本文為《大眾科學(xué)》封面文章
出動(dòng)：宇航員在華盛頓州的摩西湖測試一輛六腳月球機(jī)動(dòng)車（實(shí)物）。
3名試飛員，2名飛行外科醫(yī)生，1名分子生物學(xué)家。1名飛行指揮員，1名五角大樓職員和1名中央情報(bào)局官員。這就是9位被國家宇航局選中的下一屆宇航員。今年夏末，他們?nèi)バ菟诡D報(bào)告，同去的還有2名日本宇航員，1名日本醫(yī)生，1名加拿大宇航員和1名加拿大物理學(xué)家，他們將參加國家宇航局2009屆的訓(xùn)練。且稱他們?yōu)椤靶疫\(yùn)14人”小組。
當(dāng)前正值人類宇宙探索的歷史性關(guān)鍵時(shí)刻，新宇航員候選人從3，500名申請者中挑選出來。國家宇航局的偉大抱負(fù)是要在40多年來首次將人類送到國際空間站之外。問題是何時(shí)。
9月，一個(gè)由太空專家和前宇航員組成、并由前洛克希德馬丁公司領(lǐng)導(dǎo)人諾曼?奧古斯丁（Norman Augustine）主持的研究委員會告訴白宮，每年30億美元的預(yù)算可以使國家宇航局研發(fā)太空飛船，將宇航員送到月球、近地球小行星并最終去火星。委員會總結(jié)到，任何一樣?xùn)|西的缺失都會使登月計(jì)劃推遲到至少21世紀(jì)30年代后期了。
不論國家宇航局是否能從國會拿到額外的財(cái)政支持，現(xiàn)在對該機(jī)構(gòu)來說都是關(guān)鍵時(shí)刻，去根本性的再評估如何準(zhǔn)備招募新人，以應(yīng)對深太空的挑戰(zhàn)。計(jì)劃需要在2015年建設(shè)一艘名為"獵戶星"號的新太空船來取代現(xiàn)在的航天飛機(jī)，加上兩枚火箭和一輛月球登陸車。這套硬件設(shè)施，名為“星座”，被譽(yù)為宇宙探索的瑞士軍刀，能夠飛向多個(gè)目的地并實(shí)現(xiàn)多種目標(biāo)。這也是國家宇航局對這些未來宇航員的期望。他們將被訓(xùn)練成多面手，能夠在國際空間站做實(shí)驗(yàn)、在月球建立哨站、或者在飛馳著的小行星上采集樣本。他們組成了國家宇航局未來5年內(nèi)第一屆宇航員訓(xùn)練班，“星座”發(fā)展計(jì)劃開始以來第一批被選者，同時(shí)也是唯一一批被選中來完成長期太空停留任務(wù)。國家宇航局不僅面臨重新改造其硬件設(shè)施和到達(dá)近地軌道之外的任務(wù)，它還必須重新改造宇航員。
輪船與碼頭：如一位藝術(shù)家的表演，“牽牛星”號月球登陸車在完成一個(gè)月球任務(wù)后，靠近“獵戶星”號航天艙。
堅(jiān)強(qiáng)和快樂
與之前的宇航員一樣，新招募的成員將會在緬因州學(xué)習(xí)野外生存課程。在兩周的時(shí)間內(nèi)，住在水下實(shí)驗(yàn)室，忍受壓力室，并在飛行過程中掙扎。但是對于深太空，宇航員將需要全新的訓(xùn)練，包括在與世隔絕的禁閉中獨(dú)自度過數(shù)周甚至數(shù)月。
去火星的旅程將把人類帶離家園，地球看起來將并不比一顆星星大。這個(gè)距離太巨大，以至于在一篇9月的紐約時(shí)報(bào)專欄文章中，亞利桑那州立大學(xué)的理論物理學(xué)家勞倫斯?克洛斯（Lawrence Krauss）建議為了節(jié)約燃料，宇航員可能不應(yīng)該回家。“阿波羅”號的宇航員巴茲?埃爾德林（Buzz Aldrin），作為一名移民火星的熱情信仰者，也曾提出這一觀點(diǎn)。對于這樣長的一次旅程，良好的心理準(zhǔn)備是關(guān)鍵。
