工程師航天員

㈢ 怎麼當航天員

1961年4月12日，27歲的蘇聯人尤里·加加林乘坐「東方」1號飛船在空間遨遊了108分鍾，成為了人類歷史上第一位進入宇宙空間的人，並由此揭開了載人航天發展史的序幕，從此，人類便增添了一種勇敢的職業——航天員。

40多年來，航天員在載人航天史上創造了一個又一個新的記錄，為空間科學和空間探索做出了巨大的貢獻。

在最初的航天飛行中，航天員們的活動只能局限在載人的密閉艙內，隨著航天科技的發展，艙外太空中的行走逐漸成為現實，而且目前人們正致力於在太空中長期居住的研究和探索。航天員的工作也從最初作為載人飛船的駕駛員和乘員，發展到在飛行期間完成多種學科綜合的科學研究和工程維修。

什麼人可以成為航天員

既然人類一定要進入太空，那麼，一個人具備什麼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，因為航天員在進入太空或返回地面的過程中，要克服航天器飛行時的力學環境、太空的物理環境和航天器的狹小空間環境等特殊環境下的重重困難，適應這種環境的考驗，航天員的身體和綜合素質十分重要。因此，有幸成為航天員的人可謂鳳毛麟角。

百里挑一

載人航天活動對於航天員的生理和心理均有嚴格的要求。航天醫學專家根據航天任務及其對各類航天員不同的要求，制定相應的選拔項目、內容和標准化。一般包括基本資格審查、臨床醫學檢查、生理機能選拔、心理選拔、特殊環境因素耐力和適應性選拔等。航天員的選擇標准和條件在各個國家基本相同，特別是身體素質的要求是一樣的。

美、蘇早期航天員的選拔標准和方法有許多共同點；航天員均選自殲擊機飛行員；航天員的選拔均以飛行員選拔為基礎；所規定的選拔項目幾乎相同。選拔淘汰的比例大約是1：100。美國「水星」任務第一批航天員7名，是從500名軍用飛機飛行員中選出的。蘇聯的第一批航天員20名，是從3000多名飛行員中選出的，後來又有8名淘汰，實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。在第一個女航天員瓦倫蒂娜·捷列什科娃飛行後，經過將近20年，於1982年8月19日，聯盟T-7號飛船才進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，女航天員的人數逐漸增加。在年齡方面，對於駕駛員和任務專家一般是22-40歲，載荷專家可以是40歲以上。由於前蘇聯是用飛船作為天地往返運輸系統，對航天員的年齡要求較嚴，超過50歲以上繼續飛行的航天員較少，而美國太空梭的航天員有不少是50歲以上的。在身高方面，由於前蘇聯「聯盟」號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，美國太空梭座艙的空間較大，航天駕駛員的身高范圍較寬，為162.5-193.0厘米。

為確保航天員具有優良的身體素質，生理機能選拔是極為關鍵的。生理機能選拔主要是挑選人體各臟器和系統基本生理功能優良者。生理機能選拔內容包括心血管和肺功能檢查、中樞神經系統功能檢查、聽覺功能檢查、視覺功能檢查以及內分泌和免疫功能檢查等。

航天員的心理和精神狀態對於航天任務的完成有著極大的影響，特別是對於長期飛行以及多人的乘員組，其心理素質的選拔是非常重要的。航天員們身處的環境是惡劣、封閉和隔絕的，而且還要面對太空中那些難以預測的風險，沒有超乎尋常的「堅強神經」是不可能在這種環境中完成規定任務的。

心理選拔方法包括心理調查和心理會談，個性心理、智力和認知以及心理運動能力的測試等。對於多人的乘員組，更應該特別重視航天員彼此之間的適應性及協調工作的能力。

在航天過程中要遇到各種特殊環境因素，如超重、失重、低壓、缺氧、高低溫、振動、雜訊、輻射、隔絕等。在航天員的選拔過程中，要淘汰那些對這些特殊環境因素敏感和耐受能力差的人，挑選耐力和適應性優良者。

嚴格的前庭功能選拔是也是航天員選拔的一個重要環節，這可以有效減少在失重狀態下航天運動病的發病率。

航天運動病也稱太空病，是由於在失重狀態，人體不適應產生的，和一般人平時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，嚴重的還會嘔吐，但吐過以後症狀會明顯減輕。航天運動病一般在載人飛船一進入軌道後就會發生，持續2至4天後症狀自動消失。但是，可別認為航天運動病算不得什麼大不了的事兒，實際上，對於載人航天事業的發展和空間生命科學來說，它恰恰是一個難以攻克的大問題。

由於航天運動病發病率很高，據資料表明，有將近半數以上的航天員入軌後都會患上這種病。載人飛行的工作日程安排得非常嚴格，航天員入軌後有許多重要的操作需要在這段時間內完成。如果這時候出現運動病症狀，就會或多或少影響其空間任務的完成，嚴重時還會影響到載人航天飛行的安全。其次，運動病的發作並沒有一定的規律性，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出現該種病，這就不能不對原有的飛行計劃產生影響。

因此，前庭功能的好壞關繫到航天員的工作效率、身體健康和飛行安全。美俄的經驗證明，進行嚴格的前庭功能的選拔是減少航天運動病的發病率的有效措施之一。一般採用轉椅、鞦韆或對耳部器官的溫度刺激等手段來檢查前庭器官的敏感性和穩定性。

