书城童书《太空宇航知识篇》(六)
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第4章 天之骄子——宇航员(4)

以前西德为例,在7印名申请者中初步用一般标准选出103名。被淘汰的原因主要是医学常规检查有不合格,科学技术水平及学历不合格,个人既往史中有不合格的因素。在103名受心理生理测验抽查中只通过30名合格者,其淘汰原因是个人个性中的机动性和灵活性不合格,数学与逻辑推理测试检查不合格,在空间定向、注意力和心理运动功能等方面测试不合格。之后对这30名做医学实验及特殊因素耐力检查,如运动耐力、立体耐力、超重(冲击加速度)耐力、前庭功能等,只有8名通过。

其它成员国共初选出53名合格者进入心理生理学选拔阶段。其结果有12名通过。再经医学经验及特殊环境因素耐力等试验检查,仅有4名被选上。

到1986年初,美国挑战者号航天飞机出事故之前,已有3名欧洲航天局选出的航天载荷专家随“空间实验室”进入太空做科学实验。其中有2名前西德人和1名荷兰物理学家。

日本航天技术的发展研究属于世界前几名,它的无人卫星第一次发射成功是1g71年2月,比我国还早2个月。在载人航天技术方面的研究也逐渐开展起来,日本载人航天技术开展的特点是尽量与美国、欧洲合作,自己本国也进行载人航天器的研制。特别是美国航天飞机发射成功之后,日本也在极力发展自己的航天飞机,这种小型航天飞机可望90年代后发射。

当前载人飞行主要是搭乘美国航天飞机进入太空。

前苏联宇航员的选拔方法和特点

前苏联第1批宇航员的选拔是在1957年进行的,当时的选拔原则及要求有4条:①优秀的歼击机驾驶员,熟悉飞行技术和理论,对于进一步学习复杂的飞行技术具有良好的基础;②身体健康、能适应航天条件以及在各种意想不到的应急情况下,能表现出情绪稳定和有机智处理问题的能力;③具有高度的学习能力,能迅速掌握飞行技术和更深奥的飞行理论和航天有关知识;④年龄要轻,例如第1批被选上的加加林当时只有9岁,进入太空时也只有27岁,季托夫当时只有34岁,进入太空时是26岁。

前苏联第1批宇航员的选拔方法和程序是:首先在前苏联空军中确定(或者说是志愿者)3000名飞行员为候选对象,分3个方面进行选拔,即技术和个人特性选拔,健康状况选拔和对航天特殊环境因素应急耐力选拔。前2项由医学专家和心理学家作一般医学及心理素质检查,要连续几天住院进行。航天耐力在特殊设备,如低压舱;爆炸减压舱、人用离心机上实验检查。进行了如下项目的试验:①为了模拟上升到5000米高空的情况,把低压舱用抽气泵抽成405毫米汞柱(53,995千帕)的气压,观察与测试被选对象的缺氧耐力;②在低压舱内模拟上升到12000米高空,即相当于150毫米汞柱(19.998千帕)的气压情况下,检查被选人有否发生减压症,即试验人体减压耐力情况;③用突然压力变化法,试验被选者耳咽管压力平衡功能;④对在水平台上站立很久的候选者测验其定向能力和血管紧张度;⑤让被检者在短时间内从噪音中选出有用的信号和在高速运动中完成给定的一连串任务,以测试其记忆能力和完成任务的能力;⑥用转椅和离心机试验被选者的平衡、幻觉、定向性和情绪稳定能力,以及抗线性加速度和角加速度的能力;⑦把个人或集体放在密闭舱中进行与世隔绝试验,观察各组成员之间的行为及抗沉静、孤独的耐力等等。

上述一系列检查和试验性选拔的淘汰率很高,约有50%的人没能通过前2项,通过航天耐力者更少。最后在3000名候选人中只选出20名作为宇航员培训对象。其中只有6人成为前苏联第1批宇航员的预备队员,其选拔合格率只有千分之二。

从1959年开始前苏联进行第2批航天人员的选拔活动,并在1960年和1963年定选。这次选拔条件有所放宽,首先是选拔对象不单纯是空军飞行员,而扩大到航空俱乐部的成员、试飞员;学员和专业大专院校的毕业生以及妇女界。年龄也不只限制在30岁以下,已放宽到40岁或40岁以上。其选拔标准除在身体素质上仍然要求严格外,在飞行技术上也有些放宽,但在专业技术上要求较高,特别是随船工程师和科学家宇航员的选拔,对业务技术标准要求更高,这批宇航员酌选拔时间和定选日期拉得较长,报名应选拔者也较多,据不完全统计超过3000人。最后定选为21名,其中有3名妇女。世界上第1位女宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃就是这批定选的女宇航员之一。这21名定选的宇航员中有6名为科学家或工程师,占定选人数的35%之多。而这个比例在以后的选拔和定选中仍在增大。