一個(gè)叫做“火星社會”的宇宙鼓吹團(tuán)體已經(jīng)進(jìn)行了一系列模擬火星訪問的任務(wù)，包括一個(gè)80人的沙漠站點(diǎn)和另一個(gè)12人的更偏遠(yuǎn)的北極基地。“火星社會”的總裁和《火星實(shí)例》一書作者羅伯特?祖布林（Robert Zubrin）建議國家宇航局進(jìn)行試驗(yàn)來觀察哪一支宇航員團(tuán)隊(duì)在數(shù)月的不利條件下能持續(xù)完成研究探索任務(wù)?！澳阕屗麄兺瓿扇蝿?wù)，然后觀察誰最堅(jiān)強(qiáng)、快樂并富有團(tuán)隊(duì)精神的，”祖布林說到，“如果你在去火星的路上丟失了幽默感，那么你完了。”在研究任務(wù)中得到的最重要的教訓(xùn)是一些人在一個(gè)團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)良好，在另一個(gè)卻不然?！耙?yàn)椴煌慕Y(jié)合。”他解釋到。
安柏瑞德航空航天大學(xué)（Embry-Riddle Aeronautical University ）助理教授杰森?克林（Jason Kring）研究太空飛行的人性因素，同意祖布林的觀點(diǎn)，認(rèn)為在地球上大強(qiáng)度訓(xùn)練是必要的。他同時(shí)建議國家宇航局在團(tuán)隊(duì)里添加一名臨床心理學(xué)家以幫助緩和潛在的沖突?！爱?dāng)你和同一個(gè)人相處6到8月后，對于我們辦公室環(huán)境里人來說的一個(gè)小問題能變成一件大事情?！彼f到。
國家宇航局已經(jīng)在努力仔細(xì)刪選有心理缺陷的人。前宇航員麗薩?諾瓦克（Lisa Nowak）下個(gè)月將接受審訊，她試圖綁架一個(gè)同事的女朋友。這不難想象如此的不穩(wěn)定會使整個(gè)宇宙任務(wù)泡湯。
2009屆的每一位學(xué)員都擁有一個(gè)高級學(xué)位，如工程學(xué)、科學(xué)或數(shù)學(xué)（高性能噴氣式飛機(jī)的豐富駕駛經(jīng)驗(yàn)也可以加分），最受歡迎的品質(zhì)和能力是與別人良好合作。今天，一個(gè)具有優(yōu)良品質(zhì)的宇航員，不會因?yàn)槔г陲w行辦公室里7個(gè)月而疲憊或者生氣，朝夕相處的同事甚至不會和他說一樣的語言。在這個(gè)辦公室里，他和他伙伴回收利用的汗水和尿液是飲料；衛(wèi)生間堵塞，一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤意味著他們都會死。
當(dāng)然，宇航員也需要對身體的挑戰(zhàn)做好額外的準(zhǔn)備。在旅程中，他們會遭受高強(qiáng)度的輻射，提高了生命后期得癌的幾率，骨頭的密度也會隨之降低?！白顗牡那闆r是一個(gè)火星工作人員走下汽車，他們的骨頭脆弱到不能支撐自身體重，”克林說到。他建議國家宇航局應(yīng)該為“特別長停留”任務(wù)創(chuàng)造訓(xùn)練一種新型宇航員?！霸谟钪嬷?，36個(gè)月與6個(gè)月大為不同?！彼f到。
飛行的家園：16.5英尺寬的“獵戶星”號航天艙的一個(gè)圓角剖面圖。它將最多搭載6名宇航員。
那種下沉的感覺：宇航員佩吉?惠特森為宇宙中失重感和幽閉恐怖狀態(tài)做準(zhǔn)備，這是在俄羅斯星城加加林宇航員訓(xùn)練中心的水下實(shí)驗(yàn)室的水箱中。新學(xué)校
為完成一個(gè)太空站或者月球計(jì)劃需要準(zhǔn)備數(shù)年時(shí)間。2009屆直到2011年才算合格的宇航員，并且要到2014年才能進(jìn)行他們的首次太空任務(wù)?！盎A(chǔ)訓(xùn)練的目的是要使他們能夠熟練到可以進(jìn)行特定任務(wù)的訓(xùn)練，”國家宇航局宇航員候選人挑選和訓(xùn)練的經(jīng)理杜安?羅斯（Duane Ross）說到。
