Wstęp

Od Autora

Na wstępie chciałbym zaznaczyć, że nie jestem astronautą. Pracowałem w Europejskiej Agencji Kosmicznej i mam wykształcenie inżynieryjne oraz kosmonautyczne, skończyłem także kilka studiów podyplomowych (Medycyna Ekstremalna, Geofizyka Stosowana, Zarządzanie Ruchem Lotniczym, Radiobiologia, Chemia Analityczna [w trakcie]). Przez ponad 10 ostatnich lat śledziłem proces selekcji i szkolenia astronautów we wszystkich agencjach kosmicznych na świecie. Przeczytałem ponad 30 biografii astronautów i spotkałem 22 ludzi, którzy polecieli w kosmos. Wiedza zebrana w taki sposób pozwoliła mi na budowę własnego centrum przygotowania do lotów i stworzenia programów treningów analogicznych.

Analog Astronaut Training Center (https://www.astronaut.center) zajmuje się rozwojem bioastronautyki oraz misjami analogowymi. Prowadzimy również działalność edukacyjną. Można komercyjnie uczestniczyć w naszych szkoleniach. Jesteśmy także zaangażowani w projekt Polskiego Programu Astronautycznego (http://www.astronauta.pl).

Ta książka jest podsumowaniem wielu lat zbierania i porządkowania informacji na temat astronautów. Mam nadzieję, że może kiedyś stojąc na Księżycu albo na Marsie zatelefonujesz do mnie aby podziękować ;)

Wprowadzenie

W emocji tej zawarta jest chyba, a może przede wszystkim, świadomość ogromnej odpowiedzialności, jaka spoczywa na mnie przed moimi rodakami, a także to, że lot ten wykonujemy dla dobra całej ludzkości. Robimy to w imię rozwoju nauki i postępu. Lot nasz to nie tylko wielka przygoda, ale trudna złożona praca w nowym, nierozpoznanym jeszcze środowisku pełnym niewiadomych i niebezpieczeństw. To także okazja uczestniczenia w czymś nowatorskim i niezwykłym, to możliwość uczestniczenia w realizacji eksperymentów naukowych, nad przygotowaniem których trudziły się znane w świecie autorytety. Nie mogę zawieść oczekiwań uczonych i moich rodaków zawieść nie mogę.

—gen. Mirosław Hermaszewski, Ciężar Nieważkości [Her13]

Eksploracja leży w naturze człowieka. Podbój nowych lądów na Ziemi pozwolił na znaczne przyspieszenie rozwoju cywilizacji i technologii. Dzięki postępom w nauce, inżynierii i medycynie wydłużyła się średnia długość życia oraz zwiększyła się jego jakość. Załogowe loty kosmiczne to nieunikniona przyszłość ludzkości. Obecnie prowadzone są badania weryfikujące studium wykonalności, a także trwają prace nad opracowywaniem technologii dla misji człowieka na Księżyc i Marsa planowanych odpowiednio na 2028 i 2035 rok.

Historia załogowych lotów kosmicznych sięga roku 1961 gdy 12 kwietnia rosyjski pilot Yuri Gagarin jako pierwszy przekroczył umowną granicę kosmosu, tzw. linię Kármána [Cor04]. Od tego czasu w kosmosie wg. definicji FAI było 556 osób [Ast17]. W tym gronie znajduje się dwunastu amerykańskich astronautów, którzy postawili stopę na innym ciele niebieskim - na Księżycu. W ciągu czterdziestu lat od pierwszego lotu załogowego człowiek na stałe zaczął mieszkać na orbicie. Międzynarodowa stacja kosmiczna jest miejscem codziennej pracy dla sześciu astronautów i kosmonautów, którzy prowadzą badania naukowe w różnych dziedzinach technicznych, inżynieryjnych, biologicznych i chemicznych. Średni czas przebywania członka załogi na stacji wynosi sześć miesięcy.

W marcu 2016 Scott Kelly i Michaił Kornijenko powrócili z 340 dniowego pobytu na stacji ISS zapisując się w historii jako nieliczni ludzie z łącznym "nalotem" kosmicznym powyżej roku. Obecnie agencja kosmiczna NASA planuje lot człowieka na Marsa i misja Scotta Kelly była jednym z pierwszych etapów w tym programie. Głównym obszarem zainteresowania naukowców jest zbadanie wpływu mikrograwitacji na ciało ludzkie, układ kostny i mięśniowy, przemieszczenie płynów ustrojowych wewnątrz ciała oraz zmiany zachodzące w psychice ludzkiej podczas długotrwałej izolacji. Podczas pobytu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) brat bliźniak Scotta Kelly'ego - Mark, również astronauta NASA, był poddawany identycznym badaniom na Ziemi. Dzięki unikalnej możliwości porównania wyników dwóch bliźniaków jednojajowych amerykańska agencja kosmiczna będzie w stanie bardzo dokładnie zbadać wpływ powyższych czynników na ciało ludzkie. Cykl adaptacji do grawitacji oraz badania po powrocie, którym byli poddani obaj bracia trwały do końca roku 2016. Wyniki analizy danych nadal są opracowywane [EA18].

Aby rozważać temat dalszej eksploracji kosmosu agencje kosmiczne muszą rozwiązać problemy nie tylko medyczne jak wspomniane powyżej, ale również techniczne, tj.:

  • efektywne systemy podtrzymywania życia (zamknięty obieg),

  • obiegu i filtracji powietrza,

  • usuwania dwutlenku węgla z powietrza,

  • obieg wody technicznej i pitnej,

  • systemy chłodzenia,

  • pozyskiwanie i magazynowanie energii,

  • przechowywanie oraz produkcja pożywienia w środowisku mikrograwitacji,

  • zadania operacyjne i planowanie misji,

  • ochrona przed mikrometeorytami,

  • ochrona przed promieniowaniem kosmicznym,

  • umiejętność pozyskiwania paliwa rakietowego z zasobów na innym ciele niebieskim.

Aby skutecznie przygotować ekspertów do prowadzenia badań i działań operacyjnych konieczna jest restrykcyjna selekcja oraz przygotowanie załogi do trudnych warunków pozaziemskiej aktywności. Sam proces podstawowego przeszkolenia załogi trwa około dwa lata. Następnie astronauci czekają na przydział do misji wykonując różne zadania na Ziemi (więcej w rozdziale Przydziały naziemne). Po uzyskaniu przydziału do misji astronauci przygotowują się do wykonywania specyficznych zadań przez kolejne około dwa lata.

Długotrwałe kosmiczne loty załogowe wymagają rozwiązania wielu problemów inżynieryjnych oraz stworzenia technologii, których aplikacja znajduje się również w innych dziedzinach. Przez inwestycję w sektor kosmiczny państwo rozwija gospodarkę i stymuluje rozwój naukowy. Bezpośrednim przykładem wykorzystania technologii opracowanych w ramach rozwoju programów kosmicznych jest m.in. nawigacja satelitarna, telekomunikacja, telemedycyna i robotyka. Urządzenia i aparaty matematyczne tj. filtr Kalmana stworzony na potrzeby programu Apollo znajdują zastosowanie w każdym aspekcie życia i są szeroko używane a ich wpływ jest niewymierny. Na każde €1 zainwestowane w segment kosmiczny szacowany jest zwrot na poziomie €6 w postaci dochodów bezpośrednich, pośrednich i indukowanych [ESA12].

Poza kwestiami ekonomicznymi programy kosmiczne pozwalają również na wykształcenie kadry, stworzenie infrastruktury oraz zagospodarowanie przyszłych inżynierów i naukowców edukowanych na uczelniach w kraju. Polska ze względu na brak programu astronautycznego nie posiada obecnie kompetencji w tym temacie. Od czasu przystąpienia do Europejskiej Agencji Kosmicznej 19 listopada 2012 roku kraj posiada mniejszą ilość przedstawicieli niż pozwalałby na to parytet, którym przy zatrudnianiu kieruje się ESA.. Wg. danych działu kadr ESA w roku 2018 było 12 pracowników pochodzenia polskiego.

Sektor prywatny przyspiesza eksplorację kosmosu. Można to zaobserwować na przykładzie rynku amerykańskiego gdzie firmy tzw. "new space" m.in. SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic oraz "old space", tj.: United Launch Alliance, Orbital ATK, Boeing, Lockheed Martin bardzo intensywnie inwestują w rozwój technologii kosmicznych oraz w załogowe loty. Ten trend można obserwować również w Polsce gdzie od czasu przystąpienia Polski do ESA stale powstają i rozwijają się nowe organizacje prywatne. Na koniec roku 2018 mamy już 300 podmiotów gospodarczych w ramach tej branży.

Dzięki komercjalizacji dostępu do przestrzeni kosmicznej i powierzeniu transportu towarów oraz osób na niską orbitę ziemską (ang. LEO - Low Earth Orbit) agencje kosmiczne będą w stanie zainwestować czas i pieniądze w eksplorację głębokiej przestrzeni kosmicznej (ang. deep space) oraz badania planetarne i R&D (badania i rozwój) materiałów, konstrukcji i technologii, które dla sektora prywatnego nie są źródłem dochodów.

Bezpośrednim przykładem wykorzystania technologii opracowanych dzięki lub w ramach rozwoju programów kosmicznych jest m.in. nawigacja satelitarna, telekomunikacja, telemedycyna i robotyka. Urządzenia i aparaty matematyczne tj. filtr Kalmana stworzony na potrzeby programu Apollo znajdują zastosowanie w każdym aspekcie życia i są szeroko używane a ich wpływ jest niewymierny.

Posiadanie astronautów jest prestiżem na skalę międzynarodową, a rozwój technologii, poziomu nauki i infrastruktury jest z tym skorelowany. W Polsce powstaje zalążek programu astronautycznego. Wraz z budową habitatu Lunares w Pile, który umożliwia prowadzenie badań nad zachowaniem w izolacji, nad przygotowaniem technologii systemów podtrzymywania życia oraz opracowaniem procedur operacyjnych dla przyszłych załogowych misji księżycowych i marsjańskich. Jest to jedyne tego typu laboratorium w Europie oraz jedno z sześciu na świecie. Polska posiada również dostęp do głębokich basenów, infrastruktury szkolenia z ratownictwa morskiego, kadrę składającą się z byłych żołnierzy sił specjalnych gotowych pomóc w szkoleniach przetrwania oraz unikalną wirówkę przeciążeniową jedną z jedenastu tego typu na świecie. Ponadto habitat Lunares zbudowany jest przy betonowym pasie startowym 2,5 km lotniska w Pile (ICAO: EPPK), a firma, która wybudowała bazę ma również własny samolot i obecnie kształci kadrę instruktorów lotniczych.

Polska jest w stanie partycypować w programie szkolenia astronautów i posiada zasoby aby częściowo przeprowadzić szkolenie astronautów na terenie kraju. Taki wkład pozwoli uzyskać ulgi przy partycypacji państwa w budżecie załogowych lotów (ang. HSF - Human Space Flight i programu ISS).

Na chwilę obecną polityka głównych agencji kosmicznych skierowana jest w stronę Księżyca i programu Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) wcześniej znanego jako Deep Space Gateway (DSG) [Ham17]. Program jest następcą Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, która planowo zostanie zdeorbitowana w 2024 roku. Stacja LOP-G jest wspólną inicjatywą: Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), NASA, Rosyjskiej Agencji Kosmicznej - Roskosmos, Kanadyjskiej CSA, Japońskiej JAXA. Stacja orbitalna ma służyć jako laboratorium badań geologicznych i geofizycznych Księżyca, platforma dla załogowych i robotycznych lotów w stronę powierzchni naturalnego satelity oraz jako miejsce rozpoczęcia misji eksplorujących dalsze obiekty układu słonecznego, tj. Mars, Europa i Enceladus. Ponadto Europejska Agencja Kosmiczna (ang. ESA - European Space Agency) wraz z Roskosmos planują w 2030 roku [WF15] zbudowanie w okolicach południowego bieguna stałej bazy na Księżycu w ramach tzw. Księżycowa Wioska (ang. Moon Village). Prace przygotowawcze do tego projektu już trwają. Europejskie Centrum Szkolenia Astronautów (ang. EAC - European Astronaut Centre) prowadzi projekt "Spaceship EAC" [Spa16], który ma na celu sprawdzenie gotowości (ang. Proof of Concept) obecnych technologii do tego przedsięwzięcia.

Przy założeniu, że proces wykształcenia astronauty trwa minimum 3-4 lat, oraz, że ISS zostanie zdeorbitowany w 2024 roku (obecny plan) lub wszystkie miejsca dla załogowych lotów na tą stację zostaną zaplanowane do końca pracy tego laboratorium. Można przyjąć odrzucenie tego elementu z programu szkolenia polskiego astronauty. Na chwilę obecną, ze względu na brak stworzonej infrastruktury w żadnej agencji na świecie nie prowadzi się regularnego szkolenia przygotowującego do misji na Księżycu lub/i na Marsie. Wykorzystując jednostki szkoleniowo-badawcze, która są obecnie zbudowane w Polsce, jest możliwe stworzenie propozycji programu astronautycznego ukierunkowanego na przyszłe misje Księżycowe i Marsjańskie.

Podsumowując: dzięki otworzeniu programu przygotowującego do lotów w kosmos obywateli Polski, można wymienić następujące korzyści:

  • aplikacja technologii wytworzonych w ramach programu HSF może stymulować ekonomię i gospodarkę,

  • rozwój infrastruktury i kadry szkoleniowej (zagospodarowanie inżynierów kosmicznych kształconych w Polsce),

  • stworzenie kompetencji w ramach HSF,

  • współpraca z sektorem prywatnym,

  • wykorzystanie parytetu reprezentacyjnego Polski w ESA,

  • stworzenie w Polsce jedynego w Europie habitatu - wkład w przyszłe misje załogowe na Księżyc i Mars,

  • Polska jest w stanie stworzyć program oraz infrastrukturę szkoleniową pozwalającą na odbycie części szkolenia astronautów ESA (w tym przyszłego Polskiego astronauty) na terytorium kraju,

  • prestiż na arenie międzynarodowej ze względu na fakt posiadania astronauty,

  • działalność edukacyjna i popularyzująca obszar S.T.E.M. wśród dzieci i młodzieży,

  • rozwój m.in. nauki, medycyny i robotyki w Polsce.

Niniejsza praca poprzez analizę procesu selekcji, programów szkolenia oraz infrastruktury treningowej podejmuje próbę wykazania, iż:

  • Polska jest w stanie stworzyć infrastrukturę szkoleniową i uczestniczyć w programie astronautycznym,

  • stworzenie programu szkolenia i jego wdrożenie pozwoli na obniżenie kosztów posiadania polskiego astronauty,

  • bogata i unikalna infrastruktura w polsce pozwala na obniżenie kosztów i optymalizację procesu szkolenia europejskich astronautów,

  • Polska zyska na stworzeniu programu oraz posiadaniu astronauty.

Cel pracy

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie propozycji koncepcji Polskiego Programu Astronautycznego, który powstał na podstawie analizy procesu selekcji, przygotowania do misji oraz treningu EVA w wybranych agencjach kosmicznych jak również analizy opinii i zapotrzebowania społeczeństwa Polskiego zbadanej w przeprowadzonej ankiecie.

Praca ma również na celu zaproponowanie rozwiązań tj. wskazanie miejsc udziału Polski w procesie szkolenia obecnych i przyszłych astronautów ESA jak również zaproponowanie programu szkolenia Polskiego astronauty.

W ramach pracy został przedstawiony proces, który jest wdrożony w agencjach NASA, ESA, CSA, Roskosmos, JAXA i CNSA wraz z analizą infrastruktury szkoleniowej. Przedstawiono propozycję programu, oszacowano budżet oraz zakres zasobów koniecznych do realizacji przedsięwzięcia. Zestawiono również obecną w Polsce infrastrukturę mogącą posłużyć w tym celu.

Metoda, techniki badawcze oraz procedura badań

Praca jest próbą analizy jakościowej procesów szkolenia astronautów w wybranych agencjach kosmicznych, tj. NASA, ESA, CSA, JAXA, Roskosmos i CNSA wraz z przeglądem infrastruktury szkoleniowej. Praca ma na celu zaproponowanie rozwiązań tj. wskazanie miejsc udziału Polski w procesie szkolenia obecnych i przyszłych astronautów ESA jak również zaproponowanie programu szkolenia Polskiego astronauty.

W trakcie opracowywania materiałów niniejszej publikacji autor, korzystając z faktu, iż był etatowym pracownikiem Europejskiej Agencji Kosmicznej miał możliwość dokładnej analizy procesów oraz przeprowadzenia rozmów z astronautami, dyrektorem ds. lotów załogowych i eksploracji robotycznej (ang. HRE - Human Spaceflight and Robotic Exploration), kontrolerami lotów jak również z trenerami astronautów.

Programy kosmiczne były dotychczas prowadzone głównie przez dwa państwa USA i Federację Rosyjską (wcześniej Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich). ZSRR był inicjatorem współpracy międzynarodowej. W ramach programu Interkosmos polecieli pierwsi kosmonauci niebędący obywatelami wyżej wymienionych mocarstw, a generał Hermaszewski został pierwszym polakiem, który tego dokonał.

Podczas selekcji kosmonauci i astronauci wybierani byli głównie ze względu na doświadczenie w pilotażu, chociaż pojawiały się również grupy osób z innych specjalności tj. inżynieria, nauka, medycyna jak również nauczyciele.

Wraz z rozwojem technologicznym pozwalającym na autonomiczne prowadzenie statków kosmicznych i ich dokowanie, oraz wraz ze zwiększającą się liczbą startów, stabilizacją i bezpieczeństwem lotów jak i pobytu w kosmosie nacisk na doświadczenie pilotażowe kandydata maleje. Chociaż piloci to wciąż wysoko cenieni specjaliści, to ilość badań, ich złożoność oraz specyfika promuje profil kandydatów z wykształceniem naukowym lub inżynieryjnym. Jednocześnie na uwagę zasługuje fakt, iż w większości przydziałów do misji, osoby które udawały się w kosmos były szkolone do prowadzenia badań wychodzących poza zakres swojej specjalizacji, co silnie promuje osoby wszechstronne.

Na podstawie dominujących cech wśród astronautów analizowanych programów w ramach proponowanego celu pracy kandydaci powinni cechować się multidyscyplinarnością, umiejętnością pracy w grupie oraz prowadzenia badań wychodzących z poza zakresu specjalizacji, gdyż to właśnie te elementy dominowały przy wyborze, szkoleniu i odbywaniu misji.