美国宇航员的选拔方法与特点

美国宇航员的选拔工作,主要特点是根据载人航天器的型号进行的,美国国家航空航天局(NASA)成立不久,在1蝴年11月就正式定下要发射载人卫星水星号飞船,这个计划的执行,重要环节是要选拔适合的宇航员。前苏联载人航天技术的领先,对美国的宇航员选拔工作有较大的压力,因此在选拔条件及标准上不如前苏联那样严格,在时间上也显得仓促。

选拔工作从1959年1月开始,4月份结束,前后只用了3个月时间,首先由选拔委员会的成员审查所有美国现役试飞员和飞行员的档案,在有关军事当局的协作下,用数星期的时间选出来508人作为进一步考虑的对象。又经NASA按条件筛选出110人作为正式选拔检查对象。

这一阶段实质是政治性和一般社会因素等的选拔。然后把这些人分成两组,分别去华盛顿听取有关“水星”型号飞船发展与发射计划报告会,包括风险性及困难条件的情况,以此考核候选对象的意向性和志愿。征求这些人是否愿意参加水星计划,实际上也是心理意志选拔的一个部分,结果有53人表示愿意加入“水星”计划。然后对这53名自愿者进一步进行心理学及神经科的一般检查及询问。先是口试,把进行中的“水星”计划较详细情况向被试者介绍,并鼓励被试者对他所关心的问题提出见解,从中看这些人的心理动机和技术知识情况。然后再由神经病学专家主持神经与精神病学鉴定,由双人分别记录,进行比较和评定,向选拔委员会报告。还要进行一组笔试,其中包括类推测验和数学推理测验。通过这些项目的检查和筛选,最后选出盟名飞行员再作进尸步的各项选拔及试验检查。

下一阶段选拔工作是把这32名定选对象送进医院,集中起来进行医学及特殊因素耐力试验检查,这32人分成6人一组,剩下2人另成一组,分别进行。

一般医学及身体检查首先是询问既往史,包括被选者本人的疾病史、家庭成员的病史;询问被选者的生长、发育和受教育有关情况;详细询问飞行史,包括驾驶过什么型号的飞机,飞行时间及平时和战时经验,跳伞或事故的次数,使用弹射座椅、爆炸减压、高空作业训练以及穿着代偿服或密闭服的飞行经验等等。

一般体格检查包括眼科、耳鼻喉科、内科(心肺及消化等)、神经科和外科项目。本书前章所列举的项目都进行了检查,值得提及的是在眼科检查时还照了眼结膜和网膜血管的彩色图片以检查眼血管的变化情况;在内科方面重点突出了心脏科的检查,除心电图外还作了投影心波图和倾斜台试验检查,以获得压力反射机制的稳定性和:自主神经系统血管运动的效率;神经科除一般检查和做脑电图外,还作了反射和协调试验,以决定期、脑功能是否正常,还测定了右侧肘至腕部的尺神经传导速度。外科检查时使用了直肠乙状镜,是按一般常规方式进行。血液检查比较全面。在肺功能检查时用的是体力负荷试验方法,叫被检者在自行车功率计(就是在室内骑的类似自行车的测力装置)上逐渐加负荷(所谓加负荷就是叫被试者快蹬车),在心电图的监视下观察最大用力时是否有潜在的异常现象,试验一直到心跳每分钟180次或出现过度疲劳为止。在测试中每分钟测定一次心率、血压、呼吸容量、呼吸换气量、和最高体力负荷时达到的氧耗量等指标,根据每个人的年龄、身高和体重的标准值进行综合评价。最后测定身体密度,其方法是叫被检者作最大的吸气后呼出定量的空气,然后裸体进入水中称量体重。

通过上述一系列检查后,对每一个候选者的身体、精神和社会情况作出最后鉴定。然后做以航天特殊环境因素的耐力为主的最后选拔。这项检查是在美国莱特空军基地航空航天医学研究所进行的,名称为“应激试验”检查。项目包括如下三方面内容:一是精神病鉴定、心理测验、人体测量;二是测定对于热流、加速度、低气压;加压服、隔绝和幽禁等的应激耐力;三是最后作能否当选预备性宇航员的评定。