前庭的作用

前庭是人體平衡系統的主要末梢感受器官，長在頭顱的顳骨岩部內。人的耳朵分為外耳、中耳和內耳(內耳又稱迷路)，前庭就在人的內耳中，是內耳器官之一。前庭負責感知人體空間位置，例如坐在行進的車中即使閉上眼睛，不看窗外，也可感知到車的加速、減速或轉彎，就是前庭所感知到的。前庭作為人的一個感知器官，如果其發生「故障」，則會影響人的感知能力，從而產生眩暈。目前眩暈的70%病例都是由於前庭系統不協調所致。作為航天員因為環境的劇烈變化，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重要環節。

在航天員的選拔時，還必須對航天員承受過載的能力進行測試。過載作用一般是由於航天器發射和返回過程中的加速或減速產生的。測試時採用離心機測定候選者的橫向(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程中的超重值是不同的，飛船的超重值較高，而太空梭的超重值較小。通常要求航天員的縱向超重耐力不應低於3g，橫向超重耐力應為縱向超重耐力的3倍。

載人航天器乘員艙的大氣壓力由於壓力制度設計考慮(選擇低壓)，出艙活動過程中艙室的減壓、壓力應急、滅火及其它需要減壓的情況。可能會出現低壓和低氧分壓狀態，要求航天員對於低壓和缺氧應具有一定的耐受能力，在選拔中要進行低壓缺氧檢查，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米高度檢查對缺氧的敏感性，用低壓和壓力改變檢查對低壓和壓力變化的易感性，

此外，在航天器發射和返回過程中傳到艙內的雜訊值會很高，在軌道飛行段也會遇到艙內設備產生的雜訊，必需對航天員進行雜訊敏感性檢查，檢查是用航天飛行中遇到的雜訊頻率，對候選者進行試驗，淘汰有不良反應者。

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行單人飛行，一般稱為駕駛員。後來發展成一次多人飛行，編為一個乘員組。乘員組主要是由職業航天員組成，有時也有非職業航天員。每個航天員在航天中各自起著不同的作用，並逐漸向專業化方向發展。兩人的乘員組一般為指令長和駕駛員(美國)或指令長和隨船工程師或研究航天員(蘇聯/俄羅斯)。三人以上的乘員組一般分為指令長、駕駛員、任務專家和載荷專家(美國)或指令長、隨船工程師和研究航天員(蘇聯/俄羅斯)。

以美國的乘員組為例，指令長(Commander)又稱機長，是一次特定飛行乘員組的領導和負責人。在飛行中負責飛行任務的安排、實施、飛行指揮、通信聯絡和飛行安全等，有時兼任駕駛員的工作。駕駛員(Pilot)則主要負責監視、操縱和控制航天器的飛行，負責航天器的檢測和維修。協助指令長工作。如果指令長無法履行職責，駕駛員有權接替指令長的工作。任務專家(MissionSpecialist)則要求受過航天器各系統和載荷操作的全面訓練，精通所有飛行任務實施要求及載荷任務的目的、要求及其運行管理。參與飛行任務的計劃並負責協調所有載荷實驗與航天器之間的相互關系。任務專家的主要任務是根據批準的飛行計劃負責實現軌道飛行階段載荷實驗的總體目標。前三類航天員均為職業航天員。而載荷專家(PayloadSpecialist)為非職業航天員，是特定載荷主顧在航天器上的代表。有使用、維護特定載荷的專門知識。在特定飛行任務中負責特定的載荷操作，負責收集和處理實驗數據，維護和修理載荷設備，並負責與地面載荷控制中心聯絡。

隨著載人航天的發展，航天員正在擴大到許多不同的行業，如科學家、工程師、醫生、教師、記者、政治家、管理人員以及太空觀光旅遊者。

航天員是一種在空間從事航天活動的特殊職業的人，他們要在特殊的環境條件下，在航天器的艙內外完成飛行監視、操作、控制、通信、維修以及科學研究等特殊的工作任務，並能正常的生活。這就要求必需對他們進行嚴格的訓練，使他們具備優良的生理和心理素質，對航天特殊環境因素有很強的適應能力，並熟練掌握航天器和完成飛行任務所應具備的各種知識和技能。

航天員的培訓內容包括：體質鍛煉、理論知識教育、心理訓練、特殊環境因素耐力和適應性訓練、生存訓練和航天器技術訓練、航天醫學工程技術訓練、空間科學及應用知識和技術訓練、生存訓練以及綜合訓練等。針對航天員的類別和職業不同，其培訓的具體要求和內容也不同。職業航天員，如駕駛員和任務專家，其訓練內容較多，要求也嚴，訓練時間也較長，一般需要3年左右的時間。非職業性航天員，如載荷專家或科學家航天員，其訓練內容較少，時間也較短。

體質和理論

身體素質作為一個人生存的基本條件，在航天員的訓練過程中是必不可少的。蘇聯就曾為了准備阿波羅-聯盟計劃，要求其航天員在一年半的訓練時間內，騎自行車1000千米，滑雪3000千米，越野跑步200多千米。美國休斯敦航天中心，為提高航天員耐力，曾讓航天員穿上80千克重的航天服，在炎熱的佛羅里達沙漠中，每天步行30千米。

除了體質的訓練，航天員為了准備一次飛行還需要掌握大量的理論知識，這些理論知識包括基本的航天知識，飛行任務和航天器結構、航天醫學工程知識以及空間知識和應用的有關知識等。

心理准備

心理訓練是航天員訓練中必不可少的內容。因為執行太空任務需要離開我們所熟悉的環境，而這種環境變化對心理的影響是很大的，尤其在早期航天活動中，載人航天其提供給航天員的生活環境無論是空間，還是飲食都不是很好，長時間呆在這么狹小的環境，會是什麼一個感受？而如果這種感受影響到航天員的心理，那極容易就產生不可想像的後果。

