今天，被一張“中國空間站大合影”的畫面刷屏。看到空間站上6名航天員其樂融融的畫面，你是不是也對“上天”動心了？

但航天員出發前，都經歷過重重魔鬼式的“特訓”。一起來聽聽中國工程院院士、人機與環境工程技術專家王浚怎麼說。

“魔鬼式”特訓名副其實

根據王浚院士介紹，航天員出征前特訓專案包括以下五大類：

一是超重模擬訓練。

這一訓練用載人離心機來模擬超重。

二是失重模擬訓練。

一種方法是在空中的飛機上進行拋物線飛行，可以比較真實地體現失重狀態，但是時間很短，只有二三十秒；另一種方法是利用中性的浮力水槽，用水的浮力來平衡重力，模擬失重條件下的運動特性。

三是真空模擬訓練。

用真空泵對真空艙進行抽空，模擬空間的真空環境，從而對艙外航天服進行試驗，還可以對航天員進行出艙感受和操作的訓練。

四是模擬振動環境。

用振動環境模擬裝置進行振動訓練。

五是模擬飛行狀態。

訓練時，需要模擬真實飛行的艙內環境，並且模擬實際飛行過程所有的操作、顯示、反饋和感受。

△王浚

“魔鬼式”特訓名副其實。例如，離心機訓練需要航天員身處長達八米的旋轉臂一端封閉吊艙內，訓練中航天員常常被巨大的離心力甩得臉部變形。

而為了適應長時間的太空失重狀態，航天員還要接受頭低位臥床訓練，時間長達5天5夜。在倒立的狀態下，他們要正常吃飯、飲水、進行攝像等操作。

據瞭解，航天員的訓練有八大類、百餘個科目，每個科目又有很多訓練單元，涉及醫學、生理、心理，還有科學理論和工程技術。每一項環節都要訓練上百次，並進行各種考核——單項考核、年度考核、初選考核、定選考核等。執行任務前，航天員還要完成有針對性的上千小時的訓練。

難怪中國載人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬說：“從預備航天員開始訓練，到航天員能具備執行任務的能力，大概需要4年左右的時間——相當於上了一個大學，但比大學的本科教育難得多。”

失重生理效應具有適應性

為何航天員訓練如此嚴苛？那是因為航空飛行中，人體需要面臨複雜的重力環境。

就拿失重來說，科學研究證明，長期航天飛行面臨的失重可導致人體前庭和血管功能下降、骨質丟失、肌肉結構改變。這項調查研究發表於2022年2月的《空軍軍醫大學學報》期刊上，研究顯示，進入太空失重環境數日內，尿鈣排洩量可增加 60% ～ 70%。

隨著飛行時間的延長，骨礦物質流失不斷增加，其中跟骨骨質在太空飛行2個月後丟失 4。 5% ，4個月後丟失7。 9%。人體椎骨骨密度在太空飛行 2 ～ 4 個月減少 0。 67% ～0。 93% ，5 ～ 7 個月減少 0。 3% ～ 10。 8%。由於個體差異和測量方法的不同，骨質丟失的絕對值可能有一定差異，但太空失重環境可能比地基模擬失重降幅更大。

同時，在航天失重環境下，心臟不需要加大收縮力克服重力維持動脈血壓向頭部輸送血液。因此，心臟在航天飛行 8 ～ 10 天后就可能產生廢用性萎縮，幅度高達10%。除此之外，長期失重還會對骨骼肌、大腦結構、神經視覺系統產生影響。

如果人體沒有經過失重訓練，很難一下子適應太空環境。並且，透過制定科學的防護鍛鍊措施，可以讓航天員的失重生理效應發生一定程度的改變。

一項名為

Space Physiology and Medicine

的國外期刊公佈了不同的失重時間下，神經前庭系統、液體和電解質、心血管系統、紅細胞團、骨和鈣代謝、去脂體重、輻射影響等身體指標的變化，可以看出，航天員對失重環境的適應經歷著適應性變化。

也就是說，升空前適時的失重訓練可以讓身體指標提前進入最佳狀態，對環境的適應性也會更好。

訓練後超重耐力提高

在我國，“魔鬼式”的航天員訓練專案不僅可以淘汰重力變化耐受力差的個體，還是對航天員進行科學防護的有效方法之一。

載人航天飛行中，航天員需要同時承受+Gx 和+Gz 兩個軸向的超重作用。研究表明，經過包含+Gx 耐力和+Gz 耐力專案的離心機訓練，人的+Gz 耐力可提高 2~2。5G，+Gx 耐力可提高 1。6~5。8G，後者的訓練效果可持續 6 個月。這也就解釋了為什麼在執行任務前，航天員還要完成上千小時有針對性的特訓。

正如親身經歷過全套訓練的費俊龍

（神舟十五號載人飛船指令長）

所說：“只有透過刻苦訓練，才能提升荷載力。”“中國空間站大合影”中的每一位航天員，都經歷了數年甚至數十年的嚴苛訓練，才能經受航天飛行中身體的不適應及太空環境下的惡劣環境。

“凡人”上天雖不易，但楊利偉做到了，聶海勝做到了，王亞平做到了，鄧清明也做到了……

向偉大的航天員致敬！

組稿：祝翠

參考資料：

1。呂松澤等，《航天失重對人體的生理影響及對抗研究進展》，《空軍軍醫大學學報》［M］

2。王林傑等，《長期航天飛行失重生理效應防護策略分析》，《航天醫學與醫學工程》［M］

3。吳 萍，吳 斌，黃偉芬等，《中長期飛行對人體超重耐力的影響及防護》，《載人航天》［M］

4。劉巖，《航天員是如何選拔訓練的》，《軍事文摘》［M］

5。甘曉，《航天員十年——“中國奇蹟”的背後》，《今日科苑》［M］

6。影片來源於科創中國抖音號“院士開講”，部分圖片來源於網路。