美国首批宇航员(也可以叫水星号飞船的宇航员)选拔的最后项目,即应激耐力试验,有下列各项:

阶梯试验:要求被检者每两秒钟踏上和跳下50.8厘米高台阶1次,连续进行5分钟,以测定其健康状况。

最大工作负荷的跑台试验:让候选者在一个恒定速度的运动台上跑步,这个台子每隔1分钟升高1度。试验一直进行到心跳每分钟达180次时为止,以测定其健康状态。

寒冷试验检查:把候选者的脚浸泡在一盆冰水之中,在试验前和试验中测定脉率情况和血压,以评定其血管系统变化情况。

应激能力及情绪稳定性试验检查:在设计特定的“复杂行为模拟器”上进行,这种模拟器有一个12种信息信号的仪表板,在试验中仪表板的信息出现时,要被选者对每一种信号都作出不同的反应,这样测定其在紊乱的情况下能否作出正确反应和处理的应激能力。

倾斜台试验:使候选者躺在一个倾斜度极陡的台子上25分钟,测定其长时间取不正常体位时心脏的代偿能力。

代偿服试验:在低压舱内进行,把舱抽成相当于20000米高空的气压,被试者穿上代偿服在舱内呆1小时,测定低压下心脏和呼吸系统功能,也叫低压耐力试验。

火箭冲击力耐力试验检查:把候选者放在人用离心机内,其中座椅倾斜成各种不同的角度,以测定超重耐力。

高温试验检查:被检查者在温度55℃的高温舱内停留两个小时,以测定其心脏和身体对高温环境的应激耐力水平。

平衡和震动试验检查:这是在转动的椅子上加震动的实验装置进行的检查。被检者坐在同时沿着两个轴旋转的座椅上,用蒙上眼睛和不蒙眼2种方式进行试验,转动时伴有震动或没有震动。要求被检者推动操纵杆以维持座椅平衡,以测定其抗角加速度及震动的耐力及平衡能力。

噪音试验:这项检查是在噪声室内进行的,把候选者送人模拟各种不同频率的噪声室中,测定其对噪声的敏感性及抗噪音耐力。

隔绝试验:把被检者送人一个特制的黑暗隔音室里,停留3小时,测定对异常环境和沉静环境的适应能力及抗孤独耐力。

再次进行心理方面测试与检查:测试目的有二,一是测定个性和动机倾向,二是测试智力与特殊能力倾向。方法是由测试者设计不同的图表和问题,任被选者解答和评论,看其个人爱好及动机情况。例如看图作业,或让被检者根据已作好的566个倾向性问题,作自我记录,根据已作好的225对自我叙述的话题,作出个人爱好预测等等,以测定其个人个性及动机倾向。又例如利用类比方法测试其个人智力能力等等。

通过上述各项特殊检查和医学检查,最后从这32名候选者当中定出7名合格者。1959年4月2日由美国国家航空航天局(NASA)宜布为美水星号飞船正式宇航员,当选者中有海军3名、空军3名、海军陆战队1名。这7名当选者有美国第1次乘水星飞船飞行者谢泼德和美国第1个进入太空者格伦。

美国水星号飞船发射之后,第2个载人航天器型号,即双于星座飞船宇航员的选拔,于1962年4月开始。选拔标准及条件与首批选拔基本相同,只是在身高上稍放宽(水星号是不超过1.8米,而双于星座要求不超过1.83米),年龄要求在35岁以下,这是考虑到长期飞行任务。对象仍是空勤人员,最后选出的9名宇航员中有2名民航飞行员,其它是空军。美国第3批选拔是在1963年进行的,共选出14名宇航员。也是从飞行员中选出的,其中有2名民航飞行员。从第4批选拔开始,考虑到美国第3个载人航天器型号,即阿波罗号飞船将有科学探险任务,所以选拔对象扩大以科学家、医学博士和工程师。除飞行技术不作主要选拔条件外,其它条件基本同前3批,在学术水平上要求至少是自然科学、医学或工程学博士学位,并且富于创造性,仍在从事科学研究工作。由15(10名报名者中最后选拔出6个,除1名军人外,有1名医生、1名地质学家、3名物理学家。美国在1966年又从空军中选出19名宇航员,为第5批选拔。在1967年8月又进行第6批选拔,这是第2次选拔科学家宇航员,这次从500名志愿者中选出11名,全是非军人。第7批选拔是从空军中选出7名。