而心理訓練也就是使航天員在沒上天之前，先對太空中的情況從心理上進行一下適應。增強心理的穩定性。現在由於執行任務復雜性增加，因此每次飛行都有幾名成員來完成。而盡快的使成員之間達到「心有靈犀」也成為心理訓練的一個重要內容。實踐證明，整個成員組在一起進行訓練對於提高他們在太空中工作的效率具有十分重要的作用。

航天員共同訓練的時間短期飛行不少於半年中期飛行需要1年長期飛行1.5～2.5年

特殊環境

為了提高航天員對特殊環境因素的適應性和耐受力，需要對航天員進行航天特殊環境因素的暴露和刺激，如超重、失重、前庭器官的刺激、雜訊、高低溫等。

超重適應性訓練的目的是讓航天員適應航天器發射和返回再入時的超重環境，增強航天員抗超重的能力。訓練方法主要採用離心機模擬航天器起飛和返回過程中的超重曲線，進行胸-背向對抗動作訓練和頭-盆向耐力維持訓練。

失重訓練則是利用失重飛機完成的。它可以完成拋物線飛行，形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動，甚至可把一個艙體搬進機艙中，還可以進行人在失重的時間里從艙體爬出來的試驗，訓練太空的出艙活動。

美國的小型失重飛機有T-33和F-104飛機改裝的失重飛機。大型失重飛機有KC-135和PC-9，蘇聯/俄羅斯用伊爾-76改裝的大型失重飛機，其微重力時間大約有30s秒。法國有「快帆」和A300失重飛機，A300是目前世界上最大的失重飛機。日本也有大型或中型失重飛機。中國曾利用殲教-5改裝成小型失重飛機。

在地面還可以用中性浮力水槽產生的漂浮感覺，模擬訓練航天員在失重時進行工作和維修。中性浮力水槽模擬失重的原理是，當人體浸入水中時，通過增減配重和漂浮器使人體的重力和浮力相等，即中性浮力，獲得模擬失重的感覺和效應；但它並沒有消除重力對於人體及其組織的作用，因此，它不同於真實的失重環境。目前，這種方法主要用於對出艙活動的航天員進行訓練。一般是將1：1的航天器放入水槽中，航天員穿上改制的艙外航天服，進行出艙活動程序的模擬和技能的訓練。

為了減少航天運動病的發病率，還要進行前庭功能訓練。採用轉椅、鞦韆等旋轉和擺動設備產生線性加速度和科氏加速度，或在失重飛機上讓航天員頭部運動，對受試者的前庭器官進行刺激，以提高前庭器官的耐受能力。也可以利用氣功和生物反饋的方法對航天員進行抗運動病的訓練。其它的特殊環境因素適應性訓練還有飛機飛行訓練，跳傘訓練，振動、雜訊體驗，乘員艙大氣環境體驗以及隔離環境體驗等。

飛行模擬

航天員在執行任務時往往需要操縱各種儀器設備，但航天器中的各種設備是數不勝數的，如果航天員在操作過程中出現了一點錯誤，尤其是駕駛員，很有可能就會機毀人亡。為此，在地面上建立各種模擬設備，這樣航天員在這使設備中就可以熟悉操作的程序，適應不同的環境。

飛行模擬

器是針對載人航天任務而設計的執行飛行任務的模擬器。其主要功能是在地面模擬太空中的飛行條件和實際載人航天器運動狀態，為航天員提供運動感覺、視覺、聽覺和操縱負荷等各種感覺，使航天員感到好像真的在太空駕駛航天器一樣。

模擬座艙一般採用內部結構和界面與實際航天器完全一致的模擬艙。俄羅斯和美國所發射的各種載人航天器都有各自的飛行模擬器，其中美國「阿波羅」號登月飛船的飛行模擬器，可以模擬從起飛到登月和返回地面等全程序飛行，也有隻模擬載人航天某項飛行技術的模擬器，如有模擬飛船的起飛、入軌和姿態如何控制等飛行技術的模擬器。還有模擬在太空作業的專項模擬裝置，如太空對接、太空維修和出艙模擬器等。

模擬航天員在太空生活與工作的微小空間環境，也都是以各種艙室的形式來完成的。這種微小生活空間艙室與航天員在太空生活的空間類似，除不能模擬失重環境外，其它都能逼真模擬。這種微小生活空間模擬對於考察和訓練人對長期在太空生活的適應性是很重要的。

航天員選訓中心

發展載人航天的各國，都有航天員選訓中心，比較著名的有美國國家航空航天局的約翰遜航天中心(JohnsonSpaceCenter)和俄羅斯的加加林航天員培訓中心(Gagarin Cosmonauts TrainingCentre又名星城StarCity)。它們主要的任務有：為載人飛行進行預備航天員和正式航天員的選拔；對航天員實施身體素質、心理、特殊環境因素適應性及飛行專業技能的訓練，對航天員實施飛行前、飛行中和返回後的醫學監督與醫學保障，輔助飛行控制中心進行醫學監督和及時地分析，並開展航天醫學工程研究。

生存之道

載人航天器在應急返回過程中可能降落到各種復雜的地形、氣候等惡劣的生存環境條件下，例如寒區、沙漠、山地、森林、海上等，因此必須對航天員進行這些地區的生存知識和技能的訓練，使他們熟悉和掌握這些地區氣候變化，地形、海況、動植物的情況，掌握生存的基本要領。比如在寒區生存要保持機體的熱平衡，在原始森林生存要防禦猛獸和昆蟲的侵襲，在沙漠中生存是保持水鹽平衡。