Procesowi analizy poddano każdy etap selekcji, szkolenia do długotrwałych lotów kosmicznych oraz EVA jak również infrastruktura naziemna i kosmiczna. Na podstawie porównania z literaturą naukową, rozmów z ww. osobami oraz próbie odtworzenia procesu szkolenia astronautów w ramach zalążka programów załogowych w Polsce (za co autor wraz z dr Agatą Kołodziejczyk otrzymał medal Kopernikański) wybrano kluczowe elementy w procesie. Ponadto korzystając z empirycznego poznania procesu od środka w ramach dwóch symulacji Księżycowych i jednej Marsjańskiej i uczestniczeniu w części szkolenia astronautycznego autor może przekazać subiektywne odczucia w doborze parametrów jakościowych.

W ramach badań poddano analizie NASA, ESA, CSA, JAXA, Roskosmos i CNSA wraz z ich obecnym oraz historycznym programem selekcji i szkolenia. Przeanalizowano również profile wszystkich 556 osób, które przekroczyły umowną granicę kosmosu, tzw. linię Kármána. Wzięto pod uwagę dane z lotów krótkich, długotrwałych oraz księżycowych jak również dane z EVA. Ponadto zestawiono informacje dotyczące infrastruktury naziemnej oraz lotniczej.

Zebrano i przeanalizowano również opinię dotyczącą załogowych lotów kosmicznych. Na podstawie udzielonych odpowiedzi określono zapotrzebowanie zarówno osób zajmujących się profesjonalnie branżą kosmiczną jak również niezwiązanych zawodowo z tym tematem.

Definicje

Agencje kosmiczne nazywają osoby wysyłane w kosmos w odmienny sposób. W większości przypadków jest to tłumaczenie lub analogia do frazy "osoba nawigująca w kosmosie" lub "osoba nawigująca w między gwiazdami". Tab. 1.1 prezentuje konwencje przyjęte przez poszczególne agencje. W celu uproszczenia w poniższej pracy przyjmuje stosowanie nazewnictwa w języku polskim dla wszystkich nazw profesji. Ponadto słowo astronauta będzie wykorzystane jako zamiennik pozostałych.

Konwencje nazewnicze stanowiska osoby lecącej w kosmos w wybranych agencjach kosmicznych

Nazwa w oryginale

Nazwa w alfabecie łacińskim

Znaczenie w języku polskim

Agencja

Komentarz

astronaut

astronaut

astronauta

NASA, ESA i JAXA

spationaut

spationaut

kosmonauta

CNES

Rzadziej używane niż astronauta

космонавт

cosmonaut

kosmonauta

Roscosmos

趙裡昱 (trad.) / 赵里昱 (simpl.)

taikonaut

tajkonauta

CNSA

Używane w dokumentach w języku innym niż Chiński

航天员

háng tiān yuán

nawigujący w przestrzeni

CNSA

Używane w języku chińskim w odniesieniu do Chińskich astronautów

宇航員 (trad.) / 宇航员 (simpl.)

yǔ háng yuán

nawigujący w przestrzeni

CNSA

Używane w języku chińskim w odniesieniu do astronautów innych narodowości

Problematyczna jest kwestia nazwy "kosmicznych nawigatorów" przyjętej przez Chińską Agencję Kosmiczną. W języku angielskim popularnie wykorzystywana stała się nazwa "taikonaut", która jest zbitką słów oznaczających w języku chińskim przestrzeń kosmiczną z dodanym sufiksem naut (gr. żeglarz). Nazwa ta stanowi analogię do nazewnictwa kosmonautów, astronautów itp. Podobnie przyjęło się używać terminu "vyomanaut" w stosunku do Indyjskiego personelu. W chińskich oficjalnych dokumentach i prasie stosowane jest słowo "yǔ háng yuán" lub "háng tiān yuán" nie stanowiące połączenia dwóch języków.

Na osobny komentarz zasługuje nazwa pracy, która ze względu na specyfikę tematu jest trudna do przetłumaczenia na język polski. Angielska wersja tematu oddaje precyzyjniej charakter pracy "Astronaut Selection and Training Process for Long-Duration Space Flight and Extravehicular Activity". Termin Extravehicular Activity (EVA) odnosi się do aktywności astronautów poza statkiem lub habitatem kosmicznym. Więcej na ten temat w rozdziale Szkolenie EVA. Znaczenie tytułu pracy: "selekcja i proces szkolenia astronautów do długotrwałych lotów oraz spacerów kosmicznych" należy więc rozpatrywać jako "selekcja i proces szkolenia osób lecących na długotrwały lot kosmiczny, oraz przygotowanie do spacerów kosmicznych".

Niniejsza książka jest próbą analizy procesu szkolenia astronautów przez różne agencje kosmiczne do długotrwałych lotów kosmicznych w tym docelowo do stałej obecności człowieka na Księżycu, Marsie i dalszej eksploracji kosmosu.

Historia astronautyki

Programy kosmiczne były dotychczas prowadzone głównie przez dwa państwa USA i Federację Rosyjską (wcześniej Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich). ZSRR był inicjatorem współpracy międzynarodowej. W ramach programu Interkosmos polecieli pierwsi kosmonauci niebędący obywatelami wyżej wymienionych mocarstw, a generał Hermaszewski został pierwszym Polakiem, który tego dokonał.

Podczas selekcji kosmonauci i astronauci wybierani byli głównie ze względu na doświadczenie w pilotażu, chociaż pojawiały się również grupy osób z innych specjalności tj. inżynieria, nauka, medycyna jak również nauczyciele.

Wraz z rozwojem technologicznym pozwalającym na autonomiczne prowadzenie statków kosmicznych i ich dokowanie, oraz wraz ze zwiększającą się liczbą startów, zwiększaniem stabilizacji i bezpieczeństwa lotów jak i pobytu w kosmosie nacisk na doświadczenie pilotażowe kandydata maleje. Chociaż piloci to wciąż wysoko cenieni specjaliści, to ilość badań, ich złożoność oraz specyfika promuje profil kandydatów z wykształceniem naukowym lub inżynieryjnym. Jednocześnie na uwagę zasługuje fakt, iż w większości przydziałów do misji, osoby które udawały się w kosmos były szkolone do prowadzenia badań wychodzących poza zakres swojej specjalizacji, co silnie promuje osoby wszechstronne.

Na podstawie dominujących cech wśród astronautów analizowanych programów w ramach proponowanego celu pracy kandydaci powinni cechować się multidyscyplinarnością, umiejętnością pracy w grupie oraz prowadzenia badań wychodzących z poza zakresu specjalizacji, gdyż to właśnie te elementy dominowały przy wyborze, szkoleniu i odbywaniu misji.

Poniżej przedstawiono zestawienie największych programów astronautycznych i kosmonautycznych USA oraz Federacji Rosyjskiej (byłego ZSRR).

Rys historyczny załogowych lotów kosmicznych

Pionierzy kosmonautyki

Erę rakietową rozpoczęła publikacja w 1903 roku tzw. wzoru Ciołkowskiego określającego prędkość rakiety zmieniającej masę (zużywającej paliwo podczas lotu). Wzór ten został opublikowany w książce "Badanie przestrzeni świata przy pomocy urządzeń odrzutowych" [67]. Do pierwszych pionierów kosmonautyki wykorzystujących podstawy teoretyczne stworzone przez Ciołkowskiego zalicza się:

  • dr Robert H. Goddard (USA),

  • Siergiej Korolew (ZSRR),

  • Hermann Oberth (Niemcy),

  • Robert Albert Charles Esnault-Pelterie (Francja).

Wyżej wymienieni naukowcy i inżynierowie prowadzili badania zarówno nad materiałami pędnymi, paliwami stałymi i ciekłymi oraz aerodynamiką rakiet. 16 marca 1926 roku Robert H. Goddard pomyślnie wystrzelił pierwszą na świecie rakietę napędzaną na paliwo ciekłe [God16].

Podczas II wojny światowej prowadzono wiele badań wykorzystujących paliwo płynne. Stworzona przez Wernera von Brauna rakieta "Vergeltungswaffe 2" znana jako V-2 była pierwszą na świecie rakietą dalekiego zasięgu. Wykorzystywana głównie jako broń do bombardowania miast sojuszu alianckiego posłużyła również do testu, w którym po raz pierwszy udało się przekroczyć linię Karmana, tj. osiągnąć przestrzeń kosmiczną.

Wyścig kosmiczny i krótki rys historyczny załogowych lotów kosmicznych

Po drugiej wojnie światowej wyścig zbrojeń przerodził się w tzw. zimną wojnę pomiędzy Stanami Zjednoczonymi Ameryki i Związkiem Socjalistycznych Republik Radzieckich. Za oficjalną datę rozpoczęcia wyścigu kosmicznego (ang. Space Race) przyjmuje się dzień 2 sierpnia 1955 roku. Tego dnia Związek Radziecki odpowiedział na ogłoszoną przez rząd USA cztery dni wcześniej deklarację zamiaru wystrzelenia sztucznego satelity z okazji międzynarodowego roku geofizyki [Cad06].

Wystrzelony 4 października 1957 należący do ZSRR Sputnik został pierwszym sztucznym satelitą Ziemi. To wydarzenie zapoczątkowało serię sukcesów Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich w kosmosie, do których należały:

  • pierwsze wystrzelenie zwierzęcia (pies Łajka, 3 październik 1957),

  • pierwsze bezzałogowe lądowanie na Księżycu (Luna 2, 13 września 1959) [She69],

  • wystrzelenie oraz orbitowanie pierwszego człowieka (J. Gagarin, 12 kwietnia 1961),

  • pierwsza lot orbitalny trwający ponad dobę (G. Titow, 6 sierpnia 1961),

  • pierwsza kobieta w kosmosie (W. Tierieszkowa, 16 Czerwiec 1963),

  • pierwszy spacer kosmiczny (A. Leonow, 18 marzec 1965),

  • pierwsze zwierzęta orbitujące Księżyc, które powróciły na Ziemię (Zond 5, 15 września 1968) [Sid00].

Pierwszym zwierzęciem, które przekroczyło linię graniczną kosmosu był pies Łajka wystrzelony za pomocą rakiety Sputnik 8K71PS w kapsule Sputnik-2 [Sid00]. Ze względu na wysoką temperaturę spowodowaną uszkodzeniem i niepełnym rozczepieniem członu rakiety od satelity zwierzę zdechło po kilku godzinach od startu. Pies planowo miał żyć na orbicie 10 dni. Po 162-óch dniach (około 2000 orbit) kapsuła z martwym ciałem weszła w atmosferę i spłonęła [Har97].

Pierwszym człowiekiem w kosmosie był major Jurij Gagarin (awansowany później na pułkownika). Gagarin był jednym z 20 osób, które zostały wybrane wśród pilotów wojskowych Związku Radzieckiego. Major wyróżniał się wytrzymałością, duchem oraz doświadczeniem [Sid00]. Gagarin został wystrzelony przez Związek Radziecki 12 kwietnia 1961 w 108 minutowy lot orbitalny wokół Ziemi na pokładzie Vostok-1. Po okrążeniu Ziemi wszedł ponownie w atmosferę wg. tzw. krzywej balistycznej cechującej się wysokim poziomem przeciążeń działających na ciało kosmonauty. Ze względu na fakt, iż Radzieccy konstruktorzy nie dysponowali jeszcze techniką aby bezpiecznie wylądować statkiem kosmicznym na ziemi zdecydowano się na użycie fotela katapultowego i spadochronu. Na poziomie 20 000 stóp nad poziomem morza (ok. 6 tys. metrów) Gagarin katapultował się z kapsuły i za pomocą spadochronu bezpiecznie wylądował na terytorium ZSRR [Why10].

Amerykańską odpowiedzią na plan wysłania człowieka w kosmos był program Mercury. W trakcie selekcji do programu wybrano siedmiu astronautów. 5 maja 1961 Alan Shepard jako pierwszy amerykanin poleciał w kosmos. 12 września 1962. Pół roku po locie Sheparda, prezydent Stanów Zjednoczonych Ameryki J. F. Kennedy wygłosił mowę na Uniwersytecie Rice, w której zmobilizował naród i postawił cel, aby "do końca dekady człowiek postawił nogę na Księżycu i bezpiecznie wrócił na Ziemię" [Ken62]. Cel ten udało się zrealizować w 1969 roku, gdy amerykański astronauta Neil Armstrong stanął na naturalnym satelicie Ziemi. Do najważniejszych amerykańskich programów należą:

  • project Mercury,

  • project Gemini,

  • project Apollo,

  • project Skylab (Apollo Application),

  • program Space Shuttle,

  • uczestnictwo w programie ISS.

Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich wiódł prym w tematach kosmicznych i do czasu pierwszych kroków Neila Armstronga technologia radziecka była uważana za dominującą. Programy załogowe ZSRR charakteryzowały się dużą złożonością i zróżnicowaniem. Wśród najważniejszych programów ZSRR i późniejszej Federacji Rosyjskiej można wymienić:

  • program Wostok,

  • program Woschod,

  • program Sojuz i Progress,

  • program Księżycowy (N1-L3),

  • program Salut,

  • program Interkosmos,

  • program Buran,

  • stacja kosmiczna Mir,

  • uczestnictwo w programie ISS.

Ze względu na obecny plan powrotu człowieka na Księżyc warto w szczegółach przyjrzeć się programowi Apollo oraz N1-L3. W ramach tych misji i całego cyklu przygotowania do lotów stworzone zostały mechanizmy, procedury oraz infrastruktura szkoleniowo-badawcza. Część technologii i opracowań, które w 1969 roku pozwoliły człowiekowi stanąć na powierzchni Księżyca wciąż są aktualne i mogą być wykorzystane przy szkoleniu astronautów do przyszłych misji na inne ciała niebieskie.

Programy kosmiczne USA

Program Mercury

Głównym celem projektu Mercury trwającego od 1958 do 1963 było wyniesienie pierwszego obywatela USA w przestrzeń kosmiczną. Program ten wykorzystywał technologię opracowaną przez US Army tj. rakiety Redstone i w późniejszej fazie rakiety interkontynentalne Atlas LV-3B stworzone dla US Air Force [SJrGA66], [Mad13], [Wol79].

Program Mercury zakładał wysłanie zwierzęcia przed pierwszym lotem człowieka. Ze względu na 98,4% podobieństwa DNA szympansa i człowieka wybrano ten gatunek naczelnych. Szympans nazywał się HAM co jest skrótem od Holloman Aerospace Medical Center, zlokalizowanego w Holloman Air Force Base w New Mexico w USA [SJrGA66], [Hum16].

W dniu 9 kwietnia 1959, NASA przedstawiła pierwszą grupę astronautów tzw. "Mercury 7" (Ryc. 2.1). Nazwiska astronautów, znak wywoławczy oraz datę wystrzelenia przedstawia tabela Tab. 2.1:

Z przyczyn zdrowotnych Deke Slayton został zdyskwalifikowany z udziału w programie Mercury i uziemiony. Przez trzynaście lat od czasu pierwszego lotu Sheparda, Deke Slayton kierował Astronauts Office (ang. biurem astronautów i przydziału do misji), które zostało przemianowane później na Flight Crew Operations Office (ang. biuro operacji personelu latającego). Slayton po ostatecznym przejściu badań medycznych wziął udział w ostatnim locie programu Apollo tj. Apollo-Sojuz. W tym locie doszło do historycznego dokowania na orbicie okołoziemskiej statków Apollo i Sojuz oraz do symbolicznego uściśnięcia dłoni przedstawicieli USA i ZSRR [Gri14], [SJrGA66].

Astronauci programu Mercury wraz z czasem lotu oraz znakiem wywoławczym kapsuły [SC94]

Astronauta

Nazwa kapsuły

Data

Czas lotu

Alan Shepard

Freedom 7

1961-05-05

15m 22s

Gus Grissom

Liberty Bell 7

1961-07-21

15m 37s

John Glenn

Friendship 7

1962-02-20

4h 55m 23s

Scott Carpenter

Aurora 7

1962-05-24

4h 56m 5s

Wally Schirra

Sigma 7

1962-10-03

9h 13m 15s

Gordon Cooper

Faith 7

1963-05-15

1d 10h 19m 49s

Deke Slayton

Apollo-Soyuz

1974-07-15

5d 22h 30m

_images/selection-mercury.jpg

Astronauci programu Mercury tzw. "Original Seven". Pierwszy rząd, od lewej do prawej: Walter M. Schirra, Jr., Donald K. "Deke" Slayton, John H. Glenn, Jr., and M. Scott Carpenter; tylny rząd, Alan B. Shepard, Jr., Virgil I. "Gus" Grissom, L. Gordon Cooper, Jr. źródło: NASA [NAS59].

_images/spacecraft-comparision-mercury-gemini-vostok-voshod.jpg

Schemat porównawczy statków Mercury, Gemini, Wostok i Woschod. Źródło: Wikipedia

Program Gemini

W celu sprostania wymaganiom postawionym przez prezydenta J. F. Kennedy'ego dotyczącego wysłania człowieka na Księżyc konieczne było stworzenie programu pomostowego pomiędzy programami Mercury oraz Apollo. Celem programu miało być stworzenie i przetestowanie technologii umożliwiającej realizację lotu księżycowego, tj.:

  • demonstracja wytrzymałości człowieka i ekwipunku w lotach kosmicznych trwających od 8 do 14 dni,

  • zbliżenie i dokowanie (ang. Rendezvous and docking) dwóch statków kosmicznych oraz manewrowanie połączonym zespołem na orbicie używając systemu napędowego dokowanego pojazdu,

  • demonstracja spacerów kosmicznych (ang. EVA - Extra-Vehicular Activity) na zewnątrz pojazdu wraz z pokazaniem możliwości wykonywania operacji przez astronautę w ciśnieniowym skafandrze [McD65],

  • udoskonalenie procedury wejścia w atmosferę (ang. re-entry) i precyzyjnego lądowania w określonym miejscu [Kra01].

Amerykańska agencja kosmiczna NASA podczas projektu Gemini przeprowadziła dwa nabory na astronautów (Ryc. 2.3, Ryc. 2.4).