與過去30年挑選的12屆宇航員不同的是，這一屆就是簡單的“宇航員”，過去通常要被分成飛行員和任務(wù)專員。駕駛“獵戶星”號要比航天飛機(jī)容易的多。太空船的許多功能是自動(dòng)化的，使人回想起查克?耶格爾（Chuck Yeager）稱宇航員是“罐頭中的香火腿”的年代。雖然“獵戶星”號的任務(wù)將有6人參與，不是“阿波羅”號的3人，但他們在較長時(shí)間內(nèi)只是乘坐而已。比如，玻璃駕駛艙的界面只有“阿波羅”號十分之一的開關(guān)。
學(xué)習(xí)駕駛航天飛機(jī)在許多方面是過去宇航員訓(xùn)練的中心內(nèi)容。原航天飛機(jī)指揮員帕姆?梅爾羅伊（Pam Melroy）說到，航天飛機(jī)是“一頭難以置信復(fù)雜的怪獸”，他目前是洛克希德馬丁公司宇宙探索行動(dòng)計(jì)劃的總監(jiān)和副項(xiàng)目經(jīng)理，該公司是“獵戶星”號的建造承包商。羅斯說，新招募的成員在為期兩年的基礎(chǔ)訓(xùn)練中，需要花54周在航天飛機(jī)系統(tǒng)上。駕駛“獵戶星”號的宇航員無須降落在跑道上，因此2009屆將花更多時(shí)間學(xué)習(xí)俄語（因?yàn)樵诤教祜w機(jī)撤退后，俄羅斯的聯(lián)盟號宇宙飛船將會臨時(shí)性地成為唯一通向國際空間站的交通工具）和在世界上最大的游泳池練習(xí)太空船外的任務(wù)。在另一方面，“獵戶星”號將比航天飛機(jī)小很多，所以它不會有很多內(nèi)置的累贅。這意味著宇航員需要花更多時(shí)間訓(xùn)練維修設(shè)備故障，梅爾羅伊說到。
如同航天飛機(jī)，“獵戶星”號宇航員將在一個(gè)全動(dòng)態(tài)模擬器里訓(xùn)練上升，這將迫使他們在面臨是否放棄一個(gè)任務(wù)時(shí)作出快速選擇。他們也將用模擬器學(xué)習(xí)如何與國際空間站接合和如何駕駛新的月球登陸車“牽牛星”號登陸月球表面?！鞍⒉_”任務(wù)中的月球登陸模擬器看起來像個(gè)飛行床架，梅爾羅伊說到，在訓(xùn)練中就被撞毀?！拔矣X得我們能做的更好?！彼f。
工程師們?nèi)匀辉谠O(shè)計(jì)“獵戶星”號和“牽牛星”號，但就像在“阿波羅”年代，宇航員參與進(jìn)行每一步。宇航員已經(jīng)被邀請進(jìn)入太空艙的實(shí)物模型，檢查他們是否在座椅上舒適、是否可以夠到控制器。洛克希德馬丁公司探索發(fā)展實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理奧利維亞?豐特斯（Olivia Fuentes）說到， “到宇航員真正開始進(jìn)入并使用實(shí)物時(shí)，他們已經(jīng)對它非常熟悉了。”
再往下，宇航員將開始準(zhǔn)備在月球，甚至潛在的小行星表面操作。游泳池能模擬國際空間站的失重狀態(tài)，但不是月球的重力——地球的六分之一?！拔覀儗⒉坏貌辉倩旌纤杏?xùn)練和如何在月球行走訓(xùn)練，包括在火星表面，”克林說到。“阿波羅”號宇航員在“部分重力模擬器”中訓(xùn)練如何在月球行走，是一個(gè)成人大小的離心機(jī)從天花板懸掛而下。未來的宇航員能使用一個(gè)更新版本的重力模擬器叫做“波戈”（pogo）。小行星和火星衛(wèi)星可能仍然需要更多的訓(xùn)練設(shè)備，同時(shí)要求一件能穿數(shù)天的改款太空衣。
正確的座駕？：一個(gè)白宮的專家小組建議國家宇航局尋找比戰(zhàn)神1號火箭更便宜的替代品，該火箭用以裝載宇航員到達(dá)近地軌道。
注意空白期
國家宇航局嘗試計(jì)劃讓航天飛機(jī)在2010年退役，但奧古斯丁委員會（即：人類太空飛行計(jì)劃委員會）預(yù)計(jì)“獵戶星”號至少到2017年才能執(zhí)行飛行任務(wù)。這7年間，國家宇航局沒有宇宙飛船可以通往太空。這使得這家機(jī)構(gòu)嘗試預(yù)測未來。
