一個(gè)人具備什么條件才能成為船天員呢？要成為航天員，首先要有良好的身體素質(zhì)，因?yàn)楹教靻T在進(jìn)入太空或返回地面的過(guò)程中，要克服航天器飛行時(shí)的力學(xué)環(huán)境、太空的物理環(huán)境和航天器的狹小空間環(huán)境等特殊環(huán)境下的重重困難，適應(yīng)這種環(huán)境的考驗(yàn)，航天員的身體和綜合素質(zhì)十分重要。因此，有幸成為航天員的人可謂鳳毛麟角。 百里挑一 載人航天活動(dòng)對(duì)于航天員的生理和心理均有嚴(yán)格的要求。航天醫(yī)學(xué)專家根據(jù)航天任務(wù)及其對(duì)各類航天員不同的要求，制定相應(yīng)的選拔項(xiàng)目、內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)化。一般包括基本資格審查、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。航天員的選擇標(biāo)準(zhǔn)和條件在各個(gè)國(guó)家基本相同，特別是身體素質(zhì)的要求是一樣的。 美、蘇早期航天員的選拔標(biāo)準(zhǔn)和方法有許多共同點(diǎn)；航天員均選自殲擊機(jī)飛行員；航天員的選拔均以飛行員選拔為基礎(chǔ)；所規(guī)定的選拔項(xiàng)目幾乎相同。選拔淘汰的比例大約是1：100。美國(guó)“水星”任務(wù)第一批航天員7名，是從500名軍用飛機(jī)飛行員中選出的。蘇聯(lián)的第一批航天員20名，是從3000多名飛行員中選出的，后來(lái)又有8名淘汰，實(shí)際上參加飛行的只有12名. 在性別方面，航天員主要是以男性為主。在第一個(gè)女航天員瓦倫蒂娜·捷列什科娃飛行后，經(jīng)過(guò)將近20年，于1982年8月19日，聯(lián)盟T-7號(hào)飛船才進(jìn)行了第二次有女航天員斯維特蘭娜·薩維茨卡婭(34歲)參加的飛行。目前，女航天員的人數(shù)逐漸增加。在年齡方面，對(duì)于駕駛員和任務(wù)專家一般是22-40歲，載荷專家可以是40歲以上。由于前蘇聯(lián)是用飛船作為天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)航天員的年齡要求較嚴(yán)，超過(guò)50歲以上繼續(xù)飛行的航天員較少，而美國(guó)航天飛機(jī)的航天員有不少是50歲以上的。在身高方面，由于前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”號(hào)飛船返回艙的空間很小，航天員的身高一般都在170厘米以下，美國(guó)航天飛機(jī)座艙的空間較大，航天駕駛員的身高范圍較寬，為厘米。 為確保航天員具有優(yōu)良的身體素質(zhì)，生理機(jī)能選拔是極為關(guān)鍵的。生理機(jī)能選拔主要是挑選人體各臟器和系統(tǒng)基本生理功能優(yōu)良者。生理機(jī)能選拔內(nèi)容包括心血管和肺功能檢查、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能檢查、聽(tīng)覺(jué)功能檢查、視覺(jué)功能檢查以及內(nèi)分泌和免疫功能檢查等。 航天員的心理和精神狀態(tài)對(duì)于航天任務(wù)的完成有著極大的影響，特別是對(duì)于長(zhǎng)期飛行以及多人的乘員組，其心理素質(zhì)的選拔是非常重要的。航天員們身處的環(huán)境是惡劣、封閉和隔絕的，而且還要面對(duì)太空中那些難以預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，沒(méi)有超乎尋常的“堅(jiān)強(qiáng)神經(jīng)”是不可能在這種環(huán)境中完成規(guī)定任務(wù)的。 心理選拔方法包括心理調(diào)查和心理會(huì)談，個(gè)性心理、智力和認(rèn)知以及心理運(yùn)動(dòng)能力的測(cè)試等。對(duì)于多人的乘員組，更應(yīng)該特別重視航天員彼此之間的適應(yīng)性及協(xié)調(diào)工作的能力。 在航天過(guò)程中要遇到各種特殊環(huán)境因素，如超重、失重、低壓、缺氧、高低溫、振動(dòng)、噪聲、輻射、隔絕等。在航天員的選拔過(guò)程中，要淘汰那些對(duì)這些特殊環(huán)境因素敏感和耐受能力差的人，挑選耐力和適應(yīng)性優(yōu)良者。 嚴(yán)格的前庭功能選拔是也是航天員選拔的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這可以有效減少在失重狀態(tài)下航天運(yùn)動(dòng)病的發(fā)病率。 航天運(yùn)動(dòng)病也稱太空病，是由于在失重狀態(tài)，人體不適應(yīng)產(chǎn)生的，和一般人平時(shí)的暈車和暈船非常相似。