個人救生

由於載人飛船著陸地點較難控制，特別是應急返回時落點的散布較大，這就給航天員的營救造成困難。在載人飛船上一般裝有個人救生物品，供航天員著陸等持營救期間的求救和生存使用。

個人救生

物品中應有求救聯絡物品，以便於航天員使用它們盡快與營救人員取得聯系，這些物品包括無線電通信和定位裝置、信號槍、焰火管、海水染色劑、閃光燈、反光鏡、引火物品、哨笛等。

個人救生

物品中還必須有陸上和海上的防寒和遮陽物品，如防寒服、抗浸服、斗篷等。飛船返回著陸在寒區或濺入水中時，航天員穿著防寒服或抗浸服等待營救，防止體熱在短時間內大量喪失，延長人的存活時間。當航天員返回濺入水中時，應有漂浮裝置，如救生筏或攜帶型漂浮裝置等，以支撐人體浮於水面，等持打撈和營救。常用的攜帶型漂浮裝置包括二氧化碳氣瓶、浮囊、吹氣管及其它附件。當航天員濺入水中時，牽拉充氣拉繩，撞針刺穿氣瓶封口薄膜，二氧化碳氣體充向浮囊內部，浮囊充氣膨脹。也可用嘴通過充氣管向浮囊內充氣。

救生食品和飲水及急救葯包也是十分重要的個人救生物品，對於著陸到高溫地區，保證航天員有一定量的飲用水是十分重要的。其它個人生存物品還有手槍、驅鯊劑、漁具、濾光鏡、指北針、自衛刀、鋼絲鋸、干燃料、取暖器、防風火柴等。

參與試驗

除了上面說的，在發射前航天員還要參與真實航天器的大型試驗和全程序模擬飛行，以及航天技術各大系統的綜合試驗和演練等，以使他們進一步從總體的高度加深對於飛行任務、計劃、程序的理解和掌握。這不僅是航天員訓練的重要內容，同時，航天員的參與以及他們對航天系統的意見對載人航天系統的研製也是非常有益的。

太空環境十分嚴峻，人進入其中航行怎樣才能避免外界環境的傷害？就是說，如何才能保證航天員的生命安全？航天工程師研究和製造了一個基本與外界隔絕的密閉環境，即密閉座艙，密閉座艙內的環境可以保證航天員在太空生存所必需的條件。

生活空間

供人居住、生活和工作的密閉座艙是載人航天器的主要部分，艙內有裝有緩沖超重力的座椅，有各種電子設備、儀表設備及航天員的救生設備。艙體的外殼包有絕熱材料，可防止氣動力產生的熱傳入艙內。艙體是由金屬材料製成的，有防輻射的功能。密閉艙是增壓式的，所以艙內外壓力差很大，艙壁具有很強的承受壓力的能力。艙體做得很堅固，安全可靠。艙壁四周有供航天員觀察地球的舷窗，一般由三層玻璃製成，具有防強光、防紫外線及防輻射的性能。

人在太空中生活和工作首先要具有一定的活動空間。一般生活中我們經常會關心住房大小條件，只要經濟條件允許，每個人都會盡可能的創造好的生活條件。其實我們各自的生活空間對我們自身的生理和心理會有很大的影響，在載人航天中這同樣是基本問題。目前為止所有載人航天器，包括空間站，提供給航天員的活動空間都不能說是非常寬裕。而面臨著太空飛行任務時間的加長，航天器所提供的活動空間更成為一個問題。試想長時間的呆在一個四面都是儀器設備的小房間里會是什麼感覺。正因為如此航天工程師們對航天器需要提供給航天員的活動空間作了一個限定，這些限定是根據人類心理對太空任務的可承受程度來制定的。一般太空任務時間越長，需要的可活動空間越大。但在實際的飛行中，由於其它一些條件的限制，實際的空間可能要比理論上的稍小一些，如美國水星號、雙子星座和阿波羅飛船艙內空間分別為1.53米3、1.25米3和3.03米3。

載人艙中航天員理論上需要的最小空間飛行時間理論值(米3/人)1~2天1.421~2個月7.36兩個月以上17生命保障

密閉艙內最重要的設施，是保證航天員身體健康的生命保障系統。正常情況下人體都有一定的新陳代謝，在這個過程中人體會與周圍的環境進行物質和能量交換，而這種交換只有在地球環境下或類似地球的環境下才能正常進行。在進行載人航天活動時生命保障系統實際上也就是要提供這樣一個環境，使人體能正常地進行生理活動。

座艙的壓力控制系統是生命保障系統最重要的組成部分，維持艙內壓力和供人呼吸用氧，對保證航天員健康至關重要。載人航天器艙內的壓力並非都是保持和地面的壓力一致的，國外用於載人航天器艙內的氣體壓力有兩種。一種是座艙壓力及艙內氣體組分與地面上一樣，即一個大氣壓力制度。這種壓力符合人體的生理要求，人們已經習慣生活在這種氣體環境里。

蘇聯/俄羅斯的載人航天器，從加加林駕駛的東方號，直到聯盟號飛船，和平號空間站，密閉艙內的壓力，都是用一個大氣壓力制度。美國現在的太空梭密閉艙也是用這種壓力制度。但這種壓力制度的艙內壓力高，為保持壓力需要的控制調節比較復雜。由於艙體內外所受到的壓力差別較大，所以要求艙體結構堅固。航天員穿著航天服出艙活動時，由於航天服所提供的壓力較低，為避免減壓病的發生，要經過較長時間的吸氧排氮。

