80后航天员意大利地下“黑洞”星际之旅

黄伟芬　叶光富　许东

“天生一个仙人洞，无限风光在险峰”。人类探索的足迹已经到达太空，前行的步伐也从未停止，但我们在仰望星空之余，也不忘去探秘地下的“黑洞”。2016年6月底至7月初，中国航天员叶光富赴意大利撒丁岛，与来自俄罗斯、美国、西班牙和日本的5名航天员一同参加了由欧洲空间局组织开展的洞穴训练。这是中国航天员首次参与国际性极具挑战的航天员训练任务。

一、别有洞天——“CAVES”多维度模拟航天环境

说到洞穴，可能不少人会想到花果山的水帘洞，“花果山福地，水帘洞洞天”，小说里的齐天大圣孙悟空从这里直上九天大闹天宫。

航天员参加训练的地点不是东胜神州，而是位于意大利撒丁岛的中东部，在这个地中海岛屿上，有着壮观的远古巨石堡垒和原始村落遗址，珍稀的地质古生物要素与矿物要素，更有着丰富的洞穴系统，超过数百万年的海水侵蚀与雨水冲刷造就了这里独一无二的特殊地貌。这些黑暗和陌生的洞穴内其实与航天环境有很多相似之处，比如说狭小的洞口与狭长的洞穴通道，很像狭小密闭的航天飞行器；复杂多变的地形、崎岖不平的地貌，呈现出独特的三维空间，又让人仿佛置身地外星球；洞内隔绝的黑暗环境与人工光源，会改变人对时间和色彩的感知，可能造成与太空中相似的昼夜生理节律紊乱；在洞穴行进时要使用金属挂钩和绳索，这项操作与进行太空出舱活动中的安全措施类似；在洞穴探索期间还要完成采集生物样本及水质土壤等，也高度还原了地外星球科学探索任务；最重要的在于通过一系列洞穴探索可以模拟长期航天任务中将要面临的心理压力，这正是航天员需要通过训练协作来克服的。近年的美国大片，从重返地球的《地心引力》，到航行星际的《星际穿越》，再到孤身求援的《火星救援》，都体现了未知航天环境对人类身心的挑战，都有意志上、心理上、最终转化为行为上与困难的较量。

由于洞穴可以从多维度来模拟航天环境，洞穴训练就成为了国际空间站重要的基础训练科目，英文全称Coopera-tive Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills，缩写为CAVES，正好是“洞穴”的复数形式。这项训练是是一种在评估和锻炼人的行为绩效技能的合作探索训练。行为绩效是指不同的环境、情况会对人的行为产生明显影响；而在如何在更加严酷的环境、情况中更有效的完成工作，这是一种重要的技能。深深洞底行，志在九重天，我们的航天员深入地下，正在为了翱翔九天。

（小贴士：中国航天员叶光富，男，36岁，四川成都人，中国航天员中心第二批航天员。本次担任洞穴地形勘测与数据工程师。

西班牙航天员佩德罗·杜克，男，53岁，担任洞穴环境科学、地质和微生物科学家。曾于1998年和2003年两次执行航天飞行任务。

美国航天员理查德·阿诺德，男，52岁，担任洞穴探索后三天的指令长。曾于2009年执行航天飞行任务。

美国航天员杰西卡·梅尔，女，38岁，担任洞穴生物科学家。

俄罗斯航天员谢尔盖·科尔萨科夫，男，32岁，负责洞穴摄影录像工作。

日本航天员星出彰彦， 男，47岁，担任洞穴探索前三天的指令长。曾于2008年和2012年两次执行航天飞行任务。）

二、步步惊心——航天员地下800米挑战星际迷航+荒岛求生

当旅行车离开海滨，穿过长满葡萄藤和仙人掌的小丘，灰白连绵的苏普拉蒙特山脉映入眼帘，航天员洞穴训练由此正式揭开帷幕。在这里，飞“岩”走壁、探索迷宫、地下潜水、激光测距、搭建营地、xFerra通讯、找寻新物种、监测辐射值、无人机航拍、洞穴测绘仿真还有视频日志录制等，一个都不能少。

在地下800多米深、蜿蜒数十公里的未知洞穴里，不光有需要完成的科学任务，还隐藏着无处不在的风险，航天员背负着20多斤的装备，在湿滑的岩石、陡直的峭壁表面行进、平移、攀爬或绳降，一不小心就可能发生磕碰、摔倒甚至坠落，可谓“步步惊心”。不幸的是，2014年的洞穴训练就曾经发生过工作人员的严重意外。这次在正式训练一开始就上演了惊心动魄的一幕，在一处超过50米的深坑面前，训练支持的教员选择尝试与航天员不同的垂直下降路线，但绳索意外蹭到突出的岩壁被磨断，随后这名教员坠落了下去，万幸离地已不太高，后经过随行医生确认他没有受到大的损伤，有惊无险。

