黃偉芬 葉光富 許東
“天生一個(gè)仙人洞,無限風(fēng)光在險(xiǎn)峰”。人類探索的足跡已經(jīng)到達(dá)太空,前行的步伐也從未停止,但我們在仰望星空之余,也不忘去探秘地下的“黑洞”。2016年6月底至7月初,中國航天員葉光富赴意大利撒丁島,與來自俄羅斯、美國、西班牙和日本的5名航天員一同參加了由歐洲空間局組織開展的洞穴訓(xùn)練。這是中國航天員首次參與國際性極具挑戰(zhàn)的航天員訓(xùn)練任務(wù)。
一、別有洞天——“CAVES”多維度模擬航天環(huán)境
說到洞穴,可能不少人會(huì)想到花果山的水簾洞,“花果山福地,水簾洞洞天”,小說里的齊天大圣孫悟空從這里直上九天大鬧天宮。
航天員參加訓(xùn)練的地點(diǎn)不是東勝神州,而是位于意大利撒丁島的中東部,在這個(gè)地中海島嶼上,有著壯觀的遠(yuǎn)古巨石堡壘和原始村落遺址,珍稀的地質(zhì)古生物要素與礦物要素,更有著豐富的洞穴系統(tǒng),超過數(shù)百萬年的海水侵蝕與雨水沖刷造就了這里獨(dú)一無二的特殊地貌。這些黑暗和陌生的洞穴內(nèi)其實(shí)與航天環(huán)境有很多相似之處,比如說狹小的洞口與狹長的洞穴通道,很像狹小密閉的航天飛行器;復(fù)雜多變的地形、崎嶇不平的地貌,呈現(xiàn)出獨(dú)特的三維空間,又讓人仿佛置身地外星球;洞內(nèi)隔絕的黑暗環(huán)境與人工光源,會(huì)改變?nèi)藢r(shí)間和色彩的感知,可能造成與太空中相似的晝夜生理節(jié)律紊亂;在洞穴行進(jìn)時(shí)要使用金屬掛鉤和繩索,這項(xiàng)操作與進(jìn)行太空出艙活動(dòng)中的安全措施類似;在洞穴探索期間還要完成采集生物樣本及水質(zhì)土壤等,也高度還原了地外星球科學(xué)探索任務(wù);最重要的在于通過一系列洞穴探索可以模擬長期航天任務(wù)中將要面臨的心理壓力,這正是航天員需要通過訓(xùn)練協(xié)作來克服的。近年的美國大片,從重返地球的《地心引力》,到航行星際的《星際穿越》,再到孤身求援的《火星救援》,都體現(xiàn)了未知航天環(huán)境對人類身心的挑戰(zhàn),都有意志上、心理上、最終轉(zhuǎn)化為行為上與困難的較量。
由于洞穴可以從多維度來模擬航天環(huán)境,洞穴訓(xùn)練就成為了國際空間站重要的基礎(chǔ)訓(xùn)練科目,英文全稱Coopera-tive Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills,縮寫為CAVES,正好是“洞穴”的復(fù)數(shù)形式。這項(xiàng)訓(xùn)練是是一種在評估和鍛煉人的行為績效技能的合作探索訓(xùn)練。行為績效是指不同的環(huán)境、情況會(huì)對人的行為產(chǎn)生明顯影響;而在如何在更加嚴(yán)酷的環(huán)境、情況中更有效的完成工作,這是一種重要的技能。深深洞底行,志在九重天,我們的航天員深入地下,正在為了翱翔九天。
(小貼士:中國航天員葉光富,男,36歲,四川成都人,中國航天員中心第二批航天員。本次擔(dān)任洞穴地形勘測與數(shù)據(jù)工程師。
西班牙航天員佩德羅·杜克,男,53歲,擔(dān)任洞穴環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)和微生物科學(xué)家。曾于1998年和2003年兩次執(zhí)行航天飛行任務(wù)。