由於氣體在液體中有一定的溶解性，所以人體組織和體液中都融有一定氣體。人在進入低壓環境時，人體組織和體液中溶解的氣體就會分離出來，在血管內形成氣泡，如果氣泡過大過多會壓迫人體內部的組織，使某些組織受損，或在血管內形成氣栓堵塞血管，這樣就引發各種病症，航天醫學中稱之為減壓病。

體內產生的氣泡的氣體，主要是溶解在體液組織里的氮氣。人從呼吸中吸入的氣體是外界空氣，它的主要成分是氮氣，其次是氧和二氧化碳。氧和二氧化碳在血液中絕大部分(99%以上)與血紅蛋白的緩沖物質分別作化學結合，只有很少一部分(不足1%)呈物理性溶解。而氮氣不僅不能被身體分解，而且在血液和組織液中溶解度較高，所以它就成為產生氣泡的主要氣體。而這些氮氣在人體中不會迅速的通過血液帶到肺部排出體外，因而容易形成氣泡，出現減壓病。

這種情況之下，航天員在減壓前，預先都要吸進純氧，即在純氧環境中停留一定時間(2～4小時)，使體內氮氣釋放出來，這個過程稱為吸氧排氮。一般在純氧環境中吸氧排氮4小時後，大體上可以使人體內的95%以上溶解的氮清除掉，這樣就大大減少發生減壓病的機會。

另一種壓力制度是艙內保持1/3的大氣壓力，艙內氣體是純氧。美國的水星號、雙子星座、阿波羅飛船，都是使用這種壓力制度。這種壓力制度使得艙壓的調節相對簡單，而且由於艙體內外壓差較小，使得艙內氣體的泄露量小，同時在穿著低壓航天服前不需要吸氧排氮(僅在發射前吸氧排氮3小時)。但是人體長時間呼吸純氧會抑制紅細胞的生長，對眼鼻有刺激作用。更為嚴重的是艙內純氧容易引起火災，因為許多在氧氮混合條件下不易燃的材料在純氧條件下會變得易燃。

1967年1月27日，阿波羅1號在作登月艙充純氧試驗時，因電線碰擦引起大火，當營救人員打開艙門，三個最優秀的航天員都已被燃燒所產生的劇毒氣體熏死了。隨後「阿波羅」飛船作了改進，發射時採用1/3大氣壓的60%氧和40%氮的混合氣，入軌後仍用100%氧氣。但這大大增加了設計難度，因為要採用同時控制兩種氣體的壓強和比率的設備，僅此登月艙就增加了一噸的重量。

在密閉座艙中，為了不斷補充人體消耗和座艙泄露的氣體，維持艙內壓力平衡，艙內備有氧、氮氣體儲存系統。氧、氮氣體儲存方式一般有三種。一種是將其作為高壓氣態保存，短期載人航天器一般用這種方法。第二種是採用液化的方法，將氧和氮置於低溫之下，使其成為液態進行儲存，這種方式結構緊湊，重量輕。第三種實際上是利用鹼金屬超氧化物經過一系列反應產生氧氣，這種方式常稱為化學貯存方式。氧氣產量的多少常通過艙內的水氣含量和二氧化碳含量來控制。

載人航天時艙內溫度如不加控制，會逐漸升高。使座艙溫度升高的原因有很多，航天員的人體代謝過程會產生熱，艙內的儀表設備運行的時候會產生熱，飛船上升、返回時傳入艙內的氣動力產生的熱以及飛船運行時太陽輻射傳入艙內的熱，這些原因都會使艙溫升高。載人航天器都配備有完善的溫度控制系統，使艙內溫度始終控制在人感到舒服的范圍內。溫度控制的方法基於防止、減少外界熱傳入和積極地將艙內產生的廢熱排出艙外的思想。

常用的一種散熱方法是水蒸發法。在真空的環境下，水在1.7～7.3攝氏度的低溫可以沸騰形成蒸氣，水蒸發時會吸收大量的熱量。因此可將水輸入到熱交換器，通過低溫蒸發，便將熱排出艙外。短時間飛行常用這種方法。而長時間飛行可用升華器、輻射器方法散熱。

航天員呼出的氣體和排除的汗液都含有一定量的水蒸氣，如果不採取措施將這些水蒸氣清除的話，航天員會因為環境濕度太大而感覺不舒服，而且過高的濕度對艙內的儀表設備運行也是不利的。飛船中常用的去濕方法是採用分子篩材料吸附艙內空氣中的水蒸氣，然後在真空條件下解析去濕。

除了水蒸氣載人航天器內還有人體代謝產生的有害物質，特別是蛋白質代謝分解的有害產物，再加上艙內設備中非金屬材料的揮發物。這些物質對航天員的影響不只是舒服與否，更重要的是它們作為一種污染源，有可能影響航天員的身體健康。尤其是人體代謝產生的有害物質危害更大，如呼吸時排出的二氧化碳、一氧化碳、甲醇、揮發性脂肪酸等；胃腸道排出的有害物質甲烷、硫化氫、甲硫醇、吲哚等；出汗時汗液中的有害揮發物胺、氨、苯酸等。

