神舟飛船和艙外航天服的任務,是在茫茫太空中創造出一個人能夠生存的環境。航天員的地面訓練設備則承擔著相反的使命——在地面上創造出一個模擬太空的環境,讓航天員在其中進行適應性訓練。
吊著“威亞”練“穿衣”

出艙活動程序訓練模擬器,用于訓練出艙活動期間航天員對氣閘艙和艙外航天服的操作。不過它的形狀并不是傳統概念中的“機器”,而是個開放式實驗室一樣的房間。房間中央天花板上類似“威亞”的懸吊系統,吊著兩套醒目的航天服。記者看到,在“威亞”的作用下,航天服能夠上下左右移動,以模擬在太空失重狀態下的相對運動,供航天員進行穿、脫航天服的訓練。
從外觀、結構到重量,服裝與航天員上天穿的艙外航天服一模一樣,但天上用的艙外服里保持著40千帕的壓力,而地上用的這兩套服裝是沒有壓力的常壓服。航天訓練模擬器研究室主任晁建剛說,用常壓環境模擬真空環境中的工作模式,是模擬器的一大特色。

航天服對面的墻上,“鑲”著一面如同巨型高壓鍋鍋蓋的金屬圓形物,這就是軌道艙通往太空的艙門。解鎖一轉動手柄一開門一套艙門保護罩一關門一取罩一檢漏,隨著每一步的完成,“以假亂真”的計算機仿真技術在各種儀表上顯示出空間設備的工作狀態。
“游泳池”里學走路
乍看上去,波光的圓形失重水槽與游泳池并無兩樣,28℃至30℃的水溫也與游泳池相似。不過,水下卻另有玄機。遍布水槽壁的指揮、監視系統,把岸上的教員和水中的航天員聯在一起。隨著教員發出一條條指令,航天員在水中的操作,全部顯示在電視屏幕上。
水槽訓練中,航天員穿著120千克的水槽訓練服,模擬在失重狀態下從開艙門準備到返回飛船的艙外活動全程。這種姿態是固定的——與地面的角度是30度,這使得任何一個動作都需要耗費很大的力氣。
航天員翟志剛說,第一次水下訓練結束后,他累得仿佛虛脫了一般。
在這個“游泳池”里進行的還有軌道艙水下實驗。把模擬軌道艙放入水中,能夠從某種程度上驗證軌道艙的功效學性能,比如,艙內設備擺放是否合理。
航天員中心主任陳善廣說,我國的水槽達到了與國外一致的技術水平,但規模上比美國的小——為適應航天飛機的需求,美國建成了世界上最大的失重模擬水槽。

低壓艙里體驗真空
低壓艙是記者在航天員訓練中心參觀的最后一站。低壓艙又叫艙外航天服實驗艙,用于模擬太空的真空低壓環境。實驗艙外表是一個巨大的圓筒,圓筒里形形色色的設備中間,同樣懸吊著兩套航天服——這是真正的能夠經受住低壓環境考驗的艙外航天服。
訓練開始,兩名航天員從準備間走進實驗艙。純白和純藍色的緊身液冷服,把他們從頭到腳包得如同電影里的“蜘蛛俠”。在工作人員的協助下,他們像蟲子鉆進蠶蛹一樣,進入了航天服。
與其說是“穿”航天服,不如說是“坐”航天服——記者看到,兩名航天員小心翼翼地把雙腿伸進航天服的下肢,臀部放在航天服的背包沿上,然后關閉背包門,把自己裹在了龐大的航天服中。
艙門徐徐關閉,實驗艙和艙外航天服開始加減壓力。記者從監視器上看到,一位航天員在進行設備操作,另一位則拿著飛行手冊進行確認。
“01明白!”“一切正常!”工作人員與航天員之間的對話,不時通過揚聲器清晰地傳來……
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心理教員傳授安全島放松法
在太空時間累計最長的一名俄羅斯航天員說過:“不管你在地面訓練得多么充分,到了真實的外太空都會遇到不同于地面訓練的情況?”這就要求神七航天員有過硬的心理素質。
神七任務有一批心理訓練教員,進行結合性的心理訓練和專業性的心理訓練。比如在模擬失重水槽訓練中,有心理教員進行觀察和輔導。教員還會教航天員一些心理方面的技巧。比如肌肉放松,或者想象放松、安全島放松技術等。
除了一直進行的結合性心理訓練外,心理訓練是60個學時左右。
出艙有1000多個操作單元
神七和以往最大的不同,是要針對出艙活動進行針對性訓練。這一環節要分解到出艙活動程序訓練模擬器、中-l生浮力水槽訓練和艙外航天服試驗艙三個環節進行。
其中較受關注的是水槽訓練,航天員要穿水槽訓練航天服在深水下體驗失重狀態。
在神六任務中,航天員有四本手冊,本次特意為出艙活動新增四本手冊,主要包括艙外航天服操作指南、正常程序、應急故障程序、艙載設備、出艙程序說明等。神七航天員出艙有1000多個操作單元,每個單元可能有幾種動作,這比神六增加了幾倍。
4層樓高鐵塔內練“蹦極”
航天員對上肢的力量要求非常高,必須通過專門的體能老師的指導和訓練。
為了提高對失重環境的適應能力,“神七”航天員要接受5天5夜的頭低位臥床訓練。
訓練中有一種轉椅,可以做快速旋轉和上下前后擺動,以訓練航天員對眩暈的耐受能力。而一種叫“秋千”的訓練設備,在電磁力的推動下,前后擺出的距離足有10多米,蕩起高度超過8米。離心機訓練時,能模擬出持續超重狀態,航天員最高要承受8倍個人體重的負荷。
為了模擬飛船返回時的沖擊環境,訓練航天員的抗沖擊耐力,“神七”航天員們要在一個4層樓高的綠色鐵塔(沖擊塔)內練習“蹦極”。
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“神七”航天員訓練有什么特點和風險?
北京航天城是我國航天員進行訓練的地方。航天員訓練有58個專業,被稱為“58個階梯”,每登上一個階梯,就離太空更近一步。
出艙活動訓練是神七任務新增的訓練項目。難度大、風險高,是神七航天員訓練的關鍵和重中之重。
出艙訓練,是在出艙活動程序模擬器,模擬失重水槽和艙外航天服試驗艙三大設備上進行的,因為出艙程序的完整過程在地面很難完整模擬,它需要分解在三個設備中完成。
最危險的有兩個現場,一個是艙外航天服試驗艙的低壓訓練。航天員要穿著艙外航天服在10帕以下的環境中訓練,在真空環境中,一旦服裝或者艙載設備出問題,部有可能出現危險。
另一個就是模擬失重訓練水槽,航天員要著水槽訓練航天服在10米深的水下訓練,一旦出問題,就有可能出現溺水,減壓病等。