微信号：小火箭
微信ID：
ixiaohuojian
小火箭
出品
本文作者：邢强博士
本文共
5854
字，
43
图。预计阅读时间：
35分钟
。
谨以此文献给中国人民解放军航天员大队，祝贺其成立20周年。
过往
4亿年前，地球大气层内的氧气含量只有现在的75%，而二氧化碳的含量却是如今的8倍。
在同位素年龄标注为3.59亿至4.16亿年的这段时期，是地质时代古生代的第四纪。
我们现代人通常把这个时期称作泥盆纪。这是一个令所有陆地生物为之骄傲的时代。
一条勇敢的鱼，义无反顾地冲上陆地，凭借智慧和勇气，还有幸运女神的眷顾，在陆上成功存活并最终与后来者繁衍进化出了谱系庞大的陆地动物大家族。而人类，也终于在这之后的漫长过程中，于20万年前出现了。
1961年4月12日早上，哈萨克斯坦草原上的风还有些许凉意。人类第一位宇航员尤里·加加林与世界上第一枚洲际弹道导弹与运载火箭的总设计师科罗廖夫相互凝视着对方握手。在这一天，他们将与其他火箭工程师一起，创造历史。
公元1961年协调世界时4月12日早晨06点07分00秒，东方火箭在拜科努尔基地1号工位点火升空，拔地而起。火箭点火676秒后，东方1号飞船入轨。
加加林向地面报告：“飞船飞行正常。我能够在舷窗中看见地球。一切均按计划进行。”此时，东方1号正在西伯利亚上空飞行。
4亿年前首次爬上陆地的那条鱼，宣告陆地生物时代的到来。而57年前，加加林进入太空的那一刻，则标志着人类从地面物种进化成为了太空物种。
作为自古以来就拥有飞天梦想的中国人，带着盘古开天辟地的豪迈与夸父逐日嫦娥奔月的浪漫主义情怀，没有让全世界等待太久，在20年前，也终于开启了进军太空的步伐。
公元1998年1月5日，中国人民解放军航天员大队在北京航天城成立，李庆龙、吴杰、杨利伟、翟志刚、聂海胜、费俊龙、刘伯明、潘占春、赵传东、景海鹏、刘旺、张晓光、邓清明、陈全共14人成为中国首批航天员。
中国航天员有着怎样的传奇？在人类太空探索史上，中国又书写了怎样的故事？在这个新时代，中国会在太空创造出怎样的前无古人，后难有来者的伟业？中国航天员的选拔与训练的科学流程又会给人类太空探索事业留下怎样的标准？
小火箭有幸在2018年1月份入驻中国航天员中心，与航天员和热爱人类太空探索事业的人一起见证和重温那些让人振奋不已一个个瞬间，展望那个我们期望已久的未来。
小火箭住在北京航天城的房间号为2424。考虑到2为这栋楼的代号，424就是房间在楼内的号码了。而4月24日，正是中国航天日！荣幸之至。
（自2016年起，每年的4月24日为中国航天日。中国航天日旨在宣传中国和平利用外层空间的一贯宗旨，大力弘扬航天精神，科学普及航天知识，激发全民族探索创新热情。这是新时代，我国发展航天事业，建设航天强国的一声号角！ ）
选拔
1961年5月25日，时任美国总统约翰·肯尼迪在参、众两院特别会议中宣布支持阿波罗计划：
“我相信我们能够齐聚一心，全力以赴达成这个目标：在1970年以前，人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。没有任何一个太空项目能够超越它对人类的影响，超越它对宇宙远程空间探索的重大作用，也没有一个太空项目开发如此困难而且花费如此昂贵。”
“我们决定登月，不是因为这简单，而恰恰是因为它困难。”
约翰·肯尼迪能够有这样的底气，主要原因有两个：美国较为庞大和完整的科研体系，美国已经选拔和训练出了一支宇航员队伍。
1961年，水星计划7人在一架美国空军F-106战斗机前的合影。自左至右依次为：斯科特·卡彭特、戈尔登·库勃、约翰·格伦、维吉尔·格里森、瓦尔特·施艾拉、艾伦·谢泼德和迪克·斯雷顿。摄于1961年1月20日。
自1959年开始，美国选拔了7名宇航员。这些宇航员是从美国五大军兵种中初选出来的110人名单中进一步优选出来的。这110人，符合40岁以下、身高5英尺11英寸（180厘米）以下、体重180磅（82公斤）以下、大学本科学历和1500飞行小时数的要求。其中，有58人来自美国空军，47人来自美国海军，另有5人隶属美国海军陆战队。
苏联首批宇航员的选拔过程与美国类似，是从3400名35岁以下的优秀飞行员中选拔出的20位小伙子。
公元1995年8月份，中国载人航天工程指挥部向中央军委提交了选拔中国航天员的请示，同时建议借鉴美苏（俄）经验从现役空军飞行员里选拔预备航天员。不出一个月，请示便得到了批示。