為

㈣ 中國航天員的等級劃分

中國航天員的等級劃分是因為軍銜不一樣，所以分了不同的等級了。

選拔航天員的條件：

第一，年齡。美國所選拔的航天員，大多在40-45歲左右，年齡稍大，飛行經驗比較豐富，遇到一些意外情況可以應付得了。但是中國選25-35歲，主要是取了美、蘇雙方優點的做法，綜合起來感覺到比較合適。因為航天員從入選以後到開始訓練，要起碼經過4年以上。從我們的歲數來看，最大的是35歲，如果經過四年，就變成了39到40歲。這樣的情況，還剛好是在最佳的飛行年齡段。所以，即使訓練後不能馬上執行任務，也還會有五年多的飛行壽命。
第二，身高。中國要求的身高是1.6米到1.72米。航天員的身高和座高要受到一定的限制，因為整個飛船艙內幾何尺寸是有一定限制的，太高的話不適合。而中國人在這個年齡段里邊，1.60至1.72米是最多的人選。所以，可以拓寬選拔面。身材還和體重有一定的關系，一般來講，身高要大一點、高一些，體重相對要重一些，體重也是在載人航天里邊要考慮的問題。所以，身高按照這個標准所選拔出來的人，可以想像而知，大部分都是短小精悍。
第三，體重。55公斤到70公斤。比較瘦小，是空軍殲擊機飛行員當中的小矮個。因為體重增加，要佔去飛船里邊總的重量，發射的時候火箭的推力是一定的，如果增加這個重量，就要少帶一些燃料和消耗品，這樣就不合算了。大家知道如果體重增加一公斤，火箭耗費的推力是相當大的，消耗至少增加10萬塊錢。所以，千方百計在航天員的體重上也要挖掘一定的潛力。
第四，性別問題。男性比較多，國外也是這樣，但是國外有一些女性航天員，她們大多擔負著做實驗組織的工作，不是駕駛飛船的。這些人通常稱為"任務專家"，不叫航天員駕駛員，也不叫隨船工程師。她們在挑選的標准和訓練的時間上，都相對的簡單了一些。中國2012年6月中旬，首位女航天員將和其他兩名男航天員一起，搭載神舟九號飛船進入太空，與"天宮一號"目標飛行器交會對接。在這之前，全世界已有56名女航天員到過太空，占航天員總數的約一成，其中美國46人，前蘇聯3人，加拿大2人，法國1人，英國1人，日本2人，韓國1人。而中國的首位女宇航員將成為世界第57名女宇航員。
第五，職業。航天和航空有一定的聯系，都是在空中生活，各個國家都是從空軍的戰斗機駕駛員裡面挑選，中國也不例外。這樣的話，有很大的一個好處，不用再重新熟悉空中飛行的生活。如果要是一個不會駕駛高性能飛機的駕駛員、飛行員，要想成為一個航天員，還必須再學一下駕飛機。這樣的話，也復雜了一點，耗費的時間也長了一些，成本也會高一些。因此，從空軍殲擊機或者是強擊機的飛行員當中選拔，這一部分就可以省略了，大部分都是大專以上學歷，工作時間三年以上，而且飛行的時間累計都在600個小時以上。所以，都具有三種以上氣象條件下的飛行能力。

㈤ 職業宇航員有哪些分類

自古以來，人類就有飛出地球、探知太空奧秘的願望。1961年4月前蘇聯人加加林首先進入太空，成為人類第1名宇航員，1969年7月美國人首先登上月球，實現了人類登上地外星體的夙願。到1988年底世界各國已有352人乘坐不同型號的載人航天器進入太空，進行了各種探索、試驗和觀察活動。

飛行專家：這一類就是人們所說的宇航員，包括機長、指令長、駕駛員等。他們是人類進入太空的先驅，在單人航天器上，他們是駕駛員，在多人航天器上有機長和指令長等的分工。由於開創航天活動，他們本身就是被試驗者，檢驗人是否能在太空中生存，只有能生存，才有可能進一步開展其它項目的探索活動。飛行專家的任務，除駕駛載人航天器(在地面配合下)外，還要負責飛行安全，控制與維修航天器中的設備儀器。協助載荷專家與科學家工作。這一類人員是所有航天人員中要求條件最高的。

任務專家：由於載人航天活動的發展，人在太空不只是駕駛飛行器遨遊，還要進一步開展探知太空的各項實驗，如走出載人航天器做「太空行走」，操縱機械手進行機外操作，組裝大型空間平台，登月後在月面上進行各種活動。總之是在載人航天器外探險或幫助科學家宇航員和載荷專家作一些操縱實驗活動。對這一類人的要求條件與飛行專家大致相同。前蘇聯稱他們為隨船工程師。

科學家宇航員：是乘坐載人航天器進入太空進行科學研究工作的人員，如對天文的觀測研究，對地球資源、地貌和其它目的的觀察研究及科學實驗活動等。對這些人的體質要求與操縱航天器的人員相比要降低一些。

載荷專家：這是一類攜帶儀器設備，乘坐載人航天器從事各種科學實驗，生產某些產品或搜集實驗數據的科技人員。儀器設備由他們本身維修和使用，與地面指揮控制中心直接聯系進行專項實驗研究活動。對這一類人的條件要求比科學家宇航員要低些。是非職業性宇航員。

