航天天专业技术训练，是航天员训练不可或缺的重要组成部分，也是航天员的必修课程。通过航天专业技术训练，可以使航天员熟练掌握载人飞行必需的各种操作技能及相关的专业理论知识，包括航天器姿态的操纵、控制，应急状态和故障的识别、判断与处理，舱载各种物品和装备的使用与操作，舱载设备的操作、维护与维修，空间实验操作、手控交会对接及出舱活动等。

　　航天专业技术训练项目和内容安排，主要取决于航天器系统和航天飞行任务的需求，不同的航天计划，航天专业技术训练的项目和内容不同；同一个飞行乘组中，不同岗位的航天员，训练的内容和要求也不尽相同。

　　航天专业技术训练一般分为两大类，一是与航天器相关的技术训练，目的是使航天员熟练掌握航天器的驾驶、标准配置的舱载设备与装备的操作、手控交会对接、出舱活动等基本技术，训练科目与内容是相对固定的，是职业航天员的必修课程。二是与飞行任务相关的技术训练，主要是针对每一次飞行所要完成的特定任务进行训练。不同的飞行计划，要完成的任务不同，飞行乘组内不同岗位航天员的任务也不相同，因此任务训练的内容也相应不同。航天专业技术训练包括理论学习和实际操作，既有正常的操作训练，也有应急和故障处置训练；既有航天器舱内操作训练，也有舱外的操作训练。在完成了基础理论课程的学习之后，航天员开始进行航天专业技术训练，训练课程的安排遵循掌握知识和形成技能的规律和循序渐进的原则，坚持理论学习与操作训练相结合的原则，既重视操作训练，也充分重视理论学习。首先安排所有飞行均需掌握的航天器通用系统课程，然后再进行全面深入的学习和强化训练，使航天员深入理解和熟练掌握专业理论与操作技能，以期达到精通的水平。之后，还要定期安排复习和复训，防止航天员遗忘并保持操作技能。

　　（1）航天器技术训练

　　航天器技术训练，是每一位航天员都必须接受的训练。一般会根据航天器的类型，有选择地安排飞船或航天飞机的技术训练。如果要参加空间站飞行，还必须增加空间站方面的技术训练。对相同型号和相同类型的载人航天器来讲，该训练相同。但对不同类型的航天员要求不同，如航天飞机的指令长和驾驶员要进行大量的航天飞机驾驶技术训练，而载荷专家只需进行通用系统的课程学习和操作训练。与指令长、驾驶员和任务专家相比，载荷专家训练学时很少。

　　航天器技术训练按照先理论后实践的原则，对每一个系统、每一项操作先授课，然后利用实物、单项训练器和模拟器进行操作训练，以便航天员熟练掌握各种操作技能。理论授课内容包括航天器系统的组成、结构、布局、工作原理、运行工况和特性、故障情况与安全措施，航天器标准配置的舱载设备的功能、作用、结构、工作原理、工作模式、操作方法和程序，航天器的运动控制理论等相关专业理论。操作训练包括航天器的制导、导航与控制系统，数据处理系统，测控与通信系统，环境控制与生命保障系统，电源系统，仪表照明系统，应急救生系统，推进系统，乘员系统等的操作训练，使航天员熟练掌握航天器的驾驶技术、仪表板的监视、飞行控制系统检查、航天服的穿脱与气密性检查、舱载计算机的使用和数据管理、舱内温湿度调节、废物处理、个人生活用品的使用、摄像、药箱使用、舱载医监设备的使用、生理指标监测等技能。

　　（2）交会对接技术训练

　　交会对接是指航天器之间的接近、对接和停靠，如航天飞机与国际空间站的对接。当航天器经变轨进入目标区后，需要航天员不断地控制航天器的姿态，不断地测定和调整与对接目标的距离及接近速度，以达到与对接目标的接近、对接和停靠。交会对接是一项非常重要而又复杂的技术操作，关系到空间活动（救援、合作等）的成败。手控交会对接主要靠航天员操纵完成，因此对航天员的要求很高。交会对接技术训练是职业航天员，尤其是指令长和驾驶员的必修课程。航天员在执行任务前，必须进行大量的手控交会对接训练，以便熟练掌握手控交会对接技术。