Podczas przygotowań do misji Gemini 12 amerykański astronauta Buzz Aldrin jako pierwszy wykorzystał techniki nurkowania w celu symulacji spacerów kosmicznych co zapoczątkowało rozpoczęcie badań i stworzenie ośrodków pływalności neutralnej (ang. NBL - Neutral Buoyancy Laboratory).

Astronauci programu Gemini [SC94]

Selekcja

Astronauta

Służba

Pierwszy lot

Drugi lot

1 (Mercury)

Gordon L., Cooper

Air Force

Gemini V

1 (Mercury)

Virgil Gus Grissom

Air Force

Gemini III

1 (Mercury)

Walter M. Schirra

Navy

Gemini VI-A

2 (Gemini)

Neil A. Armstrong

Civilian

Gemini VIII

2 (Gemini)

Frank Borman

Air Force

Gemini VII

2 (Gemini)

Charles Pete Conrad

Navy

Gemini V

Gemini XI

2 (Gemini)

James A. Lovell

Navy

Gemini VII

Gemini XII

2 (Gemini)

James A. McDivitt

Air Force

Gemini IV

2 (Gemini)

Thomas P. Stafford

Air Force

Gemini VI-A

Gemini IX-A

2 (Gemini)

Edward H. White II

Air Force

Gemini IV

2 (Gemini)

John W. Young

Navy

Gemini III

Gemini X

3 (Gemini)

Edwin Buzz Aldrin

Air Force

Gemini XII

3 (Gemini)

Eugene A. Cernan

Navy

Gemini IX-A

3 (Gemini)

Michael Collins

Air Force

Gemini X

3 (Gemini)

Richard F. Gordon

Navy

Gemini XI

3 (Gemini)

David R. Scott

Air Force

Gemini VIII

_images/selection-gemini-1.jpg

Astronauci pierwszego naboru do programu Gemini. Rząd z tyłu, od lewej: See, McDivitt, Lovell, White, Stafford. Rząd z przodu: Conrad, Borman, Armstrong, Young. Źródło: NASA/JSC

_images/selection-gemini-2.jpg

Astronauci drugiego naboru do programu Gemini. Rząd z tyłu, od lewej: Collins, Cunningham, Eisele, Freeman, Gordon, Schweickart, Scott, Williams. Rząd z przodu: Aldrin, Anders, Bassett, Bean, Cernan, Chaffee. Źródło: NASA/JSC

Program Apollo

Najbardziej ambitnym programem w historii astronautyki był program Apollo. W ciągu niespełna dekady udało się opracować technologię oraz procedury pozwalające człowiekowi stanąć na powierzchni Księżyca i bezpiecznie powrócić na Ziemię. Program Apollo był próbą realizacji oświadczenia prezydenta USA J. F. Kennedy'ego z 12 września 1962 roku [Ken62].

Każda z misji programu Apollo cechowała się innym zadaniem w zależności od kategorii do której była przydzielona [EM07]. Tab. 2.5 przedstawia typy misji oraz opis każdej z kategorii.

Krótka charakterystyka misji Apollo:

  • Apollo 1 - pożar przy rutynowym teście, załoga poniosła śmierć,

  • Apollo 7 - pierwszy start rakiety Saturn V z astronautami w module dowodzenia (ang. Command Module) [Eis17], [Cun10],

  • Apollo 8 - pierwsze orbitowanie Księżyca, ikoniczne zdjęcie wschodu Ziemi (ang. Lunar Earthrise),

  • Apollo 10 - pełny test do misji typu G, zbliżenie się na 8.4 NM (15.6 km) do Księżyca,

  • Apollo 11 - pierwsze lądowanie na Księżycu,

  • Apollo 12 - najbardziej dokładne lądowanie w programie Apollo, przejęcie kamery lądownika Surveyor 3, który lądował dwa lata wcześniej (20 kwietnia 1967),

  • Apollo 13 - wybuch zbiornika z tlenem i dramatyczna walka z czasem aby sprowadzić załogę na Ziemię,

  • Apollo 14 - najstarszy astronauta na Księżycu, pierwsza gra w golfa,

  • Apollo 15 - pierwsze wykorzystanie pojazdu na powierzchni Księżyca,

  • Apollo 16 - pierwsza misja trzydniowa na Księżycu (typ J)

  • Apollo 17 - ostatnie lądowanie na Księżycu (pierwsza misja w której brał udział naukowiec - geolog), ikoniczne zdjęcie Ziemi z daleka (ang. Blue Marble) [Cer00],

  • Apollo-Soyuz Test Project - ostatnia misja programu, podczas której doszło do dokowania na orbicie statków Apollo oraz Sojuz i historycznego uścisku dłoni między reprezentantami dwóch mocarstw.

_images/selection-apollo.jpg

Astronauci pierwszego naboru do programu Apollo. Back, Swigert, Pogue, Evans, Weitz, Irwin, Carr, Roosa, Worden, Mattingly, Lousma. Front, Givens, Mitchell, Duke, Lind, Haise, Engle, Brand, Bull, McCandless. Źródło: NASA/JSC

Astronauci programu Apollo [SC94]

Imię i nazwisko

Służba

Data urodzenia

Wiek

Misja

Funkcja

Virgil I. Gus Grissom

Air Force

1926-04-03

40y 9m 24d

Apollo 1

CMDR

Edward H. White

Air Force

1930-11-14

36y 2m 13d

Apollo 1

Senior Pilot

Roger B. Chaffee

Navy

1935-02-15

31y 11m 12d

Apollo 1

Pilot

Walter M. Schirra

Navy

1923-03-12

45y 6m 29d

Apollo 7

CMDR

Donn F. Eisele

Air Force

1930-06-23

38y 3m 18d

Apollo 7

CMP

Walter R. Cunningham

Marines

1932-03-16

36y 6m 25d

Apollo 7

LMP

Frank Borman

Air Force

1928-03-14

40y 9m 8d

Apollo 8

CMDR

Jim Lovell

Navy

1928-03-25

40y 8m 27d

Apollo 8

CMP

Bill Anders

Air Force

1933-10-17

35y 2m 5d

Apollo 8

LMP

James A. McDivitt

Air Force

1929-06-10

39y 8m 22d

Apollo 9

CMDR

David R. Scott

Air Force

1932-06-06

36y 8m 26d

Apollo 9

CMP

Russell L. Schweickart

Air Force

1935-10-25

33y 4m 7d

Apollo 9

LMP

Tom Stafford

Air Force

1930-09-17

38y 8m 2d

Apollo 10

CMDR

John Young

Navy

1930-09-24

38y 7m 25d

Apollo 10

CMP

Eugene Cernan

Navy

1934-03-14

35y 2m 5d

Apollo 10

LMP

Michael Collins

Air Force

1930-10-31

38y 8m 17d

Apollo 11

CMP

Neil Armstrong

NASA

1930-08-05

38y 11m 15d

Apollo 11

CMDR

Buzz Aldrin

USAF

1930-01-20

39y 6m 0d

Apollo 11

LMP

Dick Gordon

Navy

1929-10-05

40y 1m 10d

Apollo 12

CMP

Pete Conrad

Navy

1930-06-02

39y 5m 17d

Apollo 12

CMDR

Alan Bean

Navy

1932-03-15

37y 8m 4d

Apollo 12

LMP

Jim Lovell

Navy

1928-03-25

42y 18d

Apollo 13

CMDR

Jack Swigert

NASA

1931-08-30

38y 7m 13d

Apollo 13

CMP

Fred Haise

NASA

1933-11-14

36y 4m 29d

Apollo 13

LMP

Stu Roosa

Air Force

1933-08-16

37y 5m 16d

Apollo 14

CMP

Alan Shepard

Navy

1923-11-18

47y 2m 18d

Apollo 14

CMDR

Edgar Mitchell

Navy

1930-09-17

40y 4m 19d

Apollo 14

LMP

Al Worden

Air Force

1932-02-07

39y 5m 20d

Apollo 15

CMP

David Scott

Air Force

1932-06-06

39y 1m 25d

Apollo 15

CMDR

James Irwin

Air Force

1930-03-17

41y 4m 14d

Apollo 15

LMP

Ken Mattingly

Navy

1936-03-17

36y 1m

Apollo 16

CMP

John Young

Navy

1930-09-24

41y 6m 28d

Apollo 16

CMDR

Charles Duke

Air Force

1935-10-03

36y 6m 18d

Apollo 16

LMP

Ron Evans

Navy

1933-11-10

39y 28d

Apollo 17

CMP

Eugene Cernan

Navy

1934-03-14

38y 9m 7d

Apollo 17

CMDR

Harrison Schmitt

NASA

1935-07-03

37y 5m 8d

Apollo 17

LMP

Przydział do misji i daty lotu oraz lądowania na księżycu [SC94], [FB07], [AA09]

Imię i nazwisko

Misja

Funkcja

Początek Misji

Koniec Misji

Lądowanie

na Księżycu

Długość

pobytu

Długość

LEVA

Miejsce

Lądowania

Virgil I. Gus Grissom

Apollo 1

CMDR

1967-01-27

śmierć w pożarze

n/d

n/d

n/d

n/d

Edward H. White

Apollo 1

Senior Pilot

1967-01-27

śmierć w pożarze

n/d

n/d

n/d

n/d

Roger B. Chaffee

Apollo 1

Pilot

1967-01-27

śmierć w pożarze

n/d

n/d

n/d

n/d

Walter M. Schirra

Apollo 7

CMDR

1968-10-11

1968-10-22

n/d

n/d

n/d

n/d

Donn F. Eisele

Apollo 7

CMP

1968-10-11

1968-10-22

n/d

n/d

n/d

n/d

Walter R. Cunningham

Apollo 7

LMP

1968-10-11

1968-10-22

n/d

n/d

n/d

n/d

Frank Borman

Apollo 8

CMDR

1968-12-21

1968-12-27

n/d

n/d

n/d

n/d

Jim Lovell

Apollo 8

CMP

1968-12-21

1968-12-27

n/d

n/d

n/d

n/d

Bill Anders

Apollo 8

LMP

1968-12-21

1968-12-27

n/d

n/d

n/d

n/d

James A. McDivitt

Apollo 9

CMDR

1969-03-03

1969-03-13

n/d

n/d

n/d

n/d

David R. Scott

Apollo 9

CMP

1969-03-03

1969-03-13

n/d

n/d

n/d

n/d

Russell L. Schweickart

Apollo 9

LMP

1969-03-03

1969-03-13

n/d

n/d

n/d

n/d

Tom Stafford

Apollo 10

CMDR

1969-05-18

1969-05-26

n/d

n/d

n/d

n/d

John Young

Apollo 10

CMP

1969-05-18

1969-05-26

n/d

n/d

n/d

n/d

Eugene Cernan

Apollo 10

LMP

1969-05-18

1969-05-26

n/d

n/d

n/d

n/d

Michael Collins

Apollo 11

CMP

1969-07-16

1969-07-24

n/d

n/d

n/d

n/d

Neil Armstrong

Apollo 11

CMDR

1969-07-16

1969-07-24

1969-07-21

21h 31m

2h 31m

Sea of Tranquility

Buzz Aldrin

Apollo 11

LMP

1969-07-16

1969-07-24

1969-07-21

21h 31m

2h 31m

Sea of Tranquility

Dick Gordon

Apollo 12

CMP

1969-11-14

1969-11-24

n/d

n/d

n/d

n/d

Pete Conrad

Apollo 12

CMDR

1969-11-14

1969-11-24

1969-11-19

1d 7h 31m

7h 45m

Ocean of Storms

Alan Bean

Apollo 12

LMP

1969-11-14

1969-11-24

1969-11-19

1d 7h 31m

7h 45m

Ocean of Storms

Jim Lovell

Apollo 13

CMDR

1970-04-11

1970-04-17

n/d

n/d

n/d

n/d

Jack Swigert

Apollo 13

CMP

1970-04-11

1970-04-17

n/d

n/d

n/d

n/d

Fred Haise

Apollo 13

LMP

1970-04-11

1970-04-17

n/d

n/d

n/d

n/d

Stu Roosa

Apollo 14

CMP

1971-01-31

1971-02-09

n/d

n/d

n/d

n/d

Alan Shepard

Apollo 14

CMDR

1971-01-31

1971-02-09

1971-02-05

1d 9h 30m

9h 21m

Fra Mauro

Edgar Mitchell

Apollo 14

LMP

1971-01-31

1971-02-09

1971-02-05

1d 9h 30m

9h 21m

Fra Mauro

Al Worden

Apollo 15

CMP

1971-07-26

1971-08-07

n/d

n/d

n/d

n/d

David Scott

Apollo 15

CMDR

1971-07-26

1971-08-07

1971-07-31

2d 18h 55m

18h 33m

Hadley Rille

James Irwin

Apollo 15

LMP

1971-07-26

1971-08-07

1971-07-31

2d 18h 55m

18h 33m

Hadley Rille

Ken Mattingly

Apollo 16

CMP

1972-04-16

1972-04-27

n/d

n/d

n/d

n/d

John Young

Apollo 16

CMDR

1972-04-16

1972-04-27

1972-04-21

2d 23h 02m

20h 14m

Descartes Highlands

Charles Duke

Apollo 16

LMP

1972-04-16

1972-04-27

1972-04-21

2d 23h 02m

20h 14m

Descartes Highlands

Ron Evans

Apollo 17

CMP

1972-12-07

1972-12-19

n/d

n/d

n/d

n/d

Eugene Cernan

Apollo 17

CMDR

1972-12-07

1972-12-19

1972-12-11

3d 2h 59m

22h 04m

Taurus–Littrow

Harrison Schmitt

Apollo 17

LMP

1972-12-07

1972-12-19

1972-12-11

3d 2h 59m

22h 04m

Taurus–Littrow

Typy misji w ramach programu Apollo [EM07]

Typ

Załogowy?

Cel

Liczba LEVA

Misja Apollo

Opis

A

nie

Niska Orbita Ziemska

0

Apollo 4, Apollo 6

Test Saturn V i CSM

B

nie

Niska Orbita Ziemska

0

Apollo 5

Test LM

C

tak

Niska Orbita Ziemska

0

Apollo 7

Test CSM

D

tak

Niska Orbita Ziemska

0

planowany Apollo 8, polecał Apollo 9

Test CSM i LM

E

tak

Średnia Orbita Ziemska

0

brak lotów

Test CSM i LM, symulowana misja księżycowa na eliptycznej orbicie MEO apogeum 3,500 NM (6,500 km)

F

tak

Niska Orbita Księżyca

0

Apollo 10

Test CSM i LM, próba generalna przed lądowaniem

G

tak

Lądowanie na Księżycu

1

Apollo 11

Pierwsze lądowanie załogowe na Księżycu

H

tak

Pobyt na księżycu 2 dni

2

Apollo 12, Apollo 13 (planowany), Apollo 14

Precyzyjne lądowanie

I

tak

Pobyt na księżycu 2 dni

3

Scalono z misjami J

badania na orbicie Księżyca, Scientific Instrument Module

J

tak

Pobyt na księżycu 3 dni

3

Apollo 15 (planowany H, zamieniono na J), Apollo 16, Apollo 17, Apollo 18, 19, 20 (planowane jako J)

Extended LM, Lunar Roving Vehicle

Program Skylab

Głównym obiektem zainteresowania kolejnych programów NASA było zagospodarowanie niskiej orbity okołoziemskiej (ang. LEO - Low Earth Orbit). Jeszcze w trakcie ostatnich misji programu Apollo został powołany Apollo Applications Program (AAP), którego celem było stworzenie planu wykorzystania technologii wytworzonych na potrzeby misji księżycowych w dalszej eksploracji kosmosu [EM07]. Pierwszym głównym programem realizującym nową strategię był Skylab (1973-1979). Jego głównym założeniem była budowa stacji kosmicznej i test wpływu długotrwałego pobytu w przestrzeni kosmicznej na organizm człowieka. Program Skylab odziedziczył rakiety Saturn V, które posłużyły nie tylko wynoszeniu elementów konstrukcji na orbitę, ale również po przekształceniu górnego stopnia rakiety, stworzyły podstawę budowy stacji. Astronauci do stacji Skylab byli wynoszeni w Apollo Command/Service Module (CSM) stworzonym na potrzeby realizacji programu Apollo i załogowych misji na Księżyc.

Wśród najważniejszych osiągnięć programu Skylab można zaliczyć:

  • rozwinięcie technologii i procedur spacerów kosmicznych (EVA),

  • dopracowanie konstrukcji skafandra kosmicznego,

  • badanie długotrwałego wpływu środowiska mikrograwitacji na organizm człowieka,

  • obserwacja słońca za pomocą wielospektralnego obserwatorium słonecznego (ang. Apollo Telescope Mount),

  • dopracowanie konstrukcji portów dokowania,

  • opracowanie technologii śluz powietrznych,

  • pierwsza kontrolowana deorbitacja dużej konstrukcji.

Program Space Transportation System

Jednym z najbardziej ikonicznych programów kosmicznych jest Space Transportation System czyli tzw. prom kosmiczny (ang. Space Shuttle). Podczas programu stworzono statek kosmiczny wielokrotnego użytku w kształcie przypominającym samolot. Orbiter był w stanie wynosić na orbitę 27,5 metrycznej tony ładunku oraz załogę do 8 osób (misja STS-61A).

W trakcie programu Space Shuttle stworzono następujące orbitery [NAS85]:

  • Enterprise (1976) używany do testów podejścia i lądowania, nigdy nie osiągnął orbity,

  • Columbia (1981) pierwszy prom, który osiągnął orbitę Ziemi, uległ zniszczeniu w 2003 roku przy wejściu w atmosferę, cała siedmioosobowa załoga zginęła,

  • Challenger (1983) drugi prom który osiągnął orbitę, uległ zniszczeniu w 1986 przy starcie, cała siedmioosobowa załoga zginęła, zastąpiony przez prom Endeavour,

  • Discovery (1984), trzeci orbiter, 27 lat służby, 39 lotów,

  • Atlantis (1985), czwarty orbiter, 33 misje, 4848 orbit, 203 mln km,

  • Endeavour (1992), ostatni orbiter, 25 misji, 4671 orbit, 198 mln km.

Program Space Shuttle pozwolił na zwiększenie częstotliwości lotów załogowych na niską orbitę okołoziemską. Dzięki promom kosmicznym i misjom STS Stany Zjednoczone osiągnęły bardzo wysoki poziom sprawności operacyjnej oraz ogromną przewagę w ilości wyszkolonych astronautów oraz osób, które odbyły lot w kosmos. Promy przyczyniły się również do budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz wyniesienia i późniejszego serwisowania teleskopu Hubble'a.