㈥ 飛行員航天員宇航員有什麼區別嗎

航天員也叫宇航員，航天員和飛行員的主要區別有，性質不同、擔負責任和任務不同、具備條件不同，具體如下：

一、性質不同

1、航天員

是乘坐航天器進入太空飛行的人員，航天員有職業和非職業兩類，一般分駕駛員、任務專家和載荷專家，或指令長、駕駛員、隨船工程師和飛行工程師。

2、飛行員

飛機、直升機等航空器的駕駛員叫飛行員。

二、擔負責任和任務不同

1、航天員

擔負著航天任務。

2、飛行員

多座飛機的飛行員通常只負責駕駛，單座飛機的飛行員除了負責駕駛之外，還要擔負領航、通信、射擊等任務。

三、具備條件不同

1、航天員

作為一名航天員需要具有崇高的獻身精神、高深的學識水平、非凡的工作能力、優秀的環境耐力、良好的心理素質和健康的身體條件。

航天員的必要條件：

要成為航天員，首先要有良好的身體素質，因為航天員在進入太空或返回地面的過程中，要克服航天器飛行時的力學環境、太空的物理環境和航天器的狹小空間環境等特殊環境下的重重困難，適應這種環境的考驗，航天員的身體和綜合素質十分重要。因此，有幸成為航天員的人可謂鳳毛麟角。

載人航天活動對於航天員的生理和心理均有嚴格的要求。航天醫學專家根據航天任務及其對各類航天員不同的要求，制定相應的選拔項目、內容和標准化。一般包括基本資格審查、臨床醫學檢查、生理機能選拔、心理選拔、特殊環境因素耐力和適應性選拔等。航天員的選擇標准和條件在各個國家基本相同，特別是身體素質的要求是一樣的。

美、蘇早期航天員的選拔標准和方法有許多共同點；航天員均選自殲擊機飛行員；航天員的選拔均以飛行員選拔為基礎；所規定的選拔項目幾乎相同。選拔淘汰的比例大約是1：100。美國「水星」任務第一批航天員7名，是從500名軍用飛機飛行員中選出的。蘇聯的第一批航天員20名，是從3000多名飛行員中選出的，後來又有8名淘汰，實際上參加飛行的只有12名。

㈦ 「航天員」需要什麼條件

1、身體素質好

要成為航天員，首先要有良好的身體素質，因為航天員在進入太空或返回地面的過程中，要克服航天器飛行時的力學環境、太空的物理環境和航天器的狹小空間環境等特殊環境下的重重困難，適應這種環境的考驗，航天員的身體和綜合素質十分重要。因此，有幸成為航天員的人可謂鳳毛麟角。

2、心理素質強

航天員的心理和精神狀態對於航天任務的完成有著極大的影響，特別是對於長期飛行以及多人的乘員組，其心理素質的選拔是非常重要的。航天員們身處的環境是惡劣、封閉和隔絕的，而且還要面對太空中那些難以預測的風險，沒有超乎尋常的「堅強神經」是不可能在這種環境中完成規定任務的。

心理選拔方法包括心理調查和心理會談，個性心理、智力和認知以及心理運動能力的測試等。對於多人的乘員組，更應該特別重視航天員彼此之間的適應性及協調工作的能力。

3、適應能力強

在航天過程中要遇到各種特殊環境因素，如超重、失重、低壓、缺氧、高低溫、振動、雜訊、輻射、隔絕等。在航天員的選拔過程中，要淘汰那些對這些特殊環境因素敏感和耐受能力差的人，挑選耐力和適應性優良者。

4、前庭功能好

嚴格的前庭功能選拔是也是航天員選拔的一個重要環節，這可以有效減少在失重狀態下航天運動病的發病率。

前庭功能的好壞關繫到航天員的工作效率、身體健康和飛行安全。美俄的經驗證明，進行嚴格的前庭功能的選拔是減少航天運動病的發病率的有效措施之一。一般採用轉椅、鞦韆或對耳部器官的溫度刺激等手段來檢查前庭器官的敏感性和穩定性。

5、男性優先

在性別方面，航天員主要是以男性為主。在第一個女航天員瓦倫蒂娜·捷列什科娃飛行後，經過將近20年，於1982年8月19日，聯盟T-7號飛船才進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，女航天員的人數逐漸增加。

6、身體條件要符合要求

在年齡方面，對於駕駛員和任務專家一般是22-40歲，載荷專家可以是40歲以上。由於前蘇聯是用飛船作為天地往返運輸系統，對航天員的年齡要求較嚴，超過50歲繼續飛行的航天員較少，而美國太空梭的航天員有不少是50歲以上的。

在身高方面，由於前蘇聯「聯盟」號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，美國太空梭座艙的空間較大，航天駕駛員的身高范圍較寬，為162.5-193.0厘米。

以上內容參考網路—航天員

㈧ 神舟五號，六號，七號的航天員分別是那些人

1.神舟五號載人航天員是：楊利偉；

2.神州六號載人航天員是：費俊龍和聶海勝；

3.神舟七號載人航天員是：翟志剛；劉伯明；翟志剛。

(8)工程師航天員擴展閱讀：

1.神舟五號

中國首位航天員進太空

2003年10月15日，中國第一艘載人飛船「神舟五號」成功發射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客。

「神舟五號」21小時23分鍾的太空行程，標志著中國已成為世界上繼俄羅斯和美國之後第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。

2.神舟六號

實現「多人多天」飛行任務

2005年10月12日，中國第二艘載人飛船「神舟六號」成功發射，航天員費俊龍、聶海勝被順利送上太空。17日凌晨，在經過115小時32分鍾的太空飛行後，飛船返回艙順利著陸。

「神舟六號」是中國第二艘搭載太空人的飛船，也是中國第一艘執行「多人多天」任務的載人飛船。這也是世界上人類的第243次太空飛行。飛船進行了中國載人航天工程的首次多人多天飛行試驗，完成了中國真正意義上有人參與的空間科學實驗。