原国防科工委和空军联合组成了航天员选拔小组，中国首批航天员的选拔活动正式开始。
中国首批航天员的选拔标准为：
-
年龄在
25周岁至35周岁
之间；
-
身高在160厘米到172厘米之间；
-
体重在
55公斤至70公斤
之间；
-
不抽烟不喝酒；
-
拥有
大专以上
学历；
-
在歼击机或强击机上累计飞行600小时，且飞行成绩优良；
-
近
3年
的体检结果均为甲类；
-
意志坚定，富有献身精神。
在经过烟瘾酒瘾筛查和身体基本参数筛查后，我国有800多名飞行员初步具备入选条件。经过更加严格的筛选后，确定了60人的人选。
这60人集中在北京，准备接受住院临床复查筛选和特殊功能检查。
临床复查基本上就是更加严格的体检。而特殊功能检查则有太多严酷的考验！在那之后，就只有20人通过了全部的测试了。
小火箭在这里举一个例子：
超重耐力测试
：运载火箭在上升过程中（尤其是助推器分离和一二级分离后的一段时间内），会出现较大的过载。这种过载（往往还会伴随着振动），即使是战斗机飞行员也很少遇到过。上图与上上图摄影：邢强。
因此，在选拔航天员的过程中，就需要使用大型离心机来产生巨大的过载，看看备选人员能否经受住过载的考验（中国的测试标准是8个G，也就是航天员要抵抗8倍于自身体重的力量）。
传奇
虽然航天员是在太空中的全人类的代表，承载了全人类的梦想，不应以国别和种族等地面物种常用的划分标准来进行区分。
但是，小火箭认为在人类所有的宇航员、航天员中，中国人的确可以说是最拼的，而在近几年，在新的时代中，中国航天员也是最幸运的，赶上了最好的时代。中国航天员创造了一个又一个的传奇。
中国航天员大队是在1998年1月5日成立的，而实际上，在这之前，中国人的美誉就已经在人类最古老的航天圣地加加林中心流传开了。
1996年，中国人吴杰和李庆龙作为我国提前选拔出来的两名航天员教员，前往俄罗斯加加林中心接受训练。两位中国人仅用1年时间就学完了普通学员需要4年才能完成的理论课程。
随后，他们迎来了终极测验：在10平方米封闭空间3天3夜超高疲劳强度特训、零下50℃北极环境野外生存48小时魔鬼训练后，中国航天员顺利完成了加加林中心的所有训练内容。而同一时期前来学习的其他国家的学员，此时还在教室里学习语言课程。
“
包龙图打坐在开封府
！”
这是京剧《铡美案》的唱段，同时也是中国航天员留在寒冷北极大地上和莫斯科近郊星城上空的声音。中国人用坚强的意志力和吟唱京剧的豪迈跨过了生理和心理的极限。
课程结束归国之前，加加林中心授予吴杰“联盟飞船指令长”证书。这是加加林中心成立以来第一次向东方人颁发这样的证书。
而这，并不仅仅是拥有飞天梦想的人的莫大荣誉，更是一种认可：拥有这样的一张证书，也就意味着中国人第一次拥有了能够驾驶任意一款在役联盟飞船的能力。这不仅仅是一张“太空驾照”，更是一份妥妥的进入太空的资格认定书。
中国航天员的身体素质和心理素质是过硬的。在悬臂长8米的大型离心机内，航天员会承受8个G的过载。
通常，战斗机飞行员训练的过载为5个G，在空战缠斗过程或者机动躲避导弹袭击的过程中，会遭受8到9个G的过载，不过这种程度的过载仅仅会持续不到8秒。
而中国航天员在训练过程中，需要持续承受8个G的过载长达40秒钟！此时，用常人惯用的呼吸方法已经难以吸入空气，需要用强劲的胸腹肌肉与向心加速度进行对抗才能撑下来。
离心机内有一个红色按钮，当航天员经受不住这样的痛楚时，随时可以按动按钮结束训练。不过，
自航天员大队成立20年以来，还从未有人碰过这个按钮
。这是意志力的体现，当然也是身体素质的体现。
以第一位进入太空的中国航天员杨利伟为例。他在大型离心机的8个G的过载下，依然能够快速对提问做出应答，而且心率始终维持在
140次
以下。在他完成训练周期，准备驾驶神舟5号飞船进入太空之前的日子里，通过强化训练，在8个G的过载下，杨利伟的心率仅为
110次
，颇有闲庭信步的感觉了。
我们知道，地球表面的大气压是由大气本身产生的。而大部分大气都集中在30公里高度以下。大气密度和压力的分布并不是线性的，而是随着海拔高度的升高而急剧减少。