Podczas lotów promów kosmicznych amerykańska agencja NASA opracowała program szkolenia astronautów, który stał się podstawą dzisiejszych treningów. Stworzono również skafander EMU - Extravehicular Mobility Unit. Skafander ten był modyfikacją skafandra A7L wykorzystywanego w programie Apollo. EMU znajduje zastosowanie w misjach kosmicznych i w programie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

_images/spacecraft-space-shuttle-and-soyuz.png

Rysunek przedstawia skalę amerykańskiego promu kosmicznego Space Shuttle oraz rosyjskiego statku Sojuz TMA [Por95]

Programy kosmiczne ZSRR i Federacji Rosyjskiej

Program Wostok

Wostok był pierwszym załogowym programem kosmonautycznym w Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich. Punktem kulminacyjnym programu był lot 12 kwietnia 1961 roku radzieckiego majora Jurija Gagarina - pierwszego człowieka w kosmosie. W trakcie trwania programu 1961 do 1963 roku odbyło się 6 lotów załogowych a najdłuższy trwał 5 dni. Cztery ostatnie loty były wystrzeliwane parami w odstępie jednego dnia od siebie. Listę kosmonautów programu przedstawia Tab. 2.6.

Lista kosmonautów programu Wostok wraz z wiekiem w czasie selekcji [Sid00]

Stopień wojskowy

Imię i nazwisko

Wiek

Lot w kosmos

Senior Lieutenant

Ivan Anikeyev

27

nie

Major

Pavel Belyayev

34

tak

Senior Lieutenant

Valentin Bondarenko

23

nie

Senior Lieutenant

Valery Bykovsky

25

tak

Senior Lieutenant

Valentin Filatyev

30

nie

Senior Lieutenant

Yuri Gagarin

25

tak

Senior Lieutenant

Viktor Gorbatko

25

tak

Captain

Anatoli Kartashov

27

nie

Senior Lieutenant

Yevgeny Khrunov

26

tak

Captain Engineer

Vladimir Komarov

32

tak

Lieutenant

Aleksei Leonov

25

tak

Senior Lieutenant

Grigori Nelyubov

25

nie

Senior Lieutenant

Andrian Nikolayev

30

tak

Captain

Pavel Popovich

29

tak

Senior Lieutenant

Mars Rafikov

26

nie

Senior Lieutenant

Georgi Shonin

24

tak

Senior Lieutenant

Gherman Titov

24

tak

Senior Lieutenant

Valentin Varlamov

25

nie

Senior Lieutenant

Boris Volynov

25

tak

Senior Lieutenant

Dmitri Zaikin

27

nie

Lista lotów programu Wostok [Sid00]

Misja

Start

Długość

Załoga

Uwagi

Wostok 1

1961-04-12

1h 48m

Yuri Gagarin

Pierwszy człowiek w kosmosie

Wostok 2

1961-08-06

1d 1h 18m

Gherman Titov

Pierwsza załogowa misja ponad 24h

Wostok 3

1962-08-11

3d 22h 22m

Andriyan Nikolayev

Pierwszy równoległy lot dwóch statków

Wostok 4

1962-08-12

2d 22h 56m

Pavel Popovich

Pierwszy równoległy lot dwóch statków

Wostok 5

1963-07-14

4d 23h 7m

Valery Bykovsky

Najdłuższy samodzielny lot

Wostok 6

1963-07-16

2d 22h 50m

Valentina Tereshkova

Pierwsza kobieta w kosmosie

Program Woschod

Program Woschod był kontynuatorem programu Wostok. Wprowadzał modyfikację do kapsuły, wzrost jej objętości, oraz zwiększenie liczby członków załogi do trzech osób. Zastosowano również powiększoną rakietę nosiciela. W latach 1964 i 1965 odbyły się dwa loty w ramach programu.

Największym dokonaniem podczas programu Woschod było pierwsze wyjście człowieka w otwarty kosmos, tzw. EVA. Dokonał tego rosyjski kosmonauta Aleksiej Leonow 18 marca 1965 roku. Pierwsze wyjście trwało 12 minut i niemalże zakończyło się śmiercią kosmonauty. Jego skafander ze względu na różnicę ciśnień spuchł do rozmiarów niepozwalających na powrót do śluzy. Leonov rozhermetyzował skafander i upuścił powietrze w skutek czego nabrał możliwości ponownego wejścia do kapsuły.

Lista lotów programu Woschod [Sid00]

Misja

Start

Długość

Załoga

Uwagi

Woschod 1

1964-10-12

1d 0h 17m 3s

Vladimir Komarov, Konstantin Feoktistov, Boris Yegorov

pierwsza wieloosobowa załoga

Woschod 2

1965-03-18

1d 2h 2m 17s

Pavel Belyayev, Alexey Leonov

Pierwszy spacer kosmiczny

_images/spacecraft-voshod-2.png

Schemat statku Voshod. Źródło: Wikipedia

Program Księżycowy (N1-L3)

ZSRR konkurował ze Stanami Zjednoczonymi w ramach wyścigu kosmicznego. Punktem kulminacyjnym całego Space Race miał być załogowy lot na Księżyc. W tym celu Główny Konstruktor Siergiej Pawłowicz Korolew (SP, Główny Konstruktor) rozpoczął pracę nad rakietą N1. W ramach programu stworzony został również moduł orbitujący (ros. LOK - Lunnyj Orbitalny Korabl) oraz lądownik (ros. LK - Lunnyj Korabl) przedstawiony na obrazku Ryc. 2.8.

W 1966 roku zaczęto symulacje lądowania a kosmonauci zostali przydzieleni do treningów księżycowych (Tab. 2.9). Stworzono grupy, których celami były:

  • Soyuz 7K-OK - kwalifikacja statków Soyuz do lotów orbitalnych (lider Gagarin)

  • L1/Zond - lotów księżycowych na rakiecie Proton (lider Komarow),

  • L3 - opracowanie procedur i metodyki lądowania na Księżycu (lider Leonow).

W ramach programu N1-L3 zaplanowano 18 misji. Ze względu na przewodzenie grupie opracowujących lądowanie Leonow miał największą szansę być nominowany do bycia pierwszym kosmonautą na Księżycu [LS06].

Rakieta N1 w przeciwieństwie amerykańskiego podejścia składała się nie z trzech a z 5 segmentów (ang. stage) oraz 30 silników pierwszego poziomu. Ze względu na złożoność systemu rakieta każdorazowo eksplodowała przy starcie. Po czwartym nieudanym starcie rakiety N1 oraz zmianie geopolitycznej i przegraniu wyścigu kosmicznego Komitet Centralny Partii postanowił zamknąć program.

Lista kosmonautów przypisanych do grup szkoleniowych w ramach programu księżycowego [Kam99]

Grupa szkoleniowa

Kosmonauci

Soyuz 7K-OK

Gagarin, Nikolayev, Komarov, Bykovsky, Khrunov, Gorbatko, Voronov, Kolodin

L1

Komarov, Volynov, Dobrovolskiy, Voronov, Kolodin, Zholobov, Bykovskiy

L3

Leonov, Gorbatko, Khrunov, Gagarin, Nikolayev, Shatalov

_images/spacecraft-lk-models.jpg

Różne prototypy lądowników księżycowych w ramach programu załogowego ZSRR. Źródło: Astronautics/Mark Wade [Wadb]

Program Salut

Pierwszym w historii programem orbitalnej stacji kosmicznej był Salut. Konstrukcja stacji była jednomodułowa i wynoszona na orbitę na rakiecie-nosicielu Proton. Kosmonauci za pomocą statków Sojuz dokowali do stacji, gdzie prowadzili badania nad efektami wpływu na organizm człowieka długotrwałego pobytu w stanie mikrograwitacji. Program również nosił nazwę Długoczasowa Stacja Orbitalna (ros. DOS - Dołgowriemiennaja Orbitalnaja Stancija), a równocześnie z nim był tworzony wojskowy program Ałmaz (ros. Diament).

Stacje wyposażone były w port dokowania, dzięki któremu zarówno załogowe jak i bezzałogowe statki Progress mogły dołączać do stacji i zaopatrywać ją w paliwo, tlen i inne zasoby.

Lista stacji kosmicznych w ramach programu Salut/Ałmaz/Mir. Źródło: Wikipedia

Nazwa

Start

Deorbitacja

Długość

[dni]

Długość lotu

załogowego [dni]

Liczba

odwiedzających

Liczba

załogowych statków

Salut 1

1971-04-19

1971-10-11

175

24

3

2

Salut 2 (Ałmaz 1)

1973-04-04

1973-05-28

54

0

0

0

Salut 3 (Ałmaz 2)

1974-06-25

1975-01-24

213

15

2

1

Salut 4

1974-12-26

1977-02-03

770

92

4

2

Salut 5 (Ałmaz 3)

1976-06-22

1977-08-08

412

67

4

2

Salut 6

1977-09-29

1982-07-29

1764

683

33

16

Salut 7

1982-04-19

1991-02-07

3216

816

26

10

Mir

1986-02-19

2001-03-23

5511

4594

137

39

_images/spacestation-salyut-6.png

Schemat stacji kosmicznej Salut-6. Źródło: Wikipedia

Program Sojuz/Progress

Program Sojuz jest jednym z najdłużej trwających programów kosmicznych. Był bezpośrednim następcą programu Woschod i rozpoczął się w połowie lat sześćdziesiątych XX wieku. Pierwotnie celem programu miało być stworzenie podstaw do lotów księżycowych, ale później wymagania zostały zmienione.

Program Sojuz wraz z kolejnymi modyfikacjami trwa do dziś. Rakieta i kapsuła Sojuz jest najbardziej niezawodnym statkiem kosmicznym. Od czasu wycofania z użycia amerykańskich promów Space Shuttle jest jedynym środkiem transportu do i z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Więcej na temat programu w rozdziale poświęconym szkoleniu w pilotowaniu statku kosmicznego Sojuz.

Równocześnie z kapsułą załogową Sojuz tworzona była jej bezzałogowa wersja Progress. Podobnie jak Sojuz tak i Progress jest wciąż użytkowany i stanowi główne źródło zaopatrzenia dla ISS.

Program Interkosmos

W trakcie zjazdu przedstawicieli krajów socjalistycznych w Moskwie 5-13 kwietnia 1967 roku przyjęto program współpracy w zakresie eksploracji kosmosu - Interkosmos. W ramach programu odbywały się loty zarówno bezzałogowe jak i załogowe, które umożliwiły kosmonautom spoza ZSRR oraz USA lot w kosmos. Głównym założeniem współpracy było korzystanie z infrastruktury naziemnej oraz rakiet radzieckich. Międzynarodowa współpraca miała dotyczyć badań naukowych oraz lotów załogowych. Prawną stronę porozumienia i działania państw członkowskich regulował dokument zawarty 13 lipca 1976 roku, a który zaczął obowiązywać od 25 marca 1977 roku. W późniejszym czasie w ramach programu Interkosmos powstała stacja Mir.

Głównym celem programu Interkosmos były badania naukowe w obszarach:

  • fizyki kosmicznej,

  • meteorologii,

  • łączności,

  • biologii,

  • medycyny kosmicznej.

Kosmonautów w ramach programu Interkosmos wybierano z najlepszych pilotów wśród państw, które ratyfikowały porozumienie. Pierwszym kosmonautą nie będącym obywatelem USA i ZSRR był czech Vladimír Remek, który poleciał 2 marca 1978 roku. Drugą osobą był generał Mirosław Hermaszewski (27 czerwca 1978). Tab. 2.11 przedstawia listę kosmonautów programu Interkosmos.

Lista kosmonautów w ramach programu Interkosmos. Źródło: Wikipedia

Data

Kosmonauta główny

Kosmonauta rezerwowy

Kraj

Misja

Stacja orbitalna

1978-03-02

Vladimír Remek

Oldřich Pelčák

Czechosłowacja

Sojuz 28

Salut 6

1978-06-27

Mirosław Hermaszewski

Zenon Jankowski

Polska

Sojuz 30

Salut 6

1978-08-26

Sigmund Jähn

Eberhard Köllner

NRD

Sojuz 31

Salut 6

1979-04-10

Georgi Iwanow

Aleksandyr Aleksandrow

Bułgaria

Sojuz 33

Salut 6

1980-05-26

Bertalan Farkas

Béla Magyari

Węgry

Sojuz 36

Salut 6

1980-07-23

Phạm Tuân

Bùi Thanh Liêm

Wietnam

Sojuz 37

Salut 6

1980-09-18

Arnaldo Tamayo Méndez

José Armando López Falcón

Kuba

Sojuz 38

Salut 6

1981-03-23

Dżügderdemidijn Gürragczaa

Majdarżawyn Ganzorig

Mongolia

Sojuz 39

Salut 6

1981-05-14

Dumitru Prunariu

Dumitru Dediu

Rumunia

Sojuz 40

Salut 6

1982-06-24

Jean-Loup Chrétien

Patrick Baudry

Francja

Sojuz T-6

Salut 7

1984-04-02

Rakesh Sharma

Ravish Malhotra

Indie

Sojuz T-11

Salut 7

1987-07-22

Muhammed Ahmed Faris

Munir Habib Habib

Syria

Sojuz TM-3

Mir

1988-07-06

Aleksandyr Aleksandrow

Krasimir Stojanow

Bułgaria

Sojuz TM-5

Mir

1988-08-29

Abdul Ahad Mohmand

Mohammed Dauran-Ghulam Masum

Afganistan

Sojuz TM-6

Mir

_images/map-interkosmos.png

Państwa uczestniczące w ramach programu Interkosmos. Źródło: Wikipedia

Stacja kosmiczna Mir

Stacja kosmiczna Mir (ros. pokój) była bezpośrednim kontynuatorem programu Salut i pierwowzorem dla ISS. Początkowo służyła wyłącznie kosmonautom ZSRR oraz była udostępniana w ramach programu Interkosmos. Po upadku Związku Radzieckiego umożliwiono loty międzynarodowych załóg. Podczas ponad 15 lat pracy na orbicie gościła 28 stałych załóg i wiele tymczasowych wizyt amerykańskich promów Space Shuttle.

Jej konstrukcja rozpoczęła się od przeniesienia zasobów dostarczonych przez Progress-25 i Progress-26. Zadanie wykonała załoga Sojuz T-15 (Leonid Kizim i Władimir Sołowjow). Podczas 50 dniowego pobytu załoga również odwiedziła stację Salut-7 w celu przewiezienia części wyposażenia na Mir. Na chwilę obecną jest to jedyny przypadek w historii aby astronauci w trakcie jednego lotu odwiedzili dwie stacje.

_images/spacestation-mir.png

Schemat stacji kosmicznej Mir. Źródło: Wikipedia

Program Buran

Program Buran był odpowiedzią na amerykański program Space Shuttle. Pojazd, który został stworzony był podobny wizualnie, ale znacząco się różnił i przewyższał osiągami promy STS. W ramach programu została stworzona również rakieta Energia, która wykorzystywała zmodyfikowane silniki RD-170 z programu księżycowego. Buran wykonał jeden lot testowy 15 listopada 1988 bez załogi. Podczas lotu wykonał dwa okrążenia Ziemi i dokonał autonomicznego lądowania na pasie startowym Site 251 - Yubileyniy Airfield otrzymując precyzję lądowania na poziomie 10 m w osi pasa.

Ze względów geopolitycznych program został zamknięty, a orbitery trafiły kolejno do hangaru na kosmodromie Bajkonur oraz do muzeum techniki w niemieckim mieście Speyer. W maju 2002 ze względu na obciążenia dachu wywołane potężną burzą dach hangaru, w którym przebywał Buran oraz rakieta Energia zawalił się niszcząc prom i nosiciela.

_images/spacecraft-buran-vs-shuttle.png

Zestawienie porównawcze rakiety Sojuz, Space Shuttle oraz Energia-Buran. Źródło: Wikipedia

Polak w kosmosie

Lot generała Hermaszewskiego

Lot Sojuz-30 miał miejsce w dniach 27 czerwca – 5 lipca 1978. Skład głównej załogi stanowił zespół: Mirosław Hermaszewski oraz Piotr Iljicz Klimuk (Ryc. 2.13). W zespole rezerwowym byli Walerij Nikołajewicz Kubasow oraz Zenon Jankowski.

Głównym zadaniem Sojuz-30 było dokowanie do stacji Salut-6 oraz wykonanie badań naukowych i biomedycznych zestawionych w Tab. 2.12 dla jednostek badawczych, tj. [Her13]:

  • Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej (WIML),

  • Instytut Fizyki PAN,

  • Instytut Geodezji i Kartografii (IGiK),

  • Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK),

  • dla zagranicznych jednostek badawczych w ramach porozumienia Interkosmos.

Misja zakończyła się sukcesem a zadania założone zostały wykonane. Tab. 2.13 przedstawia listę najważniejszych wydarzeń w trakcie lotu Sojuz-30.

W ramach treningu do misji kosmonauci odbyli szkolenia, m.in.:

  • ratownictwo morskie i lądowanie w środowisku wodnym,

  • zapoznanie się ze środowiskiem mikrograwitacji podczas lotu parabolicznego samolotem TU-104A,

  • badania psychologiczne i kondycyjne,

  • szkolenie z nawigacji i dynamiki lotu orbitalnego,

  • trening aparatu błędnikowego na krześle Baraniego,

  • badania wydolnościowe organizmu na cykloergometrze,

  • symulacje lotu i manewrów dokowania oraz deorbitacji statku Sojuz-30 Ryc. 2.14,

  • badania medyczne i sprawnościowe.

Za wyjątkiem treningu EVA oraz systemów robotycznych i specjalnych ISS proces przygotowania kosmonautów do lotu Sojuz-30 był podobny do procesu szkolenia do długotrwałych lotów kosmicznych na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

Dla upamiętnienia lotu pierwszego Polaka załoga zabrała na pokład flagę i godło państwowe (Ryc. 2.15). Generał Hermaszewski na chwilę obecną pozostaje jedynym Polakiem w kosmosie. Trening do misji, szczegóły lotu, zakres badań prowadzonych na orbicie jak również wydarzenia po powrocie z misji można przeczytać w opracowaniu generała Hermaszewskiego pt. "Ciężar Nieważkości" [Her13].

Lista badań w ramach misji Sojuz-30/Salut-6.

