水槽:水下的人造太空 　　 　　中國航天員訓(xùn)練中心(簡稱“航天員中心”)模擬失重水槽的三層大廳門口，正面墻上是一段醒目的標(biāo)語:“每一起事故的背后，都有9次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患”。神七航天員“太空行走”的訓(xùn)練，在這條標(biāo)語的時刻提醒下進行。
　　神五、神六空中的所有操作都可以在地面模擬，但神七艙外活動狀態(tài)在地面是無法完全真實模擬的。人在地面上的五大基礎(chǔ)動作即坐、立、行、跑、跳，在天上就都不靈了。這就需要事先周到的地面設(shè)計和訓(xùn)練來改善和預(yù)防航天活動的操作欠缺。這些訓(xùn)練都將在水槽中完成。
　　模擬失重水槽是出艙活動地面模擬訓(xùn)練的關(guān)鍵設(shè)備。這座建成于2007年的水槽直徑二十多米，深十多米，水槽內(nèi)放置一座按真實飛船全尺寸建造的獨立艙段，用以航天員身著水下訓(xùn)練服進行艙外活動的模擬訓(xùn)練。
　　“水槽”的全名叫大型中性浮力模擬水槽，簡單來說，就是在地面模擬的太空失重設(shè)施，在水槽里就可以開展完成艙外活動任務(wù)所需的訓(xùn)練。所謂中性，就是施加在物體上的重力與浮力大小相等，在水中既不上浮也不下沉，維持一種隨遇平衡狀態(tài)。
　　美國航天員在修復(fù)哈勃望遠鏡的“近視眼”和“顫抖癥”時，事先在水槽里進行了四百多小時的訓(xùn)練。
　　神五、神六主要是依賴艙內(nèi)本身的自動化，但神七是以航天員操作為主，地面只是做支持輔助工作。比如，上天之后，航天員要脫下艙內(nèi)服，從架子上取下艙外 服裝，打開來，重新安裝，氣瓶、凈化罐都要在出艙前從艙壁上取下來安裝，把各種氣液路管連接好，然后進行測試，合格了才能出艙。
　　這所有的工作對航天員的體能和心理帶來了很大的考驗。
　　神七航天員翟志剛第一次穿著艙外服到水下訓(xùn)練，頭一個感受就是累，尤其是上肢，在失重條件下全靠手來控制身體，只要艙門一打開，人體一出艙門，抓住扶手，兩只手就時刻處在用力狀態(tài)，一直到返回艙內(nèi)關(guān)上艙門。
　　雖說是失重狀態(tài)，沒有重量，但服裝加入的質(zhì)量將近200公斤，這么大的質(zhì)量全靠兩只手來控制，負(fù)荷相當(dāng)大。同時，人穿上艙外服之后，手的活動范圍減小了，手的功效降低，更增加了訓(xùn)練的難度或強度。
　　頭一次進水槽，翟志剛有些興奮，他走來走去，動作量也都比較大，沒注意保持體力。水槽訓(xùn)練，并不像在水立方游泳那樣輕松簡單。十分鐘過去了，感覺比較累了，沒勁了。就在你沒勁了的時候，正式訓(xùn)練開始了。
　　這次體驗，對翟志剛來說，是一個非常有力的提醒――人的精力是有限的，必須通盤考慮，合理安排。
　　而兩人的水下配合訓(xùn)練比單個操作又要艱難很多。艙是圓柱形的，空間比較小，兩個人穿上艙外服以后，左右換位很困難，活動時還要注意到自己后面的空間，不能用太大的力氣，怕直接磕碰后面的艙體設(shè)備和艙外服背包。
　　
　　出艙模擬:每個動作都要在地面上設(shè)計好
　　
　　水槽訓(xùn)練只能模擬空間失重條件下飄浮移動一方面，出艙過載和返回過載兩個狀態(tài)就還要在出艙活動模擬器中進行訓(xùn)練，模擬艙外服的組裝、拆封、檢查、測試，一步一步模擬整個出艙活動的程序。
　　模擬出艙程序，操作相當(dāng)繁瑣，消耗的時間也很長，對人的最大考驗，就是從頭到尾要均勻地分配體力和精力，操作精度要求很高，對人的耐力和精力是一個很大的考驗。
