第九章 宇航员的太空探索 PPT课件

想要成为宇航员,一定要有强健的体魄,以防晕船,良 好的教育水平,以及分析和解决问题的能力。早期的宇航 员都是从空军的飞行员或试验飞行员中挑选出来的。随 着飞船的设计逐步改进对宇航员体格的要求亦相应地降 低。现时,宇航员可分为驾驶员、任务专家和载荷专家; 驾驶员的任务是驾驶飞船,而任务专家和载荷专家则负责 一连串的研究和试验。
在最早期的航天飞行中,航天员作用有限,因为没 有人知道进入太空后会发生什么。但为了确保“前无 古人”的航天飞行万无一失,苏联或美国当初层层选拔 出来的第一批航天员经历了全面培训和磨练。
苏联“东方”号载人飞船计划培训的第一批航天员 包括加加林在内共21人,美国为“水星”号飞船计划挑选 了7个人。
“对双方而言,在把第一个人送入太空前,面对的都 是未知因素,”英国出生的航天员皮尔斯·塞勒斯说,“所 以他们尽量让(培训)涵盖所有内容,但双方的出发点略 有不同。”
第九章 宇航员的太空探索
太空探索是指以物理手段探索地 球以外物体以及探索太空时涉及到的 任何技术, 科学政策。人类历史上最 著名并最有影响力的一次太空探索是 在冷战美苏太空竞赛期间第一个人类 成功踏上月球。
太空探索史
太空探索史
第一节 宇航员又称太空人
宇航员,或称航天员,指以太空飞行为职业或进 行过太空飞行的人。确定太空飞行的标准则没有 完全统一。在美国,以旅行高度超过海拔80公里 (50英里)的人被称为宇航员(astronaut)。国际航空 联合会(FAI)定义的宇宙飞行则需超过100公里。 到2004年4月18日为止,按照美国的定义共计440人, 在太空里度过了一共27082个全体乘员天(crewday,美国的定义),在太空中散步共享了98个全体乘 员天。在国际航空联合会的定义下,只有434人符 合资格。进入太空的宇航员来自至少32个国家。百度文库在香港及东南亚,航天员亦称太空人。
正在训练的美国宇航员
第二节 中国宇航员训练
在北京西郊,有一座中国的宇航员培训 基地,也是世界上第3座大规模的航天城。
航天员的基本训练内容有:有关的理论 知识,如天文、地理、地质、气象、大气物 理、飞行力学、计算机、无线电导航、领 航、火箭和航天器构造等;必要的医学常识 和救护技术;体育训练项目有伏虎、秋千、 游泳、滑水、冲浪、滑雪、爬山和绷床等。
基础训练的目的,首先是使宇航员候选人掌握并完成 载人航天所必须的科学知识和技巧,其次是要进一步提高 其体能和改善其心理品质。宇航员所必须接受的体能和 心理训练:例如置身重力达10磅地球重力的离心机和长期 处于绝音室的训练,其艰苦程度实在令人难以想象。 首先, 要有本科学习经历,需要接受科学、医药、工程学等领域 的知识;其次,必须具备操作经验,尤其是担任试飞员的经 验;第三,优秀的宇航员还善于帮助别人。”
项目二:忍受“寂寞”
空气必须被抽掉的低压舱训练中心还 准备了适应太空生活的模拟舱,包括工作舱、 休息舱和卫生舱三部分。
三间舱都装有摄像设备,人的一举一动, 包括入厕,都会被记录下来。当宇航员穿上 特的航天服走进低压舱之后,舱内的空气就 被抽掉,宇航员就此进入“太空”,在几天以至 长达两三个月的试验中,宇航员要忍受孤寂 的煎熬。舱内既没有电视也没有音响,就连 一些摇摆幅度较大的运动也不可能。
项目四:心理品质训练
通常进行表象训练、放松训练、心理 访谈等。其目的在于:
1．发展与强化航天员在极其严酷而复 杂的太空环境中,完成航天任务所需的感觉、 知觉、注意、表象、记忆、思维等心理品 质。
2．培养航天员勇敢、沉着、坚定、顽 强的个性特征,使之在高度紧张、危险、意 外的紧急关头,能消除过度紧张情绪,保持高 度的心理稳定性。
项目一:挑战晕眩
航天城有最快1分钟转24圈的转椅。 这四面封闭,一张类似牙科治疗椅的转 椅不但可以做180度顺时针和逆时针的 快速运转,而且可以同时上下前后摆动。 转椅主要用于检查宇航候选者的前庭 神经功能,以了解其对震动及眩晕的耐 受能力。转椅一经启动就开始加速,最 快时大约每2.5秒就要转一圈,那种眩晕 的滋味非一般人所能承受。
项目三:看星认路
看星认路是救命绝招,天象仪室是训练中的 最后一个关卡,当灯光熄灭后,一个极为绚丽的太 空世界───太阳系的璀璨、银河系的广袤无不 清晰地展现在眼前。恍惚中,“飞船”开始绕地球 飞行,宇航员要在这识别他未来行走所要经过的 路线,记清引导飞船入轨的一个个路标───那一 颗颗看似相同但却有著千差万别的小星星。认 路是为了防止飞船在航行过程中自动系统发生 故障,如果出现故障,宇航员不得不用手动装置,那 时就只能依靠自己重新回到地球上来了。
当时的苏联和美国,第一批航天员都从国内最优秀 的飞行员中选拔。在苏联人看来,航天飞行可能意味着 需要应对各种极端环境。
3．增强航天员心理上的承受力,即使在缺 氧、减压、加速度的条件下,能经受意外冲击以 及能应付环境突变的能力。
4．进行思维敏捷性训练,提高应变思维能 力。
心理训练贯穿航天员训练的全过程,往往与 其他训练项目交织在一起。如飞行训练、跳伞 训练,在完成专业技能训练之外,克服紧张、焦虑、 慌乱、恐惧情绪等达到心理训练的目的,也通过 适当的文体活动转移注意,利用生物反馈方法进 行自我放松训练,达到迅速消除疲劳和紧张情绪, 保持和恢复正常精力。
按这份纲要来看,最早一批美国航天员扮演的角色 仅仅是在紧急关头摁动某个按钮。“航天第一人”、苏联 航天员尤里·加加林当年也被要求在键盘上正确输入一 个专用密码后,才能获准控制飞船。据说这一程序是为 了检测人在太空航行中是否保持神智清醒。
半个世纪过去,航天员培训内容越来越丰富,航天员 早已不仅仅是驾驶员,除了“发挥应急功能”,他们需要主 动操控很多复杂的任务。
正 在 训 练 的 中 国 宇 航 员
航 天 员 正 在 模 拟 太 空 舱 训 练
冲击耐力试验
航天员心肺功能测试
第三节 航天员训练50年演变
美国国家航空航天局(简称美国航天局)1959年在其 航天员训练计划纲要中写道:“航天员的首要作用是在自 动系统发生故障时发挥应急功能,为系统可靠性作出贡 献。”