Nazwa eksperymentu

Jednostka zlecająca

Zakres badania

Syrena

Instytut Fizyki PAN

badanie procesu narastania kryształów Hg, Cd, Te w warunkach braku ciążenia

Smak

WIML

badanie odczuć smakowych w warunkach nieważkości

Relaks

WIML

badanie efektywności różnego rodzaju rozrywek w warunkach lotu kosmicznego

Kardiolider

WIML

badanie funkcjonowania serca w czasie pracy kosmonauty na statku kosmicznym

Zdrowie

WIML

określenie za pomocą aparatury 'Fizjotest' wydolności fizycznej kosmonauty bezpośrednio przed startem i po wylądowaniu

Test

WIML

badanie aspektów psychologicznych adaptacji załogi do warunków lotu kosmicznego

Ciepło

WIML

badanie procesu wymiany ciepła organizmu z otoczeniem w warunkach braku ciążenia

Ziemia

IGiK

fotografowanie powierzchni Ziemi (lądów i wód) w celu badania jej zasobów

Zorza

CBK

obserwacja zórz polarnych

Czajka

b/d

badanie neutralizacji wpływu braku ciążenia na układ krwionośny przez zastosowanie specjalnego kombinezonu, przygotowanego przez specjalistów radzieckich

Tlen

b/d

badanie przemian tlenu w organizmie w warunkach lotu kosmicznego

Zestawienie najważniejszych wydarzeń w trakcie lotu Sojuz-30/Salut-6.

Data

Czas (UTC)

Perygeum

Apogeum

Inklinacja

Okres orbitalny

Wydarzenie

1978-06-27

15:27

197,6

261,3 km

51.66°

88,83 min

Start statku Sojuz-30 z kosmodromu Bajkonur na rakiecie Sojuz

1978-06-28

17:07

337,6 km

363 km

51.66°

91,31 min

Dokowanie Sojuz-30 do portu rufowego stacji Salut-6

1978-07-05

10:15

337,6 km

363 km

51.66°

91,31 min

Odłączenie Sojuz-30 od Salyut-6

1978-07-05

13:30

n/d

n/d

n/d

n/d

Lądowanie Sojuz-30 - 328 km zachód od Celinogradu (obecnie Astana)

_images/soyuz-30-crew.jpg

Załoga Sojuz-30 (od lewej): Piotr Iljicz Klimuk oraz Mirosław Hermaszewski

_images/soyuz-30-simulator.jpg

Załoga Sojuz-30 (od lewej): Piotr Iljicz Klimuk oraz Mirosław Hermaszewski w trakcie szkolenia na symulatorze statku Sojuz.

_images/soyuz-30-onboard.jpg

Załoga Salut-6 (od lewej): Piotr Klimuk, Mirosław Hermaszewski, Aleksandr Ivanchenkov oraz Vladimir Kovalyonok

Kosmiczne Programy międzynarodowe

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna

Program Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rozpoczął się od połączenia konceptów projektów Freedom (ang. wolność) oraz Mir-2 (DOS-8). Następnie przekształcił się w pierwszą międzynarodową platformę badawczą o nazwie International Space Station. Program jest tworzony wspólnie przez pięć największych agencji kosmicznych: NASA, Roskosmos, JAXA, ESA, i CSA. Budowa rozpoczęła się od umieszczenia rosyjskich modułów w 1998 roku. Pierwsza załoga przyleciała 2 listopada 2000 roku. Od tego czasu stacja jest stale zamieszkiwana przez załogi 3 lub 6 osobowe w ramach tzw. ekspedycji. Temat ISS szczegółowo przedstawiono w części dotyczącej przygotowania załóg do lotów na jej pokład.

Na chwilę obecną najbardziej czasochłonną częścią procesu szkolenia astronautów jest ich przygotowanie do pracy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jednakże należy zwrócić uwagę na fakt, iż planowo w 2030 ISS zostanie zdeorbitowana.

_images/spacestation-iss.png

Schemat stacji kosmicznej ISS. Źródło: Wikipedia

Wybrane rekordy załogowych lotów kosmicznych

Najdłuższy pobyt w przestrzeni kosmicznej zanotował kosmonauta Roskosmos Dr. Valeri Polyakov, który spędził jednorazowo 437 dni, 17 godzin i 38 minut (14 miesięcy). Pobyt odbył się na Rosyjskiej stacji Mir od stycznia 1994 roku do marca 1995.

Największy kumulacyjny "nalot" zgromadził kosmonauta Roskosmos Gennady Padalka, który przybywał łącznie 879 dni na orbicie podczas 5 lotów kosmicznych.

Największy łączny czas spędzony podczas EVA zanotował kosmonauta Roskosmos Anatoly Solovyev, który przebywał łącznie 82 godziny 22 minuty w trakcie 16 spacerów kosmicznych. Kosmonauta ten jest również osobą, która wykonała najwięcej spacerów kosmicznych w historii.

Infrastruktura szkoleniowa

Centra szkolenia astronautów

Szkolenie astronautów odbywa się m.in. w wyspecjalizowanych ośrodkach treningowych. Skala i złożoność procesu szkolenia wymaga współpracy wielu agencji. Na chwilę obecną astronauci szkoleni są w ramach programów wymiany we wszystkich ośrodkach szkoleniowych. Ze względu na amerykańską regulację ITAR (International Traffic in Arms Regulations) określającą przemysł kosmiczny i rakietowy jako broń i zakazujący współpracy z Chinami, astronauci NASA nie odbywają szkolenia w ośrodkach ACC. Pozostałe kraje kooperują i wzajemnie szkolą astronautów w zakresie swojej specjalizacji. Tab. 3.1 przedstawia listę centrów szkoleniowych.

Lista ośrodków szkoleniowych astronautów.

Agencja

Lokacja

Nazwa ośrodka

Skrót

Szerokość geograficzna

Długość geograficzna

Roscosmos

Moskwa, Rosja

Centrum Przygotowania Kosmonautów, Gwiezdne Miasteczko

CPK

55.880585°N

38.110542°E

NASA

Houston, TX, USA

Johnson Space Center

JSC

29.563°N

-95.091°W

ESA

Kolonia, Niemcy

European Astronaut Centre

EAC

50.851944°N

7.131111°E

JAXA

Tsukuba, Ibaraki, Japonia

Tsukuba Space Center

TKSC

36.065778°N

140.129806°E

CNSA

Beijing, China

Astronaut Centre of China

ACC

40.071989°N

116.257092°E

CSA

Longueuil, Quebec, Canada

John H. Chapman Space Centre

45.52239°N

-73.39582°W

Centrum Przygotowania Kosmonautów, Gwiezdne Miasteczko, Moskwa, Rosja

Jednym z najstarszych miejsc w którym szkoli się astronautów i kosmonautów jest Centrum Przygotowania Kosmonautów im. Jurija Gagarina (CPK) znajdujące się na terenie Gwiezdnego Miasteczka 20 km na północny wschód od Moskwy. W obiekcie tym trenują obecnie wszyscy astronauci, którzy są przydzieleni do lotów na ISS. Ośrodek posiada basen neutralnej pływalności Hydro Lab oraz zestaw symulatorów rosyjskich segmentów ISS i statku kosmicznego Sojuz, który jest obecnie jedynym środkiem transportu z i na ISS. CPK jest ostatnim ośrodkiem szkoleniowym. Bezpośrednio z tego miejsca astronauci są transportowani na kosmodrom Bajkonur (również nazywany Gwiezdnym Miasteczkiem) gdzie przechodzą ostatnie badania i przygotowania do startu rakietą Sojuz.

Johnson Space Center, Houston, TX, USA

Historycznie centrum kosmiczne Johnsona (JSC) było kolebką amerykańskiego programu astronautycznego. W tym miejscu mieści się również Astronauts Office (budynek 4-S) oraz Neutral Buoyancy Laboratory (budynek Sonny Carter Training Facility) i symulator amerykańskiej części ISS (budynek 29). Podobnie jak w Gwiezdnym Miasteczku, tak w centrum JSC trenują obecnie wszyscy astronauci, którzy są przydzieleni do lotów na ISS.

European Astronaut Centre, Kolonia, Niemcy

Europejskie Centrum Astronautów (EAC) jest miejscem gdzie astronauci przygotowujący się do lotu na ISS odbywają szkolenie z zakresu obsługi modułu Columbus Europejskiej Agencji Kosmicznej. Budynek ten jest również siedzibą europejskich astronautów i miejscem ich szkolenia. W EAC znajduje się także basen Neutral Buoyancy Facility, w którym astronauci zapoznają się z procedurami oraz strojem do spacerów kosmicznych. Więcej w rozdziale dotyczącym szkolenia EVA.

Tsukuba Space Center, Tsukuba, Ibaraki, Japonia

Tsukuba Space Center jest miejscem gdzie astronauci lecący na ISS odbywają szkolenie z japońskiej części stacji, tj. modułu Kibo oraz japońskich robotycznych systemów. Budynek ten jest również siedzibą astronautów JAXA.

Astronaut Centre of China, Pekin, Chiny

Ośrodek szkolenia Chińskich Astronautów (ACC) usytuowany jest w północno wschodniej części Pekinu [CNS18]. Jest siedzibą chińskich astronautów i jako, że Chiny nie są państwem biorącym udział w programie ISS nie odbywają się tutaj treningi przygotowujące do lotów na stację. W tym miejscu Chiński korpus astronautów szkoli się i przygotowuje do załogowych misji na stacje orbitalne w ramach programu Tiangong.

John H. Chapman Space Centre, Longueuil, QC, Kanada

John H. Chapman Space Centre jest siedzibą Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej oraz kanadyjskich astronautów. W tym ośrodku astronauci przydzieleni do ekspedycji ISS odbywają szkolenie z manipulatora robotycznego Canadarm 2 (SRMS - Shuttle Remote Manipulator System) oraz kanadyjskich eksperymentów.

Baseny neutralnej pływalności

Od czasów przygotowania do lotu w ramach misji Gemini 12, gdy amerykański astronauta Buzz Aldrin jako pierwszy wykorzystał techniki nurkowania w celu symulacji EVA agencje kosmiczne zaczęły wykorzystywać ośrodki neutralnej pływalności (ang. Neutral Buoyancy) do szkolenia astronautów.

Ponadto baseny neutralnej pływalności wykorzystywane są również w szkoleniu awaryjnego opuszczania statku kosmicznego. Przykładem tego typu urządzeń jest symulator H.U.E.T. (Helicopter Underwater Egress Trainer) oraz M.E.T.S. (Modular Egress Training Simulator). W tego typu urządzenia wyposażone jest jedynie laboratorium NBL należące do NASA. Astronauci innych agencji w celu odbycia szkolenia z ratownictwa morskiego wykorzystują infrastrukturę należącą do firm prywatnych.

Lista basenów neutralnej pływalności

Właściciel

Nazwa pełna

Skrót

Lokacja

Plan

Wymiary

Głębokość

Okres operacji

Komentarz

NASA

Neutral Buoyancy Laboratory

NBL

Johnson Space Center, Houston, TX, USA

prostokąt

62 x 31 m

12 m

od 1997

Certyfikacja EMU

NASA

Neutral Buoyancy Simulator Tank 1

NBS 1

Marshall Space Flight Center, Alabama, USA

koło

2,4m

2,4m

1967 - 1997

NASA

Neutral Buoyancy Simulator Tank 2

NBS 2

Marshall Space Flight Center, Alabama, USA

koło

7,6m

4,6m

1967 - 1997

NASA

Neutral Buoyancy Simulator Tank 3

NBS 3

Marshall Space Flight Center, Alabama, USA

koło

23m

12m

1967 - 1997

NASA

Water Immersion Facility

WIF

Building 5, Johnson Space Center, Houston, TX, USA

koło

7,6m

4,9 m

Używany podczas Apollo i Gemini

NASA

Weightless Environment Training Facility

WETF

Building 29, Johnson Space Center, Houston, TX, USA

prostokąt

29 x 10 m

7,6 m

1980 - 1998

ESA

Neutral Buoyancy Facility

NBF

European Astronaut Center, Kolonia, Niemcy

ośmiokąt

22 x 17 m

10 m

od 2007

EVA pre-familiarization

Roscosmos

Hydro Lab

Hydro Lab

Gagarin Cosmonaut Training Center, Zvyozdny gorodok, Moskwa, Rosja

koło

23 m

12 m

od 1980

Certyfikacja Orlan

CNSA

Neutral Buoyancy Facility

ACC

China Astronaut Research and Training Center, Pekin, Chiny

koło

23 m

10 m

b/d

Certyfikacja Feitian

JAXA

Weightlessness Environment Test System

WETS

Tsukuba Space Center, Ibaraki, Japan

koło

16 m

10.5 m

1997-2011

University of Maryland

Neutral Buoyancy Research Facility

NBRF

University of Maryland, USA

koło

15 m

7,6 m

od 1992

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-comparision.png

Porównanie skali oraz kształtów basenów neutralnej pływalności. Górny rząd pokazuje rzut z góry, dolny rzut z boku Źródło: Wikipedia

NASA - Neutral Buoyancy Laboratory

Największym ośrodkiem szkoleniowym neutralnej pływalności jest NBL (Neutral Buoyancy Laboratory), który znajduje się w budynku Sonny Carter Training Facility niedaleko Johnson Space Center w Houston, Texas. Jest to jednocześnie największy basen na świecie. Na jego dnie znajduje się szkielet (ang. mock-up) amerykańskiego segmentu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Astronauci w trakcie szkolenia podstawowego oraz późniejszego szkolenia specyficznego przygotowują się do przeprowadzania najbardziej krytycznych zadań utrzymaniowych ISS, tj. serwisowanie oraz wymiana elementów na zewnątrz stacji i procedury awaryjne.

Obecnie gdy ISS jest w pełni operacyjny w basenie NBL odbywa się bardzo dużo symulacji związanych z przygotowaniem do misji. Kalendarz symulacji jest wypełniony w 100% a treningi odbywają się w trzech zmianach ośmiogodzinnych na dobę. Pozostawia to niewielki margines na opracowywanie planów oraz testów dla technologii związanych z przyszłą eksploracją Księżyca, Marsa i asteroid. Z tego powodu astronauci innych agencji szkolą się w swoich centrach w ramach "EVA pre-familiarisation", a następnie udają się do Houston w celu finalnego szkolenia i certyfikacji w wykorzystaniu skafandra EMU.

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-nbl.jpg

Basen neutralnej pływalności NBL znajdujący się w Houston, TX, USA. Źródło: NASA/JSC

ESA - Neutral Buoyancy Facility

Basen neutralnej pływalności (NBF) znajduje się w ośrodku EAC w Kolonii. Służy astronautom ESA do tzw. "EVA pre-familiarisation", czyli do szkolenia zapoznawczego z procedurami spacerów kosmicznych. Ze względu na stałe obłożenie basenu NBL w Stanach Zjednoczonych i brak możliwości swobodnego treningu zdecydowano się na wybudowanie ośrodka w Europie. Kurs przygotowawczy ma na celu wstępne wyszkolenie europejskich astronautów do treningów i certyfikacji, które będą odbywali w ośrodku NBL w Houston.

Najbardziej istotnymi elementami szkolenia w NBF są:

  • procedury operacyjne EVA,

  • zapoznanie się z protokołem bezpieczeństwa zaczepów do stacji,

  • praktyka transferów między modułami,

  • trening używania specjalistycznych narzędzi,

  • rozwój umiejętności komunikacji z pozostałymi członkami załogi (IVA oraz EVA),

  • umiejętność pracy w środowisku neutralnej pływalności,

  • szkolenie scenariuszy awaryjnych,

  • utrzymywanie świadomości sytuacyjnej w złożonym i zmieniającym się środowisku.

Symulowane wyjścia EVA dzielą się na tzw. jednostki treningowe. Podczas każdego zanurzenia wszystkie jednostki muszą zostać ukończone. Każde nurkowanie trwa około 5 godzin. Obecnie standardem jest 5-7 krotny trening każdej czynności certyfikowanej w NBL. Ilość zależy od stopnia skomplikowania jednostki szkoleniowej oraz poziomu umiejętności szkolonego astronauty.

Późniejszy przydział do spacerów kosmicznych podczas misji na ISS bazuje na ewaluacji umiejętności EVA, która jest robiona na wczesnym etapie szkolenia w ośrodku NBL w USA. Ci astronauci, którzy zaprezentują najwyższy poziom umiejętności zostaną skierowani na dodatkowe szkolenie. Późniejszy przydział uwarunkowany jest również ze względu na zapotrzebowanie lub/i sytuacje awaryjne.

Ponadto ośrodek wykorzystywany jest również jako miejsce testowania narzędzi i procedur opracowywanych dla przyszłych misji Księżycowych.

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-nbf.jpg

Basen neutralnej pływalności NBF znajdujący się w European Astronaut Center w Kolonii w Niemczech. Źródło: ESA/S. Corvaja

Roskosmos - Hydro Lab

W celu certyfikacji do korzystania z rosyjskiego skafandra Orlan astronauci muszą przejść kurs w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku. Ośrodek ten wyposażony jest w basen Hydro Lab znajdujący się w budynku numer 30 oraz 32 [Ros14]. W basenie znajduje się rzeczywistych rozmiarów szkielet rosyjskiej części ISS. Kosmonauci ćwiczą poruszanie się pomiędzy modułami jak również operowanie specyficznym mechanizmem rosyjskiej śluzy powietrznej.

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-hydrolab.jpg

Basen neutralnej pływalności Hydro Lab znajdujący się w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku w Rosji. Źródło: Roskosmos/CPK

CNSA - Neutral Buoyancy Facility

Chińska Państwowa Agencja Kosmiczna otworzyła ośrodek do szkolenia taikonautów CNSA w Centrum Astronautycznym w Pekinie w Chinach. Ośrodek ten jednocześnie służy do certyfikacji z użytkowania skafandrów Feitan. Na chwilę obecną jedynie chińscy astronauci trenują w tym obiekcie. Stan ten może się zmienić, gdyż Chiny rozpoczęły wzmożoną współpracę z ESA oraz Roskosmos w ramach konceptu Moon Village i wspólnej eksploracji Księżyca.

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-acc.jpg

Basen neutralnej pływalności ACC znajdujący się w Centrum Astronautycznym w Pekinie. Źródło: China Space Report

JAXA - Weightlessness Environment Test System

Basen neutralnej pływalności agencji JAXA mieścił się Tsukuba Space Center w Ibaraki, Japonia. Od czasu silnego trzęsienia ziemi w 2011 roku ośrodek ten jest zamknięty. Japońscy astronauci trenują głównie w amerykańskim NBL.