3.神舟七號

航天員出艙在太空行走

2008年9月25日，中國第三艘載人飛船「神舟七號」成功發射，三名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬順利升空。

「神舟七號」飛船載有三名宇航員分別為翟志剛(指令長)、劉伯明和景海鵬。「神舟七號」飛船候補梯隊航天員分別為陳全(指令長)、費俊龍、聶海勝。主要任務是實施中國航天員首次空間出艙活動，同時開展衛星伴飛、衛星數據中繼等空間科學和技術試驗。

參考資料

網路-中國載人航天

㈨ 飛船工程師何宇是如何充當航天員的指導教師的

經過航天員與飛船的「人船」聯合測試和工效學評價試驗考核，航天員普遍對飛船的操作設計和工作環境反映良好。而「飛船工程師」何宇，也充當了航天員們合格的指導教師。除了這些，航天員還進行了實地逃生測試。

㈩ 航天員的必備條件是怎樣的

要成為航天員，首先要有良好的身體素質，因為航天員在進入太空或返回地面的過程中，要克服航天器飛行時的力學環境、太空的物理環境和航天器的狹小空間環境等特殊環境下的重重困難，適應這種環境的考驗，航天員的身體和綜合素質十分重要。因此，有幸成為航天員的人可謂鳳毛麟角。

在性別方面，航天員主要是以男性為主。在第一個女航天員瓦倫蒂娜·捷列什科娃飛行後，經過將近20年，於1982年8月19日，聯盟T-7號飛船才進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，女航天員的人數逐漸增加。在年齡方面，對於駕駛員和任務專家一般是22-40歲，載荷專家可以是40歲以上。由於前蘇聯是用飛船作為天地往返運輸系統，對航天員的年齡要求較嚴，超過50歲繼續飛行的航天員較少，而美國太空梭的航天員有不少是50歲以上的。在身高方面，由於前蘇聯「聯盟」號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，美國太空梭座艙的空間較大，航天駕駛員的身高范圍較寬，為162.5厘米-193.0厘米。

為確保航天員具有優良的身體素質，生理機能選拔是極為關鍵的。生理機能選拔主要是挑選人體各臟器和系統基本生理功能優良者。生理機能選拔內容包括心血管和肺功能檢查、中樞神經系統功能檢查、聽覺功能檢查、視覺功能檢查以及內分泌和免疫功能檢查等。

航天員的心理和精神狀態對於航天任務的完成有著極大的影響，特別是對於長期飛行以及多人的乘員組，其心理素質的選拔是非常重要的。航天員們身處的環境是惡劣、封閉和隔絕的，而且還要面對太空中那些難以預測的風險，沒有超乎尋常的「堅強神經」是不可能在這種環境中完成規定任務的。

心理選拔方法包括心理調查和心理會談，個性心理、智力和認知以及心理運動能力的測試等。對於多人的乘員組，更應該特別重視航天員彼此之間的適應性及協調工作的能力。

在航天過程中要遇到各種特殊環境因素，如超重、失重、低壓、缺氧、高低溫、振動、雜訊、輻射、隔絕等。在航天員的選拔過程中，要淘汰那些對這些特殊環境因素敏感和耐受能力差的人，挑選耐力和適應性優良者。

嚴格的前庭功能選拔是也是航天員選拔的一個重要環節，這可以有效減少在失重狀態下航天運動病的發病率。

航天運動病也稱太空病，是由於在失重狀態，人體不適應產生的，和一般人平時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，嚴重的還會嘔吐，但吐過以後症狀會明顯減輕。航天運動病一般在載人飛船一進入軌道後就會發生，持續2至4天後症狀自動消失。但是，可別認為航天運動病算不得什麼大不了的事兒，實際上，對於載人航天事業的發展和空間生命科學來說，它恰恰是一個難以攻克的大問題。

由於航天運動病發病率很高，據資料表明，有將近半數以上的航天員入軌後都會患上這種病。載人飛行的工作日程安排得非常嚴格，航天員入軌後有許多重要的操作需要在這段時間內完成。如果這時候出現運動病症狀，就會或多或少影響其空間任務的完成，嚴重時還會影響到載人航天飛行的安全。其次，運動病的發作並沒有一定的規律性，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出現該種病，這就不能不對原有的飛行計劃產生影響。

因此，前庭功能的好壞關繫到航天員的工作效率、身體健康和飛行安全。美俄的經驗證明，進行嚴格的前庭功能的選拔是減少航天運動病的發病率的有效措施之一。一般採用轉椅、鞦韆或對耳部器官的溫度刺激等手段來檢查前庭器官的敏感性和穩定性。

是否凡是乘坐載人航天器進入太空的人都可以稱為航天員呢？不然！載人航天器（如飛船）只乘1人時，他肯定是航天員，如果多人乘載的航天器（如太空梭），其中的乘員就不同了。他們有的是航天器駕駛員，有的是機長（或指令長），有的是隨機工程師，有的是載人航天器的任務專家。這些乘員都應該屬於航天員稱呼的范疇，或者說他們是職業航天員。除上述這些職業航天員外，還有一部分是專門進入太空做科學實驗的乘員，如科學家、工程師、醫生等，這些人稱之為載荷專家和科學家航天員，屬於非職業航天員，但都有特定的航天任務。此外，有些記者、教師、政治家或「遊客」等也曾進入太空，但他們不能說是航天員，只能說他們是航天乘客。我們所以把進入太空的人加以分類，主要是因為對不同的人有不同的選拔和訓練的要求。