最初是上腹部不適，繼而面色蒼白、虛汗、頭暈、眼花、惡心，嚴(yán)重的還會(huì)嘔吐，但吐過(guò)以后癥狀會(huì)明顯減輕。航天運(yùn)動(dòng)病一般在載人飛船一進(jìn)入軌道后就會(huì)發(fā)生，持續(xù)2至4天后癥狀自動(dòng)消失。但是，可別認(rèn)為航天運(yùn)動(dòng)病算不得什么大不了的事兒，實(shí)際上，對(duì)于載人航天事業(yè)的發(fā)展和空間生命科學(xué)來(lái)說(shuō)，它恰恰是一個(gè)難以攻克的大問(wèn)題。 由于航天運(yùn)動(dòng)病發(fā)病率很高，據(jù)資料表明，有將近半數(shù)以上的航天員入軌后都會(huì)患上這種病。載人飛行的工作日程安排得非常嚴(yán)格，航天員入軌后有許多重要的操作需要在這段時(shí)間內(nèi)完成。如果這時(shí)候出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病癥狀，就會(huì)或多或少影響其空間任務(wù)的完成，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響到載人航天飛行的安全。其次，運(yùn)動(dòng)病的發(fā)作并沒(méi)有一定的規(guī)律性，雖然初次參加航天飛行的人患此病較多，但在有些多次上天的航天員中也還會(huì)出現(xiàn)該種病，這就不能不對(duì)原有的飛行計(jì)劃產(chǎn)生影響。 因此，前庭功能的好壞關(guān)系到航天員的工作效率、身體健康和飛行安全。美俄的經(jīng)驗(yàn)證明，進(jìn)行嚴(yán)格的前庭功能的選拔是減少航天運(yùn)動(dòng)病的發(fā)病率的有效措施之一。一般采用轉(zhuǎn)椅、秋千或?qū)Χ科鞴俚臏囟却碳さ仁侄蝸?lái)檢查前庭器官的敏感性和穩(wěn)定性。 前庭的作用 前庭是人體平衡系統(tǒng)的主要末梢感受器官，長(zhǎng)在頭顱的顳骨巖部?jī)?nèi)。人的耳朵分為外耳、中耳和內(nèi)耳(內(nèi)耳又稱迷路)，前庭就在人的內(nèi)耳中，是內(nèi)耳器官之一。前庭負(fù)責(zé)感知人體空間位置，例如坐在行進(jìn)的車中即使閉上眼睛，不看窗外，也可感知到車的加速、減速或轉(zhuǎn)彎，就是前庭所感知到的。前庭作為人的一個(gè)感知器官，如果其發(fā)生“故障”，則會(huì)影響人的感知能力，從而產(chǎn)生眩暈。目前眩暈的70%病例都是由于前庭系統(tǒng)不協(xié)調(diào)所致。作為航天員因?yàn)榄h(huán)境的劇烈變化，前庭要受到直接的沖擊，所以前庭器官的檢查成為航天員選拔中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 在航天員的選拔時(shí)，還必須對(duì)航天員承受過(guò)載的能力進(jìn)行測(cè)試。過(guò)載作用一般是由于航天器發(fā)射和返回過(guò)程中的加速或減速產(chǎn)生的。測(cè)試時(shí)采用離心機(jī)測(cè)定候選者的橫向(胸-背向)和縱向(頭-盆向)的超重耐力。不同的載人航天器飛行過(guò)程中的超重值是不同的，飛船的超重值較高，而航天飛機(jī)的超重值較小。通常要求航天員的縱向超重耐力不應(yīng)低于3g，橫向超重耐力應(yīng)為縱向超重耐力的3倍。 載人航天器乘員艙的大氣壓力由于壓力制度設(shè)計(jì)考慮(選擇低壓)，出艙活動(dòng)過(guò)程中艙室的減壓、壓力應(yīng)急、滅火及其它需要減壓的情況?？赡軙?huì)出現(xiàn)低壓和低氧分壓狀態(tài)，要求航天員對(duì)于低壓和缺氧應(yīng)具有一定的耐受能力，在選拔中要進(jìn)行低壓缺氧檢查，其目的是排除低壓易感和缺氧敏感者。一般用低壓艙上升至5000米高度檢查對(duì)缺氧的敏感性，用低壓和壓力改變檢查對(duì)低壓和壓力變化的易感性， 此外，在航天器發(fā)射和返回過(guò)程中傳到艙內(nèi)的噪聲值會(huì)很高，在軌道飛行段也會(huì)遇到艙內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，必需對(duì)航天員進(jìn)行噪聲敏感性檢查，檢查是用航天飛行中遇到的噪聲頻率，對(duì)候選者進(jìn)行試驗(yàn)，淘汰有不良反應(yīng)者。 在載人航天飛行中，不同的航天員分管不同的工作。載人飛行的初期一般只進(jìn)行單人飛行，一般稱為駕駛員。后來(lái)發(fā)展成一次多人飛行，編為一個(gè)乘員組。乘員組主要是由職業(yè)航天員組成，有時(shí)也有非職業(yè)航天員。每個(gè)航天員在航天中各自起著不同的作用，并逐漸向?qū)I(yè)化方向發(fā)展。兩人的乘員組一般為指令長(zhǎng)和駕駛員(美國(guó))或指令長(zhǎng)和隨船工程師或研究航天員(蘇聯(lián)/俄羅斯)。三人以上的乘員組一般分為指令長(zhǎng)、駕駛員、任務(wù)專家和載荷專家(美國(guó))或指令長(zhǎng)、隨船工程師和研究航天員(蘇聯(lián)/俄羅斯)。 