University of Maryland - Neutral Buoyancy Research Facility

Ośrodek badawczy neutralnej pływalności (NBRF) został wybudowany w ramach grantu NASA, w którym udział wziął wydział Space Systems Laboratory uczelni Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ze względu na brak miejsca na kampusie zdecydowano się na konstrukcję basenu na uniwersytecie stanu Maryland. W ośrodku tym nie odbywają się szkolenia astronautów. Basen jest aktywnie wykorzystywany w ramach badań nad przyszłymi misjami oraz testem innowacyjnego sprzętu do EVA.

_images/infrastructure-neutral-buoyancy-nbrf.jpg

Basen neutralnej pływalności NBRF znajdujący się na Uniwersytecie Maryland w USA. Źródło: Diamondback/Julia Reed

Wirówki przeciążeniowe

Wirówki przeciążeniowe są urządzeniami zdolnymi zwiększyć siłę odśrodkową i odczuwalne przyspieszenie grawitacyjne (ang. g-load). Dzięki odpowiedniej konstrukcji i zwiększaniu prędkości obrotowej można dostosować prędkość obrotową i symulowane przeciążenie. Dzięki wirówkom możliwe jest testowanie oraz trenowanie tolerancji organizmu na przeciążenia. W zależności od kierunku działania wektora przyspieszenia, czasu trwania i jego intensywności pojawiają się efekty:

  • utraty kolorów wizji (ang. grey-out),

  • widzenie tunelowe (ang. tunnel vision),

  • utraty widzenia (ang. blackout),

  • utraty świadomości (ang. G-LOC - Gravity Induced Loss of Consciousness),

  • czerwone widzenia (ang. redout) - działanie przyspieszenia ze zwrotem ujemnym (ang. negative g).

Na zwiększenie czynnika przyspieszenia grawitacyjnego mają wpływ gwałtowne manewrowanie pojazdem, start rakiety, wejście w atmosferę, awaryjna trajektoria lotu w atmosferze tzw. krzywa balistyczna oraz lądowanie. Skuteczność treningu w wirówce przeciążeniowej pozwala astronautom na tolerowanie przyspieszeń o 1.5-2g większych niż niewytrenowanej osoby. Należy nadmienić, że trening wymaga odnawiania, gdyż tolerancja ulega "zapomnieniu" przez organizm.

Dla poprawy tolerancji stosuje się również uciskowe spodnie przeciążeniowe. Nacisk na naczynia powoduje spowolnienie odpływu krwi z nóg i mniejszą ilość krwi uderzającej do mózgu. Nacisk uzyskuje się statycznie (silne związanie) lub dynamicznie przez nadmuchiwanie wszytych komór z powietrzem wraz ze wzrostem przeciążenia. Astronauci zakładają taki ubiór pod skafander Sokol przygotowując się do powrotu na Ziemię [Pea17]. Ponadto tolerancję można zwiększyć stosując manewr AGSM (ang. Anti-G Straining Maneuver). Odpowiedni trening oddychania pozwala na zwiększenie tolerancji przeciążeń i dłuższe utrzymanie świadomości w przypadku ich wystąpienia.

Do najważniejszych wirówek przeciążeniowych wykorzystywanych w załogowych lotach kosmicznych można zaliczyć:

  • CF-7, Roskosmos,

  • CF-18, Roskosmos,

  • 20-G Centrifuge, NASA,

  • Human Performance Centrifuge, NASA,

  • Short Radius Centrifuge, NASA.

Lista wirówek przeciążeniowych używanych do przygotowania astronautów w załogowych lotach

Właściciel

Lokacja

Nazwa

Promień

[m]

Przyspieszenie

maksymalne [g]

Maks. prędkość

obrotowa [RPM]

Udźwig

maksymalny [kg]

Komentarz

NASA

Ames Research Center, CA, USA

20-G Centrifuge

8.84

20 (człowiek 12.5)

50

544.31

Otwarcie 1960, remont generalny 1990

Roscosmos

CPK, Gwiezdne Miasteczko, Rosja

CF-7

7

20

50.7

b/d

Roscosmos

CPK, Gwiezdne Miasteczko, Rosja

CF-18

18

30

b/d

b/d

możliwość zmiany wilgotności powietrza, temperatury, ciśnienia i składu gazowego atmosfery

NASA

Ames Research Center, CA, USA

HPC - Human Performance Centrifuge

1.98

5

50

226.8

NASA

University of Texas Medical Branch, Galveston, TX, USA

SRC - Short Radius Centrifuge

3

2.5

30

b/d

używana w programie Apollo

CPK - CF-7

Wirówka przeciążeniowa CF-7 została uruchomiona w 1973 roku. Wybrane parametry techniczne przedstawia Tab. 3.3. Zakres badań prowadzonych w urządzeniu [CPK18]:

  • test tolerancji przyspieszenia podczas szkolenia i selekcji pilotów i kosmonautów,

  • badanie wpływu ekstremalnych warunków lotów kosmicznych na organizm człowieka,

  • badanie nad metodami poprawy tolerancji przeciążeń i obniżenie negatywnych efektów,

  • umiejętność przewidywania wpływu wysokich przeciążeń na organizm człowieka,

  • stworzenie symulatora przyszłych pojazdów kosmicznych i samolotów,

  • testowanie lotniczych i kosmicznych modeli.

_images/infrastructure-centrifuge-cf-7.jpg

Wirówka przeciążeniowa CF-7 znajdująca się w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku w Rosji. Źródło: Roskosmos/CPK

CPK - CF-18

W 1980 roku w Centrum Przygotowania Kosmonautów otworzono drugą wirówkę przeciążeniową, która umożliwia wymianę wnętrza kabiny, oraz parametrów wewnątrz kabiny tj.: temperatura, skład powietrza, wilgotność i ciśnienie. Wirówka CF-18 ma większy gradient przyspieszenia oraz maksymalną prędkość obrotową dającą symulowane przeciążenie rzędu 30g [CPK18]. Wybrane parametry techniczne przedstawia Tab. 3.3.

_images/infrastructure-centrifuge-cf-18.jpg

Wirówka przeciążeniowa CF-18 znajdująca się w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku w Rosji. Źródło: Roskosmos/CPK

NASA - Ames Research Center 20-G Centrifuge

Amerykańska wirówka przeciążeniowa 20-G Centrifuge znajduje się w ośrodku Ames Research Center, Moffett Field, CA w USA przedstawiona jest na Ryc. 3.9. Urządzenie służy do szkolenia personelu latającego Air Force, US Navy oraz dla astronautów NASA [NAS17]. Wybrane parametry techniczne przedstawia Tab. 3.3. Niezależnie przed lotem statkiem Sojuz astronauci NASA i ESA przechodzą szkolenie w Rosyjskich wirówkach CF-7 i CF-18.

_images/infrastructure-centrifuge-20g.jpg

Wirówka przeciążeniowa 20g znajdująca się w Ames Research Center, Moffett Field, CA w USA. Źródło: NASA/Ames

Wirówki przeciążeniowe do badań naukowych na ludziach

Istnieje wiele obiektów przeznaczonych do badań nad wpływem wysokich przeciążeń na organizm człowieka. Część z nich nie jest bezpośrednio wykorzystywana w procesie szkolenia astronautów, ale może uczestniczyć w eksperymentach przeprowadzanych na ich organizmie. Do najważniejszych ośrodków można zaliczyć:

  • Short Radius Centrifuge, University of Texas Medical Branch, Galveston, TX, USA,

  • Short Arm Human Centrifuge, DLR, Niemcy,

  • Dynamic Flight Simulator, Flight Physiological Center, Szwecja,

  • Wirówka przeciążeniowa - symulator szkoleniowy, WIML, Polska.

Polska posiada jedną z najnowocześniejszych wirówek przeciążeniowych certyfikowanych do badań z udziałem ludzi oraz do prowadzenia treningów przeciążeniowych. Wirówka ta znajduje się w ośrodku Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej w Warszawie. Infrastruktura ta jest unikalna w skali światowej, gdyż jako jedna z trzech potrafi symulować przeciążenia w osi Gx+ oraz Gx-.

Wirówki przeciążeniowe do badań naukowych

Do badań naukowych wykorzystujących zwiększone przyspieszenie grawitacyjne i siłę odśrodkową, lecz nie certyfikowanych do wykorzystania przy badaniach na ludziach można zaliczyć wybrane wirówki przeciążeniowe:

  • Large Diameter Centrifuge, ESA ESTEC, Noordwijk, Holandia,

  • 8-Foot Diameter Centrifuge, NASA Ames Research Center, CA, USA,

  • 2-Meter Diameter Centrifuge, NASA Ames Research Center, CA, USA,

  • 24-Foot Diameter Centrifuge, NASA Ames Research Center, CA, USA.

Komory niskich ciśnień, próżniowe oraz termalne

Zastosowanie komór niskich ciśnieniowych oraz komór próżniowych (ang. vacuum chamber) w trakcie szkolenia ma swoje początki wraz z pierwszymi prototypami skafandrów. Wówczas stosowano je do sprawdzania szczelności wytwarzanych iteracji ubrań ciśnieniowych. Obecnie podczas treningu komora ciśnieniowa wykorzystywana jest na cztery główne sposoby:

  • zapoznanie się z objawami hipoksji (ćwiczenia bez skafandra),

  • sprawdzanie szczelności skafandra,

  • trening procedur awaryjnych skafandrów,

  • zapoznanie się ze środowiskiem braku ośrodka gazowego.

Astronauci podobnie jak piloci samolotów stratosferycznych tj. U2, są poddawani szkoleniom w skafandrze wewnątrz komór ciśnieniowych. Podczas szkolenia trenujący doświadcza momentu gwałtownego rozhermetyzowania kabiny na dużej wysokości oraz uruchomienia automatycznego systemu podtrzymania życia w skafandrze.

Komory termalne

Komory termalne (ang. thermal chamber) wykorzystuje się aby zapoznać astronautów ze zmiennym środowiskiem cieplnym występującym na zewnątrz pojazdu. Podczas ćwiczeń w komorach termalnych ćwiczący uczy się regulacji temperatury za pomocą systemu klimatyzacji skafandra.

Loty paraboliczne

W celu zapoznania astronautów z wpływem mikrograwitacji na organizm człowieka oraz specyficznym zachowaniem podczas spadku swobodnego agencje kosmiczne zaczęły stosować samoloty w lotach parabolicznych. W zależności od parametrów paraboli można otrzymać:

  • mikrograwitacja 0g,

  • przyciąganie na powierzchni Księżyca (16,6% przyciągania ziemskiego),

  • przyciąganie na powierzchni Marsa (40% przyciągania ziemskiego).

Tab. 3.4 przedstawia zestawienie samolotów używanych przez agencje kosmiczne i prywatne firmy do lotów parabolicznych.

_images/infrastructure-parabolic-profile.jpg

Profil lotu parabolicznego podczas symulacji stanu braku grawitacji. Źródło: Nature

Zestawienie samolotów używanych do lotów parabolicznych

Agencja

Samolot

Lata operacji

Lotnisko

Kod ICAO lotniska

CSA

T-33

1988-1992

Ottawa International Airport

KPCW

CSA

Falcon 20

od 1993

Ottawa International Airport

KPCW

Ecuadorian Civilian Space Agency

T-39 Sabreliner

od 2008

Mariscal Sucre International Airport

SEQM

ESA

Caravelle

1984 - 2014

Bordeaux Airport

LFBD

Novespace

Airbus A300

1984 - 2014

Bordeaux Airport

LFBD

Novespace

Airbus A310

od 2014

Bordeaux Airport

LFBD

Roscosmos

Il-76K/Il-76MDK/Il-76MDK-II

od 1981

Chkalovsky airfield

UUMU

Roscosmos

MiG-15 UTI

wczesne lata programu

Chkalovsky airfield

UUMU

Roscosmos

Tupolev TU-104A

do 1981

Chkalovsky airfield

UUMU

NASA

C-131 Samaritan

1959

Ellington Airport

KEFD

NASA

KC-135 Stratotankers

1973-1995

Ellington Airport

KEFD

NASA

McDonnell Douglas C-9B Skytrain II

1995-1997

Ellington Airport

KEFD

Zero-G

Boeing 727-200

od 2004

Arlington, Virginia

b/d

Laboratoria Wirtualnej Rzeczywistości

Laboratoria wirtualnej (ang. VR - Virtual Reality) oraz rozszerzonej (ang. AR - Augmented Reality) pozwalają na trening skomplikowanych czynności oraz procedur bez narażania życia astronautów i konieczności posiadania kosztownej infrastruktury. Ponadto astronauci szkolą się w używaniu technologii haptycznych tj. sprzężenia zwrotnego (ang. Force Feedback) oraz umiejętności interakcji człowiek-maszyna (ang. HMI - Human-Machine Interaction). Do najważniejszych laboratoriów VR należą:

  • Virtual Reality Laboratory (VRL), NASA,

  • Haptics Laboratory, ESA.

Virtual Reality Laboratory (VRL), NASA

VRL wyposażony jest w symulatory i urządzenia pozwalające na odtworzenie zewnętrznej części stacji. Dzięki okularom VR astronauta ma możliwość rozglądania się w środowisku i trenowanie świadomości sytuacyjnej podczas EVA. Rękawice i system który ma na sobie podczas szkolenia pozwala na kinestetyczne odczucie (ang. kinesthetic sensation), czyli symulowane poczucie inercji obiektów. Rękawice mogą odtworzyć uczucie do 226,8 kg (500 lbs). W laboratorium VRL astronauci szkolą się w zakresie procedur i systemów EVA, tj.:

  • obsługa systemu ratunkowego S.A.F.E.R.,

  • kontrolowanie manipulatora SSRMS Canadarm2,

  • rozkładu elementów zewnętrznych stacji ISS,

  • umiejętności lokalizacji względem elementów stacji,

  • transferu między modułami stacji.

_images/infrastructure-vr-combined.png

Astronauci trenujący EVA w laboratorium VRLab. Źródło: NASA/JSC

Haptics Lab ESA

Laboratorium Haptics Europejskiej Agencji Kosmicznej znajduje się w Centrum Inżynierii i Nauki ESTEC w Holandii. Laboratorium umożliwia testowanie systemów robotycznych oraz interfejsu HMI. W laboratorium opracowano egzoszkielet X-Arm-II (Rys. 3.11.). Ponadto astronauci ESA ćwiczą umiejętność sterowania łazikami z wykorzystaniem kontrolerów z Force Feedback.

_images/infrastructure-vr-exoskeleton.jpg

X-Arm-II exoskeleton jest wykorzystywany do symulacji odczuć podczas sterowania maszynami. Źródło: ESA

Symulatory lotu

Symulatory lotu są od wielu lat wykorzystywane w lotnictwie i towarzyszyły astronautom w ich szkoleniu od początków Space Race. W najprostszym podziale symulatory lotu dzielą się na stacjonarne (Basic Instrument Training Device [BITD], Flight and Navigation Procedures Trainer [FNPT], Flight Training Device [FTD]) oraz ruchome (ang. FFS - Full Flight Simulator) [Kel17]. Symulatory FFS pozwalają na odczucie zwrotów oraz odchyleń. Do najbardziej znanych symulatorów zalicza się:

  • symulator lądownika LM w programie Apollo,

  • Shuttle Motion Simulator (SMS),

  • symulator statku kosmicznego Soyuz.

Symulatory lotu służą nie tylko szkoleniu astronautów ale również pozwalają na opracowywanie procedur i optymalizację konstrukcji kapsuł i awioniki. Astronauci współpracują z inżynierami opracowującymi nowe techniki pilotażu, ergonomię użytkowania w locie oraz rozmieszczenie elementów interfejsu zarówno w kokpicie jak i na wielofunkcyjnym ekranie (ang. MFD - Multi-functional Display). Do symulatorów przyszłych statków kosmicznych można zaliczyć:

  • Federacja,

  • Orion,

  • Boeing CST-100 Starliner,

  • SpaceX Crew Dragon.

_images/infrastructure-sim-soyuz-1.jpg

Astronauci Oleg Novitskiy (Roskosmos) oraz Thomas Pesquet (ESA) ćwiczą procedury w symulatorze Sojuz w CPK w Gwiezdnym Miasteczku. Źródło: ESA

Przyrządy ćwiczeniowe

W siłowniach i laboratoriach w których ćwiczą astronauci coraz częściej zaczyna się wykorzystywać nowoczesne technologie. Wśród nowatorskich pomysłów prowadzi się badania nad wykorzystaniem technologii VR do stymulacji mózgu podczas wykonywania ćwiczenia w celu przyspieszenia rehabilitacji astronautów powracających z długotrwałych lotów. Do przyrządów ćwiczeniowych wykorzystywanych podczas szkolenia i późniejszej fizjoterapii można zaliczyć:

  • koła reńskie (obroty prawo-lewo),

  • żyroskop (ang. MAT - Multi-Axial Trainer) (obrót wokół trzech osi),

  • looping (huśtawka 360° z możliwością obrotu wokół osi pionowej ćwiczącego),

  • ergometr,

  • pionowe bieżnie (ang. vertical treadmill),

  • połączenie systemów VR i bieżni zmieniających pochylenie i odchylenie (ang. Adaptability Training System),

  • system bieżni nadciśnieniowych (ALTER).

System Vertical Treadmill dzięki zmianie kąta nachylenia bieżni i odległości wysięgnika ma możliwość zmiany obciążenia odczuwalnego do symulowania grawitacji Księżyca oraz Marsa Ryc. 3.14.

_images/infrastructure-gym-vertical-treadmill.jpg

Astronauta podczas ćwiczenia na Vertical Treadmill. Źródło: NASA

Systemy podwieszania symulujące środowisko obniżonej grawitacji

Do przygotowania astronautów w ograniczonym zakresie ruchu oraz przy zmieniającej się perspektywie widoku w programach szkolenia zastosowano system podwieszania. Ponadto to rozwiązanie pozwala na symulację grawitacji panującej na Księżycu, Marsie i innych ciałach niebieskich poprzez odciążenie astronauty i zastosowanie lin o odpowiedniej sprężystości.