当航天员们身着潜水服通过潜藏暗礁和暗流的地下湖后，他们还要绘制刚刚发现的巨大洞厅的3D地图。经计算发现洞顶高度达到100m，洞厅空间足足有两个足球场大，而在测绘的过程中，叶光富作为定位“狙击手”，他的靶标乘员（帮助定位的另一名航天员）尝试找到更边缘也更危险的位置作为目标点，这就存在岩体滑落的危险。有一次叶光富发现危险信号果断命令靶标乘员撤回，然而这时负责摄影的航天员早已攀爬到了更远的地方进行拍摄，大家立刻计划撤离路线并有效沟通，就在他回撤的过程之中，岩石开始滑落，并发展成一大片岩体滑坡，持续了1分钟以上，堪比好莱坞大片的惊险场景在这里真实上映。

迷宫式的洞穴通道也暗藏凶险，美国航天员理查德在进洞前表示由叶光富来负责勘测任务令人非常放心，并风趣地说自己还想活着出来。在一段迷宫式的洞穴通道里，航天员需要自行找出返回的路，看着似曾相识而又陌生的“地外星球”，他们迷路了！整个团队依靠平时的定位定向训练，也依靠叶光富前战斗机飞行员的敏锐与导航能力，找到了正确的行进路线。身着探洞服行进于狭窄的洞穴通道，在不少地方甚至连爬行都不易通过，需要“像蚯蚓一样匍匐前进”，其中身材高大的美国航天员理查德被卡在一个转角处动弹不得，叶光富在前面拽其胳膊，另一名航天员在身后推其腿部，3个国家的航天员几轮发力，终于使他得“救”。

虽然身处黑暗、潮湿、高负荷和高风险的环境，但航天员们彼此依赖，像在国际空间站一样，试图更有效地与地面进行联络并协作完成任务。

三、拨云见日——地下训练162小时后重见光明

经历 6天6夜长达162小时的洞穴探索之后，他们在一片欢呼声中重见天日，男航天员们已长满了胡须，女航天员的探洞服上也满是泥土，叶光富自嘲他们已成“野人”（Wild man）。虽然在意大利的这段时间里国际暴恐袭击不断，国内洪水肆虐于多个省份，但这次几个国家的航天员联合训练给我们带来了光明和希望。

光明本身象征着希望，尤其对于身处“黑洞”之中的航天员来说。由于中国航天员叶光富在洞穴勘测中的出色表现，欧方决定由他来命名一段新发现的区域，叶光富将其取名为光明通道（Guangming Gallery），并向同伴解释在汉语中“光明”就是黑暗中的希望。他不光加强自身语言学习，也传授了几句中文给伙伴们。譬如为了便于组员记住自己的名字，他开玩笑说，“叶”的发音类似“Yeah”（是），“光富”的发音类似“Kungfu”（功夫），生动解读名字的同时也传播了中华文化。他认识到多元文化融合对于这次国际合作任务的重要性，在洞穴内除了挑战自然环境、克服身心压力以外，也需要克服文化差异可能影响的团队协作。通过积极主动沟通交流，几个国家的航天员们从彼此陌生到逐渐熟悉，从不敢随便开玩笑到同住一个帐篷畅谈，到每次无须眼神交流就能默契地相互检查装备，再到互赠礼物不舍分别并“约定”下一次在太空的握手，友谊的小船扬起了风帆。

从2011年开始，欧洲空间局已经在意大利撒丁岛组织过5次洞穴训练，模式相对比较成熟。我国早在2013年1月就与欧方在中欧载人航天领域合作交流会上达成了合作意向，其中包括互相培训航天员。但实际进行的过程并不是一帆风顺的，中间也出现过其他国家的航天机构有不同意见的情况。这次洞穴训练的完成，标志着我国第一次参与国际性航天员联合训练。

开展洞穴、水下、沙漠、丛林等极端环境下的特殊训练，是提升航天员执行航天任务、加强团队协作能力的有效途径。经过近几年实践，CAVES被认为是一种非常有效的训练手段，洞穴训练的理念对我国创新和发展航天员训练的方法与技术也具有很好的借鉴和参考作用。

（作者单位：中国航天员中心）