　　模擬器只能分段模擬，先用14個半小時進行服裝的拆封、組裝、檢測，接下來才能出艙。有的段得抓緊時間做，要不然后面的工作來不及。完了之后，按照反向操作一次。
　　俄美有過出艙經(jīng)歷的航天員回到地面后都曾經(jīng)非常明確地表示，在天上進行太空行走時總有一些不盡如人意的地方，而關(guān)鍵就在于到了天上失重狀態(tài)應(yīng)用時，有很多情況與地面訓(xùn)練中學(xué)習(xí)的不一樣。
　　比如，平時在地面的生活中，人在定位和運動時面對的是二維空間，而在太空則是三維的，這對人的知覺和感覺會帶來很大的影響。再比如，航天員出艙行走操作完畢之后，要返回艙內(nèi)了。當(dāng)航天員拉著安全繩或借助反推背包裝置與飛船靠攏時，如果用力稍大一些，運動速度過快，飛船就會迎面“撞”來，而如果用力太小， 就會抓不住艙門。
　　不光是人的動作要正確，就連一些操作設(shè)備和工具的設(shè)計也非同一般。各種工具在真空都沒有重量，不能像在地面上用完了隨手放在一旁，要用了再順手去拿。在天上真要是這樣，工具就會飄走。更危險的是，任何物品只要隨便一丟，就可能給自己在軌道上放置一顆“天雷”，說不定什么時候會和它相撞，產(chǎn)生災(zāi)難性的惡果。所以，天上各種工具都要卡在固定的位置上。
　　此外，由于太空不能傳聲，一切操作都靜如死寂，所以， 還要人工制造一種操作的聲音，像操作扳手扳動設(shè)備時，扳子可以通過電子儀器向航天員耳機里傳送一種模擬聲音。使用工具還要考慮到，太空里明暗界線異常分明，陽光照射的地方亮得耀眼，背光處卻伸手不見五指，因此就連工具的設(shè)計制造也要考慮到陰影處的照明問題。
　　
　　翟志剛說，有的動作在地面很簡單，到空中會很難。比如要拆卸一個螺絲，在地面可以很輕松地把螺絲擰開或擰緊�？傻搅丝罩校�同樣擰螺絲，首先要通過固定手腳來固定身體，但船上提供的固定點有可能達不到現(xiàn)在的體位要求，如果找不到一個著力點的話，甚至螺絲沒轉(zhuǎn)動，自己倒轉(zhuǎn)起來了。而轉(zhuǎn)起來之后，如果沒有一個反方向的力起作用，就停不下來。
　　在天上的動作跟地面有很大不同。比如想拿身邊的工具時，必須靠轉(zhuǎn)身去拿，因為航天服的肩關(guān)節(jié)不能左右轉(zhuǎn)動。神七航天員劉伯明說，天上每一個動作都要事先設(shè)計好，甚至對一些小的細節(jié)都要做事先準(zhǔn)備。
　　
　　艙外服試驗:地面的習(xí)慣就是天上的敵人
　　
　　艙外服在加壓狀態(tài)，放在地面上的時候有二、三百斤，又笨又硬又重，到了天上，雖說不存在重量了，但質(zhì)量還在，同時比地面的時候更加膨脹。艙外服既限制關(guān)節(jié)活動，又限制活動范圍。
　　而在太空失重條件下，人的腦中樞喪失了重力感受信息，失去了整合與調(diào)整能力，必須建立新的調(diào)控能力。
　　俄羅斯為解決轉(zhuǎn)身問題，在踝部做了個軸承，從底下轉(zhuǎn)身，可以轉(zhuǎn)70度；美國則是通過腰軸承來轉(zhuǎn)動。手套是為彎曲而做的，但伸直很難，并且手冷，因為薄，要保證觸覺。手的旋轉(zhuǎn)是通過腕部軸承來動作。
　　人在地面適應(yīng)了各種重力環(huán)境，養(yǎng)成了許多地面環(huán)境中的行為模式。在太空環(huán)境中，習(xí)慣性動作在緊急情況下，極易造成事故。