_images/infrastructure-suspension-schematics.png

System podwieszania zastosowany do treningu astronautów w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku w Rosji. Źródło: NASA/JSC

Eksperymenty izolacyjne

Długotrwały pobyt w przestrzeni kosmicznej przy niezmiennym towarzystwie wpływa na bardzo dużo złożonych procesów psychologicznych i sociodynamicznych. W szczególności przy planowanych misjach na Marsach czy dłuższych pobytach na Księżycu konieczne jest opracowanie sposobów wczesnej detekcji problemów psychicznych oraz sprawniejsze ich rozwiązywanie. W tym celu organizacje kosmiczne wykorzystują następujące metody:

  • wykorzystanie komór (pojemników) izolacyjnych tj. Personal Rescue Enclosure (PRE),

  • przeprowadzanie badań izolacji w ośrodkach badań medycznych,

  • wykorzystanie długotrwałych pobytów w habitatach wraz z połączeniem eksploracji środowiska.

Personal Rescue Enclosure

Urządzenia Personal Rescue Enclosure zostały stworzone na potrzeby prototypowego systemu ratownictwa załóg promów Space Shuttle. Mają kształt przypominający piłkę plażową o 86 cm średnicy i 0,33 metrów sześciennych objętości i są skonstruowane z materiału na bazie Kevlaru [Sha09]. Obecnie wykorzystywane są podczas selekcji astronautów w celu weryfikacji braku klaustrofobii, ciemności, percepcji czasu oraz izolacji.

Badania izolacyjne w ośrodkach medycznych

Najbardziej znanym badaniem była misja Mars-500. Podczas trwającej 520 dni izolacji sprawdzano zachowanie załogi w symulowanej misji na Marsa. Program badań trwał między 2007 and 2011 rokiem i był prowadzony przez Instytut Problemów Biomedycznych Rosyjskiej Akademii Nauk przy współpracy Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Badania izolacyjne w habitatach

Na chwilę obecną na świecie jest niewiele placówek zajmujących się tematyką badań izolacyjnych połączonych z eksploracją środowiska. Każda z takich placówek specjalizuje się w określonym i unikalnym typie symulacji. Do habitatów w których odbywają się pobyty powyżej tygodnia można zaliczyć:

  • AATC, Polska,

  • Lunares, Polska,

  • HI-Seas, USA,

  • MDRS, USA,

  • FMARS, Kanada,

  • Aquarius, USA,

  • HERA, USA.

Habitat Lunares został wybudowany przez firmę Space Garden przy udziale autora pracy (Mateusz Harasymczuk) oraz pomysłodawczynię dr Agatę Kołodziejczyk. Habitat ulokowany jest na lotnisku w Pile (ICAO: EPPK) w hangarze przy 2,5 km betonowym pasie startowym. W Lunares prowadzone są badania dotyczące:

  • subiektywnej percepcji czasu,

  • dynamiki grupy i wpływu izolacji na relacje międzyludzkie,

  • ergonomii habitatu,

  • architektury habitatu,

  • systemu inteligentnych sensorów i czujników,

  • systemów aquaponicznych i hydroponicznych,

  • wykorzystania lamp fizjologicznych w pobudzaniu receptorów serotoninowych,

  • sztucznym sterowaniem rytmem dobowym (ang. circadian rhythm),

  • planowaniem pracy i rozkładu zajęć astronautów,

  • badania nad domknięciem półotwartego systemu podtrzymywania życia,

  • wykorzystanie zasobów dostępnych w środowisku (ang. ISRU - In-Situ Resource Utilization),

  • systemu operacyjnego habitatów pozaziemskich.

Selekcja kandydatów

Ability to parse and solve complex problems rapidly with incomplete information in a hostile environment, this is what makes you an astronaut. ​Astronaut is a person who can quickly without complete information make a decision when decisions can mean life or death.

-- Chris Hadfield, CSA Astronaut, An Astronaut's Guide to Life on Earth [Had13]

Astronauts are overachievers and some astronauts go on to very eclectic things. One of the most interesting astronauts is Story Musgrave. He was an active astronaut for over 30 years and holds the distinction of being the only astronaut to fly on all five space shuttles. While he was an astronaut he obtained 7 graduate degrees – math, computers, chemistry, medicine, physiology, literature, and psychology. In his spare time he was a trauma surgeon, pilot, and parachutist. Today he operates a palm farm in Florida, a production company in Australia, and a sculpture company in California. He is a landscape architect. He has worked for Walt Disney's Imagineering team as a concept artist. He teaches design at the Art Center College of Design in Pasadena. And he's a public speaker with 20 honorary doctorates.

-- Robert Frost, NASA MCC, What do astronauts do once they leave NASA? [Fro]

Przygotowanie astronautów i kosmonautów do długotrwałych misji kosmicznych zaczyna się od wyboru kandydatów do szkolenia podstawowego. Na chwilę obecną najczęściej rekrutuje się osoby wśród najbardziej pożądanych zawodów, tj.:

  • pilot, a w szczególności pilot testowy,

  • lekarz,

  • inżynier,

  • naukowiec (z zakresu nauk przyrodniczych).

Na wybór kandydata ma ogromny wpływ również doświadczenie, wykształcenie, nalot lotniczy oraz przebyte kursy i wyprawy przetrwania. Astronauci to także osoby publiczne często występujące przed dużymi zgromadzeniami dlatego wysoce ceniona jest umiejętność posługiwania się mediami społecznościowymi, pisania tekstów oraz przemawiania [How12]. Język angielski i rosyjski są obecnie oficjalnymi używanymi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) dlatego od kandydatów wymaga się również znajomości jednego z powyższych. Mile widziana jest umiejętność komunikacji w obu językach. Dodatkowo ze względu na międzynarodowy charakter misji kosmicznych pożądane jest zainteresowanie kulturą Europejską, Stanów Zjednoczonych, Japonii i Rosji.

Osoby biorące udział w rekrutacji poddawane są skrupulatnym badaniom mającym na celu wyłonienia najlepszych kandydatów. Podczas badań brane są pod uwagę takie czynniki jak [Psy12], [Hea12], [Qua12]:

  • kondycja fizyczna i wydolność organizmu,

  • zdolność adaptacji do zmiennych warunków,

  • stabilność psychiczna,

  • odporność na stres,

  • umiejętność działania pod presją,

  • umiejętność podążania za procedurami,

  • aktywność psychomotoryczna,

  • wytrzymałość na przeciążenia,

  • umiejętność kojarzenia i przewidywania.

Kryteria doboru kandydatów

Proces podstawowego szkolenia astronautów trwa około dwa lata. Ze względu na dużą ilość osób i zasobów zaangażowanych w szkolenie kandydata cykl ten jest bardzo kosztowny. Wsparcie jakiego wymaga przygotowanie do i po misji jest ogromne. Z tego powodu agencje kosmiczne wybierają najbardziej wykwalifikowane osoby na to stanowisko. Aby przygotować misję kosmiczną wymagane są lata pracy wielu zespołów profesjonalistów. I choć pozycja astronauty jest jedną z najbardziej prestiżowych i pożądanych na świecie to ich sukces zbudowany jest przez zespoły instruktorów, trenerów, inżynierów i techników pozostających na Ziemi [How12].

Ograniczone możliwości w zakresie wysyłania ludzi w przestrzeń kosmiczną i koszt tego przedsięwzięcia wymaga starannego doboru kandydatów. Z tego powodu proces selekcji astronautów i kosmonautów jest zadaniem trudnym. Wymaga od ubiegających się o to stanowisko umiejętności multidyscyplinarnych oraz wysokiego poziomu przyswajania wiedzy z zakresu wielu dziedzin naukowych i operacyjnych. W poniższym rozdziale przedstawione zostaną kryteria oraz proces wyboru najlepszych kandydatów. Tab. 4.1 przedstawia zestawienie minimalnych umiejętności i pożądanych cech kandydatów na astronautów w różnych agencjach kosmicznych.

Wymagania dla kandydatów na astronautów i kosmonautów [NAS04], [ESA16], [Kom17]

Parametr

NASA

Roscosmos

ESA

JAXA

CNSA

Płeć

mężczyzna lub kobieta

mężczyzna lub kobieta

mężczyzna lub kobieta

mężczyzna lub kobieta

mężczyzna lub kobieta

Język wymagany

angielski

rosyjski

dobra znajomość angielskiego

japoński

chiński

Język dodatkowy

rosyjski (pożądany)

angielski na poziomie licealnym

rosyjski (pożądany)

dobra znajomość angielskiego

angielski

Obywatelstwo

USA

Federacja Rosyjska

Obywatelstwo państwa członkowskiego ESA (ESA Member State)

japońskie

chińskie

Wzrost [cm]

157,5 - 190,5 (62-75 cali)

150-190

153-190

b/d

160 - 172 cm

Ciśnienie

140/90

b/d

b/d

b/d

b/d

Waga

b/d

b/d

b/d

b/d

50-70 kg

Wiek

27-37

do 35

preferowany 27-37

b/d

25-30

Doświadczenie zawodowe

min. 3 lata pracy zawodowej

preferencja dla osób z doświadczeniem w przemyśle lotniczym, rakietowym lub kosmicznym na terytorium Federacji Rosyjskiej

3 lata

b/d

b/d

Minimalne wykształcenie

licencjat lub inżynier

wyższe

magisterskie

wyższe

wyższe

Specjalizacja naukowa/inżynieryjna

nauki przyrodnicze, inżynieria lub medycyna

inżynieria, nauka

nauki przyrodnicze, inżynieria lub medycyna

nauki przyrodnicze, inżynieria lub medycyna

nauki przyrodnicze lub inżynieria

Specjalizacja lotnicze

min. 1000 godzin nalotu dowódczego na stanowisko pilota

b/d

mile widziana licencja PPL(A)

b/d

Minimum 800 godzin nalotu dowódczego

Wzrok (widzenie bliskie)

20/20 w każdym oku (dopuszczalna korekcja)

b/d

1.0

b/d

b/d

Wzrok (widzenie dalekie)

20/200 w każdym oku (dopuszczalna korekcja)

b/d

1.0

b/d

b/d

Selekcja kondycyjna

Charakter pracy astronauty wymaga wysokiej aktywności kondycyjnej i dużej sprawności fizycznej. Podczas wielomiesięcznych, a docelowo wieloletnich, misji kosmicznych aby przeciwdziałać niebezpiecznemu wpływowi braku grawitacji na układ szkieletowy oraz atrofii mięśni astronauci muszą ćwiczyć przynajmniej dwie godziny dziennie.

Kandydaci którzy biorą udział w rekrutacji muszą być zdolni do wytrzymywania zadanych obciążeń i dużego wysiłku fizycznego. Umiejętności te wymagają wieloletniego przygotowania kondycyjnego oraz wytrzymałościowego i są oceniane przez komisję rekrutacyjną.

Podczas rekrutacji oceniane są między innymi [CSA18]:

  • umiejętność pływania (przepłynięcie 250m w 10 minut),

  • umiejętność utrzymywania się na powierzchni wody bez użycia rąk (ang. tread water) 10 minut,

  • umiejętność pływania pod wodą (minimum 15m),

  • bieg po tzw. kopercie,

  • bieg długodystansowy ze zwiększającym się tempem,

  • podnoszenie ciężarów i ocena siły górnej partii ciała.

Selekcja medyczna

Zdrowie kandydata jest jednym z najważniejszych kryteriów doboru. Osoby rekrutowane muszą się wykazać niezwykłą adaptacją do warunków panujących w stanie nieważkości. Jest to podyktowane głównie ogromnym kosztem wyszkolenia astronautów i chęcią zmniejszenia możliwości zaistnienia problemów podczas misji ze względu na stan zdrowia pracującego operatora. Sprawność układu ruchu, krążenia oraz równowagi ma ogromne znaczenie dla późniejszej pracy kandydata.

Ponadto jednym z kluczowych wskaźników jest także wzrost. Osoby niższe ze względu na niższą odległość pomiędzy sercem a mózgiem są bardziej predestynowane do wytrzymywania większych przeciążeń. Poza samą predyspozycją ze względów medycznych wzrost ma znaczenie ze względów konstrukcyjnych statków kosmicznych. Na chwilę obecną jedynym sposobem dostarczania astronautów na Międzynarodową Stację Kosmiczną jest rosyjski statek Sojuz TMA, który jest przewidziany dla osób ze wzrostem z zakresu 150 do 190 cm [ISS16] (wersje TM przed czerwcem 1999 miały ograniczenie od 164 do 182 cm). Z tego samego powodu do amerykańskiego korpusu astronautów przyjmowani są kandydaci o wzroście pomiędzy 62 i 75 cali [NAS04] co odpowiada 157,5 i 190,5 cm. Wymaganiem Europejskiej Agencji Kosmicznej w tej dziedzinie jest wzrost pomiędzy 153 a 190 cm [ESA16]. Tab. 4.2 przedstawia zestawienie parametrów antropometrycznych dla kandydatów na astronautów.

Powyższe parametry są weryfikowane podczas badań medycznych w procesie selekcji astronautów wykorzystując [ESA16]:

  • koło reńskie,

  • krzesła obrotowe,

  • komory ciśnień,

  • wirówki przeciążeniowe (centrifuge),

  • loty w środowisku braku grawitacji.

Ponadto podczas treningu operacyjnego astronauci latają samolotami naddźwiękowymi, więc muszą posiadać zdolności medyczne na poziomie pilota wojskowego. Wśród badań można wymienić:

  • ​RTG Klatki Piersiowej,

  • ​pantomogram,

  • ​RTG zatok,

  • ​USG Jamy brzusznej,

  • ​próba wysiłkowa na bieżni,

  • analiza zapisu badania Holtera,

  • echo serca,

  • analiza zapisu EEG,

  • analiza ENG oraz odpowiedzi układu równowagi na stymulacje błędnika,

  • spirometria,

  • zapis EKG,

  • badanie okulistyczne,

  • badanie internistyczne,

  • badanie neurologiczne,

  • badanie chirurgii-ortopedycznej,

  • badanie laryngologiczne,

  • audiogram i kontrola słuchu,

  • pomiary antropometryczne,

  • próba Komory Niskich Ciśnień,

  • rezonans magnetyczny,

  • badanie stomatologiczne,

  • próba w wirówce przeciążeniowej.

Wybrane parametry członków załogi statku kosmicznego Sojuz TM (zmodyfikowany po czerwcu 1999) [HS09]

Parametr

Zakres

Jednostka

Wzrost w pozycji stojącej

150 - 190

cm

Wzrost w pozycji siedzącej

80 - 99

cm

Masa ciała

50 - 95

kg

Długość stopy

29,5

cm

Szerokość ramion

do 52

cm

Głębokość ramion

do 45

cm

Głębokość bioder w pozycji siedzącej

do 41

cm

Szerokość ud

do 41

cm

Obwód klatki piersiowej

brak wymagań

n/d

Selekcja umiejętności technicznych i naukowych

Jednym z najbardziej kluczowych elementów selekcji kandydatów na astronautów i kosmonautów jest dobór ze względu na umiejętności i doświadczenie. Obecnie agencje odchodzą od specjalizacji astronautów [Had13], [And15] i każdy z członków załogi musi poznać wszystkie aspekty pracy na orbicie, tj. pilotowanie statków kosmicznych, prowadzenie badań naukowych, udzielanie pomocy medycznej i przeprowadzanie zadań operacyjnych, kwestie związane z manipulowaniem ramion robotycznych i dokonywanie spacerów kosmicznych. Astronauta staje się operatorem czyli wysoce wykwalifikowanym specjalistą w wykonywaniu starannie zaplanowanych i przetrenowanych czynności. To wymaga dużej wszechstronności od kandydata i umiejętności adaptowania się do zmieniających się warunków.

W zależności od agencji kosmicznej wymagane jest wykształcenie na różnym poziomie. Amerykańska NASA wymaga jedynie ukończenia studiów pierwszego stopnia na poziomie licencjata/inżyniera w kategoriach nauk przyrodniczych i inżynieryjnych. Europejska ESA wymagają przynajmniej stopnia magistra oraz wysoko ceni ukończenie specjalności Lotnictwo i Kosmonautyka. Kandydat, który pozostał jedynie na minimalnym poziomie ma niewielkie szanse na wybór. Agencje kosmiczne preferują specjalistów i pracowników naukowych w stopniu doktora nauk (ang. PhD).

W przypadku lekarzy pod uwagę brane jest doświadczenie zawodowe oraz profil specjalizacyjny. W zależności od prowadzonych badań szanse na wybór mają lekarze o następujących specjalizacjach:

  • radiolog,

  • ortopeda,

  • kardiolog/chirurg naczyniowy (ang. cardiovascular),

  • okulista.

Selekcja ze względu na doświadczenie lotnicze

Doświadczenie lotnicze nie jest wymagane dla kandydatów nie ubiegających się o rolę pilota-astronauty, ale jest wysoce pożądane [ESA16].

Pilot-astronauta podczas misji specjalizuje się w prowadzeniu statków kosmicznych. Historycznie w Amerykańskiej agencji NASA dowódcy misji byli pilotami. W zakres jego obowiązków wchodzi pilotaż, odpowiedzialność za załogę i powodzenie misji, oraz dbanie o bezpieczeństwo na pokładzie. Ponadto w lotach Space Shuttle było dwóch pilotów:

  • Commander (dowódca statku),

  • Pilot (pierwszy oficer).

Pilot (analogicznie do pierwszego oficera) wspiera dowódcę w kontrolowaniu statku.

W czasach lotów orbitalnych wykorzystując statek Sojuz, którego z przyczyn politycznych pilotować może wyłącznie rosyjski kosmonauta, rola pilota w innych agencjach przekształciła się w tzw. inżyniera pokładowego (ang. Flight Engineer) analogicznego do specjalisty misji (ang. Mission Specialist) z ery lotów STS. Obecnie rola pilota może rozszerzyć się o zakres obowiązków związanych z przechwytywaniem i rozstawianiem satelitów, korzystaniem z robotycznego ramienia - manipulatora, EVA oraz operacje związane z ładunkiem, dlatego wymagania są podobne jak wśród osób z innych środowisk [NAS04].

Przy specjalizacji jako pilot-astronauta amerykańska agencja NASA wymaga 1000 godzin nalotu jako dowódca statku powietrznego (ang. PIC - Pilot-in-Command) na samolotach odrzutowych [NAS04]. W tym przypadku preferowane są osoby z doświadczeniem pilota testowego.