你并不是為今天的需要選擇宇航員，羅斯說到?！澳阕龀鑫磥砦迥陜?nèi)會發(fā)生什么的最好猜想?！?009屆是國家宇航局人數(shù)最少的一屆之一，這意味著未來飛行的機(jī)會有限。航天飛機(jī)宇航員在他們的職業(yè)生涯中可執(zhí)行數(shù)次任務(wù)，但是在一艘更小的太空船上，國家宇航局將在太空擁有更少的宇航員。和“阿波羅”號的宇航員一樣，新招募的成員可能只會在他們整個(gè)的職業(yè)生涯中進(jìn)行一到兩次飛行任務(wù)。
那么，為什么要成為一名宇航員呢？新招募的宇航員凱特?魯賓斯（Kate Rubins）曾被問及這個(gè)問題。當(dāng)她告訴伙伴們她新的職業(yè)道路時(shí)，其中一些人質(zhì)疑這一點(diǎn)，并疑惑為什么有人想在今天成為一名宇航員。國家宇航局的未來是如此不確定，在太空中的每件東西看起來都需要不斷維修。誰想乘坐火箭255英里到達(dá)太空去修理一個(gè)廁所？難道你不是一個(gè)麻省理工的終身教授、分子生物學(xué)家？魯賓斯天生地看待事物與眾不同。她認(rèn)為，國家宇航局有一個(gè)前所未有的機(jī)遇。許多專家把國際空間站看做是更有抱負(fù)宇宙探索的訓(xùn)練基地，既然設(shè)備已臨近尾聲，國家宇航局可以在不久將自身資源轉(zhuǎn)向歷史的下一偉大章節(jié)：在國際空間站外的載人探索。這家機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)在為此項(xiàng)工作建設(shè)新飛船，由于私有宇宙工業(yè)的長足進(jìn)展，火箭技術(shù)從沒有如此之便宜。對地球的環(huán)境威脅日益嚴(yán)峻，人類在太空定居聽起來越來越像明智的投資。
現(xiàn)在的宇航員進(jìn)行更少飛行，但是他們進(jìn)行的飛行將創(chuàng)造歷史。2009屆的某個(gè)學(xué)員將可能成為登陸地球的第二人，或者成為第一個(gè)登陸月球的女性。他們中的一些甚至可能第一個(gè)訪問小行星。
現(xiàn)在是他們開始準(zhǔn)備旅程的最佳時(shí)機(jī)。
深太空裝備：帶襯墊頭盔，用以硬著陸；麥克風(fēng)，用以和組員及地面控制室的交流；外衣，用以隔絕250華氏度以上或者0華氏度以下的溫度和抵擋微流星體；碳化纖維增強(qiáng)型關(guān)節(jié)，防止殘骸和塵埃進(jìn)入。
你在太空穿什么？
將新太空服想成可穿著的太空船，且配備了廁所
著眼于深太空，國家宇航局要求國際海洋工程公司（Oceaneering International）自上世紀(jì)八十年代以來航天飛機(jī)的"噴氣推進(jìn)"式發(fā)展出第一款新型太空衣。為了月球任務(wù)，“星座”太空服系統(tǒng)（CSSS）將有兩種配備：一種用在太空船上，包括發(fā)射、登陸和太空行走；另一種在月球表面使用。兩種裝備共享許多組件，比如靴子，褲腿，手套，冷卻和通訊系統(tǒng)。
一個(gè)大的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)一個(gè)處理固體垃圾的系統(tǒng)，以應(yīng)對在航天艙失去艙壓的情況下，宇航員不得不在解決問題時(shí)，穿著太空服一段時(shí)間，甚至數(shù)日。
在深太空的長期任務(wù)中，宇航員必須保養(yǎng)他們自己的太空服，提前學(xué)習(xí)如何修理身上的每個(gè)部位和傳感器?！爱?dāng)你在執(zhí)行真正的任務(wù)時(shí)，你應(yīng)該感覺在家一樣，”國際海洋工程公司負(fù)責(zé)“星座”太空服系統(tǒng)的項(xiàng)目經(jīng)理吉姆?布克力說到?！安粦?yīng)該有任何驚訝之處?！?/p>