在海拔16000米（16公里）的高空，大气压力为海平面的十分之一，大部分军用战斗机、轰炸机和民用的民航客机、货机都飞行在这个高度以下；在海拔31000米（31公里）的高空，大气压力就只剩下海平面的百分之一了。这个高度，只有少数几种高空侦察机和科学试验飞机挑战过。在48公里以上，大气压力只有海平面的千分之一。
而在载人飞船和空间站飞行的300公里到400公里的轨道上，几乎不会再有大气存在，属于高度真空环境。如果测量设备足够精确的话，会测得气压仅为海平面的几百亿分之一。
航天员在太空飞行中，虽然会身穿舱内或者舱外宇航服，但是在异常情况下，气压骤降现象或者在长时间的低气压环境工作是难以避免的。上图摄影：邢强。
在选拔航天员的时候，就要遴选出能够在心理和生理上具备对抗低气压环境能力的人类。这种耐受低气压的能力对人类的心血管功能和意志力提出了挑战。
低压缺氧训练是航天员必备的训练内容。我们知道，高原训练和模拟缺氧训练是优秀运动员进一步提升成绩的一种训练方式。通过缺氧训练后，人体内血红细胞和肌红蛋白都会增多，心肺功能也能够得到一定程度的增强。摄影：邢强。
而对于中国航天员来说，低压缺氧训练则是“家常便饭”。我国的低压缺氧舱能够持续调低舱内气压，较短时间内就能够让舱内气压相当于海拔5000米的状态。
中国的昆仑山脉，西起帕米尔高原，东至中国四川省西北部，长达2500多公里，平均海拔5000~7000米。
中国航天员就这样在低压缺氧舱内，经受着从华北大地到昆仑之巅的气压变化之考验。在低压缺氧环境内，每一位中国航天员都能够耐受30分钟以上
！
而实际上，航天员中心的
舱外航天服试验舱
是能够模拟太空中的超低温和近真空环境的。此时就需要航天员穿好舱外航天服了。当低压环境开始时，航天员的心理素质和舱外航天服的可靠性都会经受考验。
前庭系统作用于人自身的平衡感和空间感，对于人的运动和平衡能力起关键性的作用。人类的前庭系统和听觉系统的一部分耳蜗一起构成了内耳迷路，位于内耳。
在太空微重力环境中，在飞船和空间站里生活和工作的航天员，需要无比强大的前庭系统来抵御突如其来的眩晕感。转椅训练就是用来增强人类的前庭功能的。
到了神舟6号的时候，所有航天员都能轻松达到5分钟的要求，于是优秀的标准被提升为10分钟。如今，中国航天员已经突破了15分钟的大关
。
小火箭可以这样说，如果全人类来海选驾驶飞船的最稳的老司机的话，由中国航天员来担任指令长是当之无愧的。
人类航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基老爷子说过：
“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮中。人类会小心翼翼地跨出大气层，然后征服整个太阳系！”
齐奥尔科夫斯基老爷子留下了多级火箭方程，指导了人类向太空迈出第一步。而以后的步子，需要我们后来人进行探索。在以老爷子命名的月球环形山和1590号小行星的注视下，人类真的就进入了太空，真的就登上了月球。
几十年来，载人航天技术飞速发展，并被人类总结出了三大核心技术：第一，
乘坐飞行器实现天地往返
；第二，
实现在轨出舱和太空行走
；第三，
完成在轨交会对接
。
摄影：杨利伟
中国航天员在神舟5号任务中验证了第一项核心技术，在神舟7号任务中翟志刚、刘伯明和景海鹏3人组让五星红旗高高飘扬在了太空，验证了第二项核心技术。
在神舟9号任务中，实现了神舟飞船与天宫空间站的交会对接。而这次对接，除了向全世界证明了中国人已经完全掌握了载人航天的全部核心技术之余，还创造了手控交会对接的中国标准。
飞船的在轨交会对接，按照目前的技术水平，往往能够通过传感器和飞船的制导控制系统来自主完成。不过，为了应对突发情况，手控交会对接是一项必备的技能。
空间飞行器为满足交会对接要求，允许有一定的对接误差。实际上，只要位置得当，两个飞行器的纵轴夹角偏差只要
小于4°
就可完成对接。摄影：朱九通。
而中国航天员刘旺的手控交会对接极其精准。这和中国航天员在地面做的1500小时的专项训练和航天员本身足够的自信是离不开的。
展望
中国航天员中心是世界三大航天员训练基地之一。与位于德克萨斯州休斯顿的林顿·约翰逊太空中心，和位于莫斯科郊外的加加林太空中心一起，成为了托举人类飞天梦想的圣地。摄影：邢强。
2017年8月21日，中国首次在真实海域开展航天员海上救生训练。这次任务圆满完成。仔细看的话，我们会发现，参加此次训练的学员里，除了16名中国航天员外，还有2名欧洲航天员。