以美國(guó)的乘員組為例，指令長(zhǎng)(Commander)又稱機(jī)長(zhǎng)，是一次特定飛行乘員組的領(lǐng)導(dǎo)和負(fù)責(zé)人。在飛行中負(fù)責(zé)飛行任務(wù)的安排、實(shí)施、飛行指揮、通信聯(lián)絡(luò)和飛行安全等，有時(shí)兼任駕駛員的工作。駕駛員(Pilot)則主要負(fù)責(zé)監(jiān)視、操縱和控制航天器的飛行，負(fù)責(zé)航天器的檢測(cè)和維修。協(xié)助指令長(zhǎng)工作。如果指令長(zhǎng)無(wú)法履行職責(zé)，駕駛員有權(quán)接替指令長(zhǎng)的工作。任務(wù)專家(MissionSpecialist)則要求受過(guò)航天器各系統(tǒng)和載荷操作的全面訓(xùn)練，精通所有飛行任務(wù)實(shí)施要求及載荷任務(wù)的目的、要求及其運(yùn)行管理。參與飛行任務(wù)的計(jì)劃并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)所有載荷實(shí)驗(yàn)與航天器之間的相互關(guān)系。任務(wù)專家的主要任務(wù)是根據(jù)批準(zhǔn)的飛行計(jì)劃負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)軌道飛行階段載荷實(shí)驗(yàn)的總體目標(biāo)。前三類航天員均為職業(yè)航天員。而載荷專家(PayloadSpecialist)為非職業(yè)航天員，是特定載荷主顧在航天器上的代表。有使用、維護(hù)特定載荷的專門知識(shí)。在特定飛行任務(wù)中負(fù)責(zé)特定的載荷操作，負(fù)責(zé)收集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，維護(hù)和修理載荷設(shè)備，并負(fù)責(zé)與地面載荷控制中心聯(lián)絡(luò)。 隨著載人航天的發(fā)展，航天員正在擴(kuò)大到許多不同的行業(yè)，如科學(xué)家、工程師、醫(yī)生、教師、記者、政治家、管理人員以及太空觀光旅游者。 航天員是一種在空間從事航天活動(dòng)的特殊職業(yè)的人，他們要在特殊的環(huán)境條件下，在航天器的艙內(nèi)外完成飛行監(jiān)視、操作、控制、通信、維修以及科學(xué)研究等特殊的工作任務(wù)，并能正常的生活。這就要求必需對(duì)他們進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練，使他們具備優(yōu)良的生理和心理素質(zhì)，對(duì)航天特殊環(huán)境因素有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，并熟練掌握航天器和完成飛行任務(wù)所應(yīng)具備的各種知識(shí)和技能。 航天員的培訓(xùn)內(nèi)容包括：體質(zhì)鍛煉、理論知識(shí)教育、心理訓(xùn)練、特殊環(huán)境因素耐力和適應(yīng)性訓(xùn)練、生存訓(xùn)練和航天器技術(shù)訓(xùn)練、航天醫(yī)學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練、空間科學(xué)及應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)訓(xùn)練、生存訓(xùn)練以及綜合訓(xùn)練等。針對(duì)航天員的類別和職業(yè)不同，其培訓(xùn)的具體要求和內(nèi)容也不同。職業(yè)航天員，如駕駛員和任務(wù)專家，其訓(xùn)練內(nèi)容較多，要求也嚴(yán)，訓(xùn)練時(shí)間也較長(zhǎng)，一般需要3年左右的時(shí)間。非職業(yè)性航天員，如載荷專家或科學(xué)家航天員，其訓(xùn)練內(nèi)容較少，時(shí)間也較短。 體質(zhì)和理論 身體素質(zhì)作為一個(gè)人生存的基本條件，在航天員的訓(xùn)練過(guò)程中是必不可少的。蘇聯(lián)就曾為了準(zhǔn)備阿波羅-聯(lián)盟計(jì)劃，要求其航天員在一年半的訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，騎自行車1000千米，滑雪3000千米，越野跑步200多千米。美國(guó)休斯敦航天中心，為提高航天員耐力，曾讓航天員穿上80千克重的航天服，在炎熱的佛羅里達(dá)沙漠中，每天步行30千米。 除了體質(zhì)的訓(xùn)練，航天員為了準(zhǔn)備一次飛行還需要掌握大量的理論知識(shí)，這些理論知識(shí)包括基本的航天知識(shí)，飛行任務(wù)和航天器結(jié)構(gòu)、航天醫(yī)學(xué)工程知識(shí)以及空間知識(shí)和應(yīng)用的有關(guān)知識(shí)等。