美國航天員理查德·阿諾德,男,52歲,擔(dān)任洞穴探索后三天的指令長。曾于2009年執(zhí)行航天飛行任務(wù)。
美國航天員杰西卡·梅爾,女,38歲,擔(dān)任洞穴生物科學(xué)家。
俄羅斯航天員謝爾蓋·科爾薩科夫,男,32歲,負(fù)責(zé)洞穴攝影錄像工作。
日本航天員星出彰彥, 男,47歲,擔(dān)任洞穴探索前三天的指令長。曾于2008年和2012年兩次執(zhí)行航天飛行任務(wù)。)
二、步步驚心——航天員地下800米挑戰(zhàn)星際迷航+荒島求生
當(dāng)旅行車離開海濱,穿過長滿葡萄藤和仙人掌的小丘,灰白連綿的蘇普拉蒙特山脈映入眼簾,航天員洞穴訓(xùn)練由此正式揭開帷幕。在這里,飛“巖”走壁、探索迷宮、地下潛水、激光測距、搭建營地、xFerra通訊、找尋新物種、監(jiān)測輻射值、無人機(jī)航拍、洞穴測繪仿真還有視頻日志錄制等,一個(gè)都不能少。
在地下800多米深、蜿蜒數(shù)十公里的未知洞穴里,不光有需要完成的科學(xué)任務(wù),還隱藏著無處不在的風(fēng)險(xiǎn),航天員背負(fù)著20多斤的裝備,在濕滑的巖石、陡直的峭壁表面行進(jìn)、平移、攀爬或繩降,一不小心就可能發(fā)生磕碰、摔倒甚至墜落,可謂“步步驚心”。不幸的是,2014年的洞穴訓(xùn)練就曾經(jīng)發(fā)生過工作人員的嚴(yán)重意外。這次在正式訓(xùn)練一開始就上演了驚心動(dòng)魄的一幕,在一處超過50米的深坑面前,訓(xùn)練支持的教員選擇嘗試與航天員不同的垂直下降路線,但繩索意外蹭到突出的巖壁被磨斷,隨后這名教員墜落了下去,萬幸離地已不太高,后經(jīng)過隨行醫(yī)生確認(rèn)他沒有受到大的損傷,有驚無險(xiǎn)。
當(dāng)航天員們身著潛水服通過潛藏暗礁和暗流的地下湖后,他們還要繪制剛剛發(fā)現(xiàn)的巨大洞廳的3D地圖。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)洞頂高度達(dá)到100m,洞廳空間足足有兩個(gè)足球場大,而在測繪的過程中,葉光富作為定位“狙擊手”,他的靶標(biāo)乘員(幫助定位的另一名航天員)嘗試找到更邊緣也更危險(xiǎn)的位置作為目標(biāo)點(diǎn),這就存在巖體滑落的危險(xiǎn)。有一次葉光富發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)果斷命令靶標(biāo)乘員撤回,然而這時(shí)負(fù)責(zé)攝影的航天員早已攀爬到了更遠(yuǎn)的地方進(jìn)行拍攝,大家立刻計(jì)劃撤離路線并有效溝通,就在他回撤的過程之中,巖石開始滑落,并發(fā)展成一大片巖體滑坡,持續(xù)了1分鐘以上,堪比好萊塢大片的驚險(xiǎn)場景在這里真實(shí)上映。
迷宮式的洞穴通道也暗藏兇險(xiǎn),美國航天員理查德在進(jìn)洞前表示由葉光富來負(fù)責(zé)勘測任務(wù)令人非常放心,并風(fēng)趣地說自己還想活著出來。在一段迷宮式的洞穴通道里,航天員需要自行找出返回的路,看著似曾相識(shí)而又陌生的“地外星球”,他們迷路了!整個(gè)團(tuán)隊(duì)依靠平時(shí)的定位定向訓(xùn)練,也依靠葉光富前戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的敏銳與導(dǎo)航能力,找到了正確的行進(jìn)路線。身著探洞服行進(jìn)于狹窄的洞穴通道,在不少地方甚至連爬行都不易通過,需要“像蚯蚓一樣匍匐前進(jìn)”,其中身材高大的美國航天員理查德被卡在一個(gè)轉(zhuǎn)角處動(dòng)彈不得,葉光富在前面拽其胳膊,另一名航天員在身后推其腿部,3個(gè)國家的航天員幾輪發(fā)力,終于使他得“救”。
雖然身處黑暗、潮濕、高負(fù)荷和高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境,但航天員們彼此依賴,像在國際空間站一樣,試圖更有效地與地面進(jìn)行聯(lián)絡(luò)并協(xié)作完成任務(wù)。
三、撥云見日——地下訓(xùn)練162小時(shí)后重見光明
經(jīng)歷 6天6夜長達(dá)162小時(shí)的洞穴探索之后,他們在一片歡呼聲中重見天日,男航天員們已長滿了胡須,女航天員的探洞服上也滿是泥土,葉光富自嘲他們已成“野人”(Wild man)。雖然在意大利的這段時(shí)間里國際暴恐襲擊不斷,國內(nèi)洪水肆虐于多個(gè)省份,但這次幾個(gè)國家的航天員聯(lián)合訓(xùn)練給我們帶來了光明和希望。
光明本身象征著希望,尤其對于身處“黑洞”之中的航天員來說。由于中國航天員葉光富在洞穴勘測中的出色表現(xiàn),歐方?jīng)Q定由他來命名一段新發(fā)現(xiàn)的區(qū)域,葉光富將其取名為光明通道(Guangming Gallery),并向同伴解釋在漢語中“光明”就是黑暗中的希望。他不光加強(qiáng)自身語言學(xué)習(xí),也傳授了幾句中文給伙伴們。譬如為了便于組員記住自己的名字,他開玩笑說,“葉”的發(fā)音類似“Yeah”(是),“光富”的發(fā)音類似“Kungfu”(功夫),生動(dòng)解讀名字的同時(shí)也傳播了中華文化。他認(rèn)識(shí)到多元文化融合對于這次國際合作任務(wù)的重要性,在洞穴內(nèi)除了挑戰(zhàn)自然環(huán)境、克服身心壓力以外,也需要克服文化差異可能影響的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。通過積極主動(dòng)溝通交流,幾個(gè)國家的航天員們從彼此陌生到逐漸熟悉,從不敢隨便開玩笑到同住一個(gè)帳篷暢談,到每次無須眼神交流就能默契地相互檢查裝備,再到互贈(zèng)禮物不舍分別并“約定”下一次在太空的握手,友誼的小船揚(yáng)起了風(fēng)帆。
從2011年開始,歐洲空間局已經(jīng)在意大利撒丁島組織過5次洞穴訓(xùn)練,模式相對比較成熟。我國早在2013年1月就與歐方在中歐載人航天領(lǐng)域合作交流會(huì)上達(dá)成了合作意向,其中包括互相培訓(xùn)航天員。但實(shí)際進(jìn)行的過程并不是一帆風(fēng)順的,中間也出現(xiàn)過其他國家的航天機(jī)構(gòu)有不同意見的情況。這次洞穴訓(xùn)練的完成,標(biāo)志著我國第一次參與國際性航天員聯(lián)合訓(xùn)練。
開展洞穴、水下、沙漠、叢林等極端環(huán)境下的特殊訓(xùn)練,是提升航天員執(zhí)行航天任務(wù)、加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的有效途徑。經(jīng)過近幾年實(shí)踐,CAVES被認(rèn)為是一種非常有效的訓(xùn)練手段,洞穴訓(xùn)練的理念對我國創(chuàng)新和發(fā)展航天員訓(xùn)練的方法與技術(shù)也具有很好的借鑒和參考作用。
(作者單位:中國航天員中心)