80后航天員意大利地下“黑洞”星際之旅

黃偉芬　葉光富　許東

“天生一個仙人洞，無限風(fēng)光在險峰”。人類探索的足跡已經(jīng)到達太空，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)練的地點不是東勝神州，而是位于意大利撒丁島的中東部，在這個地中海島嶼上，有著壯觀的遠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一無二的特殊地貌。這些黑暗和陌生的洞穴內(nèi)其實與航天環(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，會改變?nèi)藢r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；在洞穴行進時要使用金屬掛鉤和繩索，這項操作與進行太空出艙活動中的安全措施類似；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、情況會對人的行為產(chǎn)生明顯影響；而在如何在更加嚴酷的環(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，負責(zé)洞穴攝影錄像工作。

日本航天員星出彰彥， 男，47歲，擔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、無人機航拍、洞穴測繪仿真還有視頻日志錄制等，一個都不能少。

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，航天員背負著20多斤的裝備，在濕滑的巖石、陡直的峭壁表面行進、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)生過工作人員的嚴重意外。這次在正式訓(xùn)練一開始就上演了驚心動魄的一幕，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)生確認他沒有受到大的損傷，有驚無險。

當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)計算發(fā)現(xiàn)洞頂高度達到100m，洞廳空間足足有兩個足球場大，而在測繪的過程中，葉光富作為定位“狙擊手”，他的靶標乘員（幫助定位的另一名航天員）嘗試找到更邊緣也更危險的位置作為目標點，這就存在巖體滑落的危險。有一次葉光富發(fā)現(xiàn)危險信號果斷命令靶標乘員撤回，然而這時負責(zé)攝影的航天員早已攀爬到了更遠的地方進行拍攝，大家立刻計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場景在這里真實上映。

迷宮式的洞穴通道也暗藏兇險，美國航天員理查德在進洞前表示由葉光富來負責(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，看著似曾相識而又陌生的“地外星球”，他們迷路了！整個團隊依靠平時的定位定向訓(xùn)練，也依靠葉光富前戰(zhàn)斗機飛行員的敏銳與導(dǎo)航能力，找到了正確的行進路線。身著探洞服行進于狹窄的洞穴通道，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”，其中身材高大的美國航天員理查德被卡在一個轉(zhuǎn)角處動彈不得，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、高負荷和高風(fēng)險的環(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小時后重見光明

經(jīng)歷 6天6夜長達162小時的洞穴探索之后，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間里國際暴恐襲擊不斷，國內(nèi)洪水肆虐于多個省份，但這次幾個國家的航天員聯(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），生動解讀名字的同時也傳播了中華文化。他認識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隊協(xié)作。通過積極主動溝通交流，幾個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，再到互贈禮物不舍分別并“約定”下一次在太空的握手，友誼的小船揚起了風(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)域合作交流會上達成了合作意向，其中包括互相培訓(xùn)航天員。但實際進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構(gòu)有不同意見的情況。這次洞穴訓(xùn)練的完成，標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)、加強團隊協(xié)作能力的有效途徑。經(jīng)過近幾年實踐，CAVES被認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）