Wymagania dotyczące wzroku dla pilotów są zwiększone:

  • 20/100 w widzeniu dalekim preferowane bez korekcji (okulary, soczewki),

  • 20/20 w widzeniu z korekcją.

Zwiększone kryteria wzrostu:

  • Minimalnie 58,5 cala (148,59 cm)

  • Maksymalnie 76 cali (193,04 cm)

Selekcja psychologiczna

Jednym z kluczowych elementów branych pod uwagę podczas selekcji jest odporność na stres i umiejętność działania pod presją. Astronauta jako operator musi umieć realizować zadane czynności bez względu na okoliczności. Podążanie za procedurami w przypadku różnego rodzaju awarii i zdarzeń wyjątkowych jest absolutnie niezbędne. Procedury te zostały przygotowane przez lata praktyki i wszelkie odstępstwa mogą narazić członków załogi na niebezpieczeństwo lub śmierć. Wymagana jest także zdolność oceny sytuacji i krytycznego myślenia.

Ponadto cechą pracy w warunkach kosmicznych jest przebywanie w małych pomieszczeniach pozbawionych okien (z wyjątkiem miejsc widokowych) w rzadko zmieniającym się towarzystwie. Kandydaci muszą umieć współistnieć w międzynarodowym środowisku, prowadzić badania i interakcje oraz komunikować się. Od kandydatów wymaga się stabilności psychicznej, braku uprzedzeń i dojrzałości emocjonalnej [FB07]. W celu odsiania osób niepotrafiących działać w wyżej wymienionych warunkach stosuje się próby zamknięcia w Personal Rescue Enclosure oraz izolacji.

Jednym z kluczowych elementów szkolenia astronautów jest pobyt w różnych centrach szkolenia na świecie. Jest to związane z długim przebywaniem poza miejscem zamieszkania i w ciągłej separacji z rodziną. Sam pobyt na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej najczęściej trwa około sześciu miesięcy. Te czasy zdecydowanie się wydłużą ze względu na konieczność przygotowania do długotrwałych misji kosmicznych na Księżyc i Marsa. Przyszłe misje będą trwały coraz dłużej [Kel17], [Mas16].

Ponadto dużą uwagę zwraca się na [ESA16]:

  • zdolność rozumowania,

  • dobra pamięć,

  • koncentracja,

  • zręczność manualna,

  • umiejętność przystosowania się do zmiennych warunków przestrzennych.

Idealny kandydat posiada [ESA16]:

  • wysoką motywację,

  • elastyczność,

  • towarzyskość,

  • empatię,

  • niski poziom agresji,

  • stabilność emocjonalna,

  • umiejętność długotrwałej współpracy w międzykulturowym środowisku,

  • multidyscyplinarność.

Proces badań wstępnych jest prowadzony przez zespół wykwalifikowanych specjalistów z zakresu psychologii. Ostatnim etapem w procesie selekcji jest rozmowa z komisją ekspertów. Wśród pytań zadawanych przez członków komisji wymienić można te, które pojawiają się najczęściej podczas rekrutacji [Had13], [Her13], [And15], [Mas16], [Wol79], [Mel17] (pytania są tłumaczone przez autora pracy):

  • dlaczego chcesz zostać astronautą?

  • opisz swoje mocne strony i jak je wykorzystujesz,

  • opisz swoje słabe strony i jak nad nimi pracujesz,

  • jakie jest zastosowanie twojego doświadczenia?

  • czy masz dobrą świadomość sytuacyjną i osąd?

  • jak dobrze się komunikujesz?

  • czy jesteś graczem zespołowym?

  • czy przejawiasz inicjatywę w grupie?

  • czy jesteś osobą, która poświęca się dla pracy?

  • jaki jest balans pomiędzy twoją pokorą a ego?

  • czy umiesz naprawiać rzeczy (samochód, kran, ubikacja)?

  • jakie są twoje umiejętności operacyjne?

  • jak szybko adaptujesz się do nowego środowiska i ludzi?

  • jak radzisz sobie z ciągłymi zmianami?

  • czy nie masz zbyt intensywnej (narzucającej się) osobowości?

  • czy nie skupiasz się nadmiernie nad detalami?

Wielu kandydatów powiela utarty schemat. Agencje kosmiczne szukają osób, które są innowacyjne i potrafią wyróżnić się z grupy. Brak umiejętności przyswojenia zagadnień związanych z EVA, robotyką czy posługiwaniem się obcym językiem powoduje natychmiastową dyskwalifikację kandydata.

Idealny kandydat powinien pokazać:

  • jak konsekwentnie stara się powiększać swoje umiejętności,

  • jak stara się być lepszym,

  • jest świadomy jakie cechy są wymagane na astronautę,

  • nie boi się próbować nowych rzeczy,

  • jak wydajnie pracuje podczas stresu,

  • potrafi szybko podejmować decyzje gdy konsekwencje mogą skutkować śmiercią,

  • zdrowe ego (brak zarozumiałości).

Wszystkie licencje, szkolenia, edukacja, studia itp. muszą być ukończone przed datą końca aplikacji. Nieukończone rzeczy nie podlegają ocenie podczas selekcji [Mas16]. Rozmowy indywidualne prowadzone są przez obecnych astronautów oraz managerów wysokiego szczebla odpowiednich jednostek organizacyjnych agencji kosmicznych. Wytypowani kandydaci muszą zostać zaakceptowani przez dyrektorów agencji kosmicznych.

Powyższe pytania są tylko reprezentacyjnym przykładem kwestii poruszanych podczas rozmowy kwalifikacyjnej i mają na celu przedstawienie zachowania i myślenia kandydata. Komisja musi być również przekonana czy kandydat będzie dobrym reprezentantem agencji kosmicznej przez wiele następnych lat. Cała rozmowa osoby ubiegającej się o stanowisko astronauty sprowadza się do podstawowego i najważniejszego pytania, na które zwykle odpowiada lider komisji, starszy astronauta:

  • Czy chciałbym polecieć w kosmos z tą osobą?

Dodatkowe, aktywności, uprawnienia i licencje wpływające na selekcję

Agencje kosmiczne podczas selekcji cenią wiele uprawnień, aktywności i licencji. Ponadto powyższe dokumenty liczą się wyłącznie jeżeli są aktywne i w pełni ukończone w dniu selekcji. [CSA18]

Wśród dodatkowych certyfikacji można wyłonić te najbardziej pożądane:

  • uprawnienia lotnicze, tj. licencje PPL(A), CPL(A),

  • uprawnienia instruktorskie w dziedzinie lotnictwa,

  • uprawnienia nurkowe akredytowanych instytucji tj. PADI, CMAS,

  • uprawnienia speleologiczne,

  • uprawnienia wspinaczkowe i alpinistyczne,

  • kursy survivalowe i obozy przetrwania,

  • szkolenia survivalu morskiego,

  • nagrody i wyróżnienia w wyżej wymienionych dziedzinach.

Selekcja astronautów w agencjach i organizacjach rządowych

Program poszukiwania kandydatów jest prowadzony przez rządy państw najbardziej zaawansowanych technicznie. Obecnie wiodącą rolę w tej dziedzinie pełnią następujące państwa:

  • Rosja,

  • Stany Zjednoczone,

  • państwa zjednoczone w Europejskiej Agencji Kosmicznej,

  • Japonia,

  • Chiny,

  • Kanada.

Ponadto agencje kosmiczne Zjednoczonych Emiratów Arabskich oraz Indyjska Agencja Badań Kosmosu (ISRO) planują w niedalekiej przyszłości otworzenie selekcji astronautycznej.

Roscosmos (Federacja Rosyjska)

Do końca roku 2015 agencja kosmiczna Roscosmos podlegała strukturom wojskowym Federacji Rosyjskiej a wcześniej Związkowi Socjalistycznych Republik Radzieckich. Z tego powodu kandydaci na kosmonautów byli wybierani wśród oficerów Sił Powietrznych i pilotów wojskowych. Wraz ze zmianami organizacyjnymi z 31 grudnia 2015 Roscosmos przekształcił się w cywilną agencję zarządzaną na wzór amerykańskiej NASA [Cos15]. Z tego powodu proces rekrutacji kosmonautów uległ zmianie i w najbliższych latach wśród rosyjskich kosmonautów znajdzie się więcej cywili w szczególności naukowców i inżynierów.

ESA - Europejska Agencja Kosmiczna

Jednym z warunków kandydowania na stanowisko astronauty ESA jest narodowość. Kandydat musi posiadać obywatelstwo państwa członkowskiego (ang. ESA Member State) tej agencji. Ostatni proces rekrutacji Europejskiej Agencji Kosmicznej rozpoczął się w maju 2008 a zakończył rok później w 2009 roku. Selekcję prowadziła jednostka EAC (ang. European Astronaut Centre) w Kolonii w Niemczech. Wzięło w nim udział 8413 kandydatów. 20 maja 2009 sześciu nowych kandydatów na astronautów zostało przedstawionych na konferencji prasowej w siedzibie ESA w Paryżu. Kandydaci rozpoczęli swoje wstępne przeszkolenie 1 września 2009 roku. W tej selekcji wybrano następujących kandydatów [How12], [Int15]:

_images/selection-esa-2009.jpg

Sześciu nowych rekrutów European Astronaut Corps w European Astronaut Centre w roku 2009. Timothy Peake, Andreas Mogensen, Alexander Gerst, Luca Parmitano, Samantha Cristoforetti, Thomas Pesquet. Źródło: ESA–M. Koell [Eur12]

NASA - Narodowa Agencja Aeronautyki i Astronautyki (USA)

Amerykańska agencja kosmiczna NASA organizuje rekrutację na kandydata na astronautę (ang. ASCAN - Astronaut Candidate) regularnie co dwa lata. Ostatnia tego typu rekrutacja miała miejsce na przełomie 2015/2016 roku i zakończyła się 15 lutego 2016 [NAS15c]. Dzięki zaangażowaniu mediów społecznościowych oraz innych środków masowego przekazu swoje aplikacje złożyło rekordowo dużo osób. Komisja rekrutacyjna musiała rozpatrzyć 18000 podań i wybrać 12 najlepszych kandydatów, którzy rozpoczęli przygotowanie i szkolenie podstawowe [NAS15b].

Klasy astronautów podobnie jak zespoły przydzielone do misji tworzą tzw. insygnia klasy (ang. class patch). Każda z grup kandydatów ma swoją unikalną nazwę, która jest nadawana przez poprzedzającą selekcję [And15], [Ina18].

_images/selection-nasa-2017.jpg

Selekcja astronautów NASA rozpoczynających szkolenie w 2017 roku (ang. 2017 NASA Astronaut Class): (od lewej) Zena Cardman, Jasmin Moghbeli, Jonny Kim, Frank Rubio, Matthew Dominick, Warren Hoburg, Robb Kulin, Kayla Barron, Bob Hines, Raja Chari, Loral O'Hara and Jessica Watkins. Źródło: NASA/Robert Markowitz [Whi18]

CSA - Kanadyjska Agencja Kosmiczna

Jedną z najbardziej otwartych agencji kosmicznych w kwestiach selekcji astronautów jest Kanadyjska Agencja Kosmiczna. Proces selekcji kandydatów jest przejrzysty i dobrze udokumentowany na stronie agencji. Wśród zadań z którymi musieli zmierzyć się kandydaci były [CSA18] [CSA17a]:

  • walka z ogniem,

  • naprawa przeciekającego kontenera zanurzającego się w lodowatej wodzie,

  • ewaluacja wyjścia z tonącej kabiny śmigłowca,

  • ewaluacja kondycyjna kandydatów na sali gimnastycznej,

  • ewaluacja sprawnościowa na pływalni.

Na szczególną uwagę zasługuje zadanie podczas którego osoby uczestniczące w procesie były podzielone na zespoły. Jedna osoba z zespołu była w ciemnym pomieszczeniu z kompletnym brakiem widoczności i musiała złożyć z klocków Lego model samolotu. Podczas wykonywania ćwiczenia mogła się jedynie komunikować wykorzystując radio (krótkofalówkę) z towarzyszem będącym w oświetlonym pomieszczeniu. Druga osoba miała instrukcję i opis jak złożyć model.

Podczas powyższego zadania komisja brała pod uwagę działanie pod presją czasu, efektywność komunikacji, zwięzłość wypowiedzi i umiejętność przekazania niezbędnych danych oraz wizualizację problemu.

Całość procesu rekrutacji jest dobrze udokumentowana i przedstawiona na oficjalnym kanale YouTube Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej [CSA17b].

_images/selection-csa.jpg

Aktywni kanadyjscy astronauci (od lewej): Joshua Kutryk, Jennifer Sidey, David Saint-Jacques, Jeremy Hansen. Źródło: CSA

JAXA - Japońska Agencja Eksploracji Kosmicznej

Przez ponad 20 lat od lotu Mamoru Mohri, pierwszego Japończyka, który poleciał w kosmos na pokładzie amerykańskiego promu Space Shuttle w 1992 japońska agencja JAXA nie prowadziła naboru na kolejnych astronautów. Od czasu wybudowania centrum astronautycznego Tsukuba Space Center nastąpiła zmiana w polityce Agencji, która postanowiła przeprowadzić kolejne rekrutacje i poszerzyć zespół astronautów.

Podczas jednej z selekcji kandydatów obserwowano bardzo wnikliwie, śledząc ich zachowania również poza oficjalnym czasem. Brano pod uwagę w jaki sposób zachowują się w restauracji, czy zostawiają jedzenie na talerzu, czy sprzątają po sobie i jak zachowują się pod presją. Jednym z zadań podczas rekrutacji było złożenie tysiąca łabędzi origami w określonym czasie. Komisja rekrutacyjna obserwowała staranność zgięć, przyłożenie się kandydata do powtarzającego zadania, jakość wykonania oraz działanie pod presją upływającego czasu.

Na chwilę obecną nie są znane dalsze plany na temat rekrutacji kolejnych astronautów JAXA.

_images/selection-jaxa.jpg

Chiaki Mukai, Koichi Wakata, Takao Doi, Soichi Noguchi, Akihiko Hoshide, Naoko Yamazaki, and Satoshi Furukawa Źródło: JAXA

CNSA - Agencja Kosmiczna Chińskiej Republiki Ludowej

Proces selekcji Chińskich astronautów jest utajniony przez rząd Chińskiej Republiki Ludowej. Wiadomo, że kandydaci są oficerami sił powietrznych i mają doświadczenie jako piloci wojskowi. Ponadto mają być w wieku od 25 do 30 lat, z minimalnym nalotem 800 godzin. Muszą także posiadać wykształcenie naukowe. Wzrost kandydatów musi zawierać się w przedziale 160 cm do 172 cm, a waga 50 kg do 70 kg.

Z informacji podanych do publicznej wiadomości wynika, że w niedalekiej przyszłości CNSA planuje rekrutację kolejnych 12 astronautów w tym dwóch kobiet. Głównym celem jest stworzenie załogi, która będzie odbywała misje do Chińskiej Stacji Orbitalnej Tiangong. Pierwszy moduł stacji Tianhe-1 ma zostać wysłany w 2019 roku, a budowa ma zostać ukończona w 2022 rok.

Szkolenie podstawowe

I'm not a techie, I am an operator

—Astronaut Victor Glover [Glo16]

Po selekcji osoba wybrana przez komisję ma za zadanie stawić się na tzw. szkolenie podstawowe. Podczas szkolenia kandydat na astronautę (ang. ASCAN - Astronaut Candidate) będzie przygotowany przez ekspertów oraz starszych stażem astronautów do pełnienia służby i docelowego lotu w kosmos. Szkolenie kandydackie trwa w zależności od agencji półtora do dwóch i pół roku. Po jego ukończeniu osoba ubiegająca się będzie mogła oczekiwać na przydział do misji [Gre09], a następnie szkolenie specyficzne trwające zwykle około 2 lat. Wyjątkiem jest CNSA, gdzie szkolenie podstawowe 3 lata, a szkolenie do przydzielonej misji 10 miesięcy.

Podczas szkolenia podstawowego kanadyjscy astronauci mają zajęcia z [CSA17d], [CSA17e], [CSA17c]:

  • orientacja w strukturze organizacyjnej CSA i w działalności agencji,

  • historia lotów kosmicznych,

  • podstawy lotów kosmicznych,

  • procedury operacyjne i kontrola lotów,

  • systemy ISS,

  • nauki przyrodnicze i o życiu,

  • inżynieria materiałowa i dynamika płynów,

  • obserwacja ziemi i wykorzystanie danych satelitarnych,

  • kosmologia,

  • robotyka,

  • człowiek, jego zachowanie i możliwości,

  • szkolenie lotnicze,

  • skoki spadochronowe,

  • ćwiczenia kondycyjne,

  • pierwsza pomoc i pomoc krążeniowo-oddechowa,

  • szkolenie językowe (głównie język rosyjski),

  • korzystanie ze sprzętu fotograficznego,

  • kontakt z mediami,

  • szkolenie survivalowe i przetrwania.

Chociaż kanadyjscy astronauci odbywają większość szkolenia w JSC w Houston to powyższy program CSA jest reprezentacyjnym cyklem szkolenia astronautów we wszystkich agencjach. Szkolenie podstawowe astronautów we wszystkich analizowanych agencjach, dzieli się na 5 głównych części:

  • przygotowanie teoretyczne i wiedza ogólna, w tym nauka języków obcych,

  • szkolenie z systemów robotycznych i manipulatorów, tj. Canadarm 2,

  • szkolenie z systemów Międzynarodowej Stacji Kosmicznej,

  • nauka spacerów kosmicznych (ang. EVA - ExtraVehicular Activity),

  • nauka pilotażu samolotów odrzutowych oraz statków kosmicznych.

Ryc. 5.1 prezentuje cykl kariery astronauty od jego selekcji, treningu podstawowego, wsparcia obecnie trwających misji po szkolenie do przydzielonej misji (ang. mission specific training).

_images/astronaut-career-lifecycle.png

Schemat prezentuje cykl kariery astronauty od jego selekcji, treningu podstawowego, wsparcia obecnie trwających misji po szkolenie do przydzielonej misji (ang. mission specific training).

W kolejnych rozdziałach szczegółowo omówione zostaną wszystkie z powyższych tematów.

Przygotowanie

Przygotowanie teoretyczne i wiedza ogólna

Głównym celem szkolenia jest wyrównanie poziomu wiedzy i umiejętności kandydatów pochodzących z różnych specjalizacji i dziedzin i wprowadzenie