　　因為擔(dān)心航天員會把地面上的習(xí)慣動作帶到天上去，或者缺少對太空狀況足夠的心理準(zhǔn)備，航天醫(yī)學(xué)工程專家賈司光給航天員們特意歸納了“兩個牢記”和“兩個學(xué)會”以克服太空失重和艙外服限制。賈司光說，一要牢記在天上動作時，一定要緩慢有序，動作一快就會旋轉(zhuǎn)起來；二要牢記艙外服的限制，忘掉地面上已經(jīng)習(xí)慣了的動作，適應(yīng)艙外服允許的動作。兩個學(xué)會則是學(xué)會自由飄浮力與受限力的運用，最大限度地施加準(zhǔn)確的力矩，保持正確體位；學(xué)會穩(wěn)定體位與姿態(tài)控制，達到盡 量減少體耗，提高工效的目的。
　　為了“牢記”和“學(xué)會”，航天員們采取了賈司光創(chuàng)造的“意識訓(xùn)練法”�！耙庾R訓(xùn)練”的目的就是要讓航天員除了心中有數(shù)，還必須從操作到心理都形成一種新的習(xí)慣。到了天上，不用思索，就能操作自如。
　　
　　心理相容性訓(xùn)練:1+1+1必須大于3
　　
　　針對出艙活動，神七航天員的選拔和訓(xùn)練特意加強了心理素質(zhì)的權(quán)重。
　　到了真空，航天員只有一條安全臍繩和母船相連，會多少使航天員心理上產(chǎn)生一定的恐懼，特別是第一次出艙的人，因此會導(dǎo)致腦力負(fù)荷加大。而體力負(fù)荷與腦力負(fù)荷的加大，往往會引起相應(yīng)的心理應(yīng)激，影響工作效率，甚至影響到整個出艙任務(wù)的成敗。
　　航天員中心的心理學(xué)專家們?yōu)榇俗隽嗽S多工作。比如，為了探索適宜于不同壓力情境的有效心理調(diào)適方法，他們先是在大學(xué)生群體中進行不同放松方法對緩解急性壓力效果的比較試驗，在研究結(jié)果總結(jié)分析基礎(chǔ)上篩選有效要素和新方法，然后在航天員訓(xùn)練中進一步驗證，以使得航天員能通過想象放松，提升心理自信。
　　神七飛行乘組一共要滿載3人，而飛船空間并沒有比前兩次擴大多少，3個人在艙內(nèi)生活和工作，相對而言要狹小得多。所以，飛行乘組的選拔不光是看單個的人，更要看航天員之間的性格脾氣、生活習(xí)慣，盡量達到一個最和諧最默契的搭配。為此航天員訓(xùn)練內(nèi)容中必須包括心理相容性。這類訓(xùn)練的目的，就是力求使得乘組成員彼此能夠揚長避短，互補互動，發(fā)揮三個人的最大潛能，實現(xiàn)1＋1＋1＞3的最佳組合結(jié)果。
　　神七航天員景海鵬說，在平時的訓(xùn)練中，航天員們會有意識地培養(yǎng)相容性，盡量設(shè)身處地，理解對方，響應(yīng)對方，增加溝通。在生活上也一樣，互相關(guān)心，在地面上就多想到天上，營造天上那種特殊的環(huán)境氣氛。
　　他舉例說，就像神六的操作，01號航天員要從軌道艙回到返回艙來，02號就要把踏板放好，因為01號看不清楚踏板。這雖然是一個細節(jié)，似乎微不足道，但這就是配合，就是支持。其他操作也一樣，有時候只是一個眼神，或者只是一個舉動，同伴就會立馬心領(lǐng)神會。你的事就是我的事，我的事就是你的事，綁到一起就是大事，就是國家大事。
　　規(guī)律而單調(diào)的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練生活，中國航天員已經(jīng)重復(fù)了10年。10年里，從基礎(chǔ)理論訓(xùn)練階段、航天專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練階段到飛行程序與任務(wù)模擬訓(xùn)練階段，航天員共接受了8大類58個專業(yè)的訓(xùn)練，被稱為上天的“58個階梯”。
　�。ㄕ�自９月25日《南方周末》，作者單位為總裝備部政治部）

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