　　除了学习必要的理论之外，航天员还要在专项训练器上进行操作训练，进行航天器之间定向定位与交会对接的模拟练习，以便掌握手控定向操作、手控靠近、停靠和分离技术。训练器装有制导和控制系统以及推进系统的各种控制器和显示装置，还提供视觉显示的星象背景和光学系统。

　　（3）出舱活动技术训练

图2-11 出舱程序训练模拟器

　　在航天器飞行过程中，常常需要航天员到舱外去执行各种任务，如释放和回收卫星，对航天器进行维修与维护，搭建大型空间站，实施太空救援等。因此，和交会对接技术训练一样，出舱活动技术训练也是职业航天员的必修课程（图2-11）。通过训练，可以使航天员熟知舱外航天服和气闸舱的结构、布局、性能及工作原理，熟练掌握舱外航天服和气闸舱等相关设备的操作技能，包括正常操作和故障的识别、判断与处理；熟练掌握正常出舱程序和应急故障处置程序，包括舱外航天服在轨组装、检查与训练段，出舱准备与过闸段，舱外活动段（舱外行走和作业），返回过闸段以及出舱返回后整理阶段的所有操作和程序。

　　出舱活动技术训练包括出舱活动基础理论和技能、专业理论和操作技能、出舱程序以及出舱任务四个类别的训练，每一类由若干不同的训练科目组成，既有理论学习，又有实际操作训练，既有单项操作训练，也有程序训练。航天员每次出舱的任务可能不同，有的是释放和回收卫星，有的是维修设备，因此出舱任务训练的内容也是不确定的，要根据航天员舱外作业的具体任务来确定，但是其他训练科目和内容则相对确定。除理论学习外，航天员主要在出舱程序训练模拟器、中性浮力水槽和低压舱三个设备上，进行舱外航天服和气闸舱出舱活动相关设备的操作训练及出舱程序训练，包括正常操作和程序训练，以及故障的识别、判断和处理训练。没有一个训练设备能覆盖所有的出舱任务训练内容，每一个训练设备都有各自不同的重点训练科目和内容，但是，通过科学合理的统筹安排，最终能够达到出舱活动训练的目标。

　　出舱程序训练模拟器是一个实物、模拟件与计算机仿真相结合的系统，可以模拟舱外航天服和气闸舱相关设备在使用过程中的大部分状态，如舱外航天服压力制度、服装和设备的物理界面、显示参数、操作特性、操作信息等，可以给航天员提供一个逼真的身体触觉、视觉和听觉环境，能进行正常状态的仿真和典型故障仿真，包括舱外航天服、气闸舱相关设备和舱门检漏仪器故障。为了在地面常压下实施训练，对训练用的舱外航天服进行了专门的改造，但其外观、操作界面、显示界面、报警方式和操作工效，与实际飞行的舱外航天服一致。利用出舱程序训练模拟器，航天员除进行舱外航天服和气闸舱设备操作训练外，主要进行正常出舱程序（舱外活动段除外）训练和故障处置程序训练。

图2-12 在模拟失重水槽进行出舱活动训练

　　中性浮力水槽（也称失重水槽）是航天员进行出舱活动训练必不可少的、非常重要的设备。它可以给航天员提供模拟失重的训练环境，这对于出舱活动训练，特别是舱外行走、出舱装配和维修等舱外作业训练，是最为有效的训练手段（图2-12）。中性浮力水槽规模庞大，可将1∶1的空间站或飞船模型放置其中。在水槽训练时，潜水员可以通过调整航天员水槽训练服上的配重铅块数量或位置（在水槽训练服的头盔、胸部、背部、袖部和腿部）来进行配平，以便调整航天员的姿态，模拟失重环境的操作效应。通过中性浮力水槽训练，可以使航天员体验和熟练掌握模拟失重状态下身体的运动与姿态控制，以及出舱活动操作的特点、方法、技巧和技能，包括开关舱门、出舱和进舱、舱外行走、舱外作业，如释放和回收卫星、安装新的设备、修理和更换部件等。

