發(fā)送指令。航天員在收到指令后,會(huì)操作飛行器變軌,或地面直接發(fā)送變軌指令,通過(guò)升高或降低空間站的運(yùn)行軌道來(lái)躲避碎片撞擊。”孫志斌說(shuō)。
孫志斌表示,空間站上通常會(huì)準(zhǔn)備充足的物資。“在食物和燃料消耗殆盡之前,地面會(huì)發(fā)射貨運(yùn)飛船給空間站和航天員補(bǔ)充物資。”
“航天員在天上飛,地面上也沒(méi)有閑著,時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)測(cè)著空間站和航天員的狀況。”孫志斌說(shuō)。
當(dāng)然,歷史上也有比較“慘”的航天員。1991年5月,蘇聯(lián)航天員克里卡列夫飛向太空。讓克里卡列夫萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到的是,就當(dāng)他和另一個(gè)同伴在太空兢兢業(yè)業(yè)工作時(shí),他的祖國(guó)蘇聯(lián)解體了。各國(guó)亂成一團(tuán),竟然忘了太空中還飄蕩著蘇聯(lián)的航天員。無(wú)家可歸的2名航天員被迫滯留太空。直到美國(guó)向他們運(yùn)送了一批基本物資,他們才沒(méi)有餓死。1992年3月17日,滯留天空近一年的克里卡列夫終于被接回了地球。
“總之,遇到危險(xiǎn)時(shí),航天員可及時(shí)與地面溝通,得到地面上的幫助和支持。”孫志斌說(shuō)。
面對(duì)太空危機(jī),他們臨危不懼
當(dāng)危險(xiǎn)真的來(lái)臨時(shí),臨危不懼是航天員應(yīng)對(duì)危機(jī)的必備素質(zhì)。
當(dāng)年,“阿波羅13號(hào)”飛船執(zhí)行登月飛行任務(wù)時(shí),服務(wù)艙發(fā)生爆炸,但由于航天員臨危不亂、堅(jiān)毅果敢的處理,最終轉(zhuǎn)危為安。
孫志斌也表示,面對(duì)棘手的情況,航天員不能緊張,應(yīng)該冷靜處理,“如果情況非常危急,航天員可以進(jìn)入返回艙待命,做好返回地球的準(zhǔn)備”。
但返回地球的旅程也可能發(fā)生意外。1971年6月,蘇聯(lián)的“聯(lián)盟11號(hào)”飛船搭載著3位航天員升空。3位蘇聯(lián)航天員在“禮炮一號(hào)”空間站停留了23天18小時(shí)22分。他們順利完成科學(xué)實(shí)驗(yàn),獲得很多珍貴資料和數(shù)據(jù),還成功實(shí)施了2次在軌對(duì)接任務(wù)。
3名航天員準(zhǔn)備返回,但不幸的是,當(dāng)返回艙與軌道艙分離時(shí),返回艙的壓力閥被震開(kāi),密封性被破壞,導(dǎo)致航天員所在的返回艙內(nèi)空氣快速泄漏,艙內(nèi)迅速減壓。
事后,蘇聯(lián)政府對(duì)事故進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)論是“聯(lián)盟號(hào)”飛船的設(shè)計(jì)存在缺陷。由于飛船座艙空間過(guò)于狹小,為了容納3位航天員,他們必須脫掉航天服才能坐得下,這讓航天員在升空和返回時(shí)暴露于風(fēng)險(xiǎn)之中。后來(lái),“聯(lián)盟號(hào)”升級(jí),安全性增強(qiáng),蘇聯(lián)政府也要求航天員在升空和返回地球時(shí)必須穿著航天服。
中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心劉偉波等人表示,隨著技術(shù)進(jìn)步及對(duì)人在空間生理、心理和行為特性研究的逐步深化,特別是隨著空間站規(guī)模的不斷擴(kuò)大和飛行經(jīng)驗(yàn)的積累,航天員在空間站長(zhǎng)期駐留的保障技術(shù)水平越來(lái)越高。
“航天員是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的職業(yè),他們都有強(qiáng)烈的事業(yè)心和了不起的犧牲精神。”孫志斌說(shuō)。
太空密室逃脫秘籍
資格選拔:在進(jìn)入太空之前,航天員要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選拔,包括基本資格審查、臨床醫(yī)學(xué)檢查、生理機(jī)能選拔、心理選拔、特殊環(huán)境因素耐力和適應(yīng)性選拔等,所以航天員一般都是從空軍中挑選優(yōu)秀的飛行員或試飛員。
技能訓(xùn)練:主要是為了幫助航天員掌握各種太空生存技能,如適應(yīng)太空環(huán)境獨(dú)特的吃喝拉撒睡技能,以及如何鍛煉身體、穿脫航天服、維修飛行器、升高或降低空間站運(yùn)行軌道等。
天地協(xié)同:天地協(xié)同是防范和化解風(fēng)險(xiǎn)的重要舉措,比如建立針對(duì)航天員的天地一體醫(yī)療診治體系,通過(guò)制定長(zhǎng)期飛行疾病譜,建立在軌診治能力模型,配置醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)與診療設(shè)備及藥品,24小時(shí)監(jiān)測(cè)航天員的身體狀況。
臨危不懼:當(dāng)危險(xiǎn)真的來(lái)臨時(shí),臨危不懼是航天員應(yīng)對(duì)危機(jī)的必備素質(zhì)。隨著技術(shù)進(jìn)步及對(duì)人在空間生理、心理和行為特性研究的逐步深化,航天員在空間站長(zhǎng)期駐留的保障技術(shù)水平正逐漸提升。(代小佩)
關(guān)鍵詞: 太空生活 航天員 化險(xiǎn)為夷 空間站
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