　　航天员在水槽训练的主要项目有开关舱门、舱外行走、舱外作业等单项操作技能训练，正常出舱程序训练以及舱外救援训练。在水槽训练前，航天员必须经过舱外航天服、出舱程序、潜水等相关的理论培训和操作训练，掌握了舱外航天服和气闸舱相关设备的操作、舱门开关、潜水等操作方法以及出舱程序。在实施水槽训练时，首先安排进行单项操作技能训练，然后再进行出舱程序训练。同一个训练科目，必须先安排航天员着潜水服进行训练，之后再安排着水槽训练服（水槽训练专用舱外航天服）的训练。航天员在水槽中的训练，无论是着潜水服，还是着水槽训练服，都必须在专业潜水员的协助和保护下进行。

　　舱外航天服试验舱既是舱外航天服研制试验的重要设备，也是航天员出舱活动训练的重要设备。舱外航天服试验舱能模拟宇宙空间环境的真空，也能模拟飞船气闸舱的泄复压曲线，配置有能在真空环境下工作的舱内照明和通话系统，在热真空环境下工作的舱内摄像监视系统，还配有低压训练服（改造后可用于低压训练的舱外航天服）、气闸舱相关设备、服装悬吊装置、训练支持设备等，可容纳2名航天员穿着低压训练服进行训练。此外，试验舱还专门配置了紧急复压系统，当出现紧急情况时，能快速将舱压升高至安全值，以确保航天员的安全。

　　航天员在舱内除进行舱外航天服和气闸舱设备的操作训练外，主要进行常压和低压条件下的正常出舱程序训练和故障训练，其中常压训练是为低压训练作准备。从安全角度考虑，首先进行常压训练，之后再安排相同科目内容的低压训练。低压训练一般设置53千帕和10帕两种工况。53千帕低压训练既可安排正常出舱程序训练，也可安排故障处置训练。10帕低压训练一般是进行正常出舱程序训练，期间穿插安排打开水升华器等操作。通过低压训练，一方面可以考察和训练航天员对近似真空环境的适应能力和工作能力，突破心理障碍，在心理上作好执行出舱活动任务的准备，另一方面也可使航天员感受真实低压情况下的运动负荷和服装温度调控情况（图2-13）。

图2-13 低压环境下的出舱程序训练

　　（4）飞行任务技术训练

　　每一次飞行计划，航天员都要完成某些特定的任务。不同的飞行计划任务不尽相同，同一次飞行中，不同的航天员任务也不完全相同，因此，每一名航天员任务训练的科目和内容也相应不同，一般要根据每一名航天员在飞行中承担的具体任务来安排训练。在飞行中，航天员特定的任务通常有有效载荷操作，进行科学实验，释放或回收卫星，维修设备（如维修哈勃太空望远镜）或安装新设备等。

　　飞行任务技术训练内容包括以下几个方面。

　　1）理论学习。使航天员了解和掌握与承担任务（有效载荷）相关的科学理论知识与技术。

　　2）有效载荷操作训练。使航天员了解和熟练掌握每个载荷硬件的特点及其操作与维修方法，了解和熟练掌握载荷操作和实验的人机界面特点与程序，熟练掌握载荷操作相关设备的操作方法与程序。

　　3）实验操作训练。使航天员熟练掌握所承担实验的方法与程序。

　　4）载荷项目的综合测试。使航天员了解和体验飞行中与地面支持人员的协同配合程序，增强航天员与地面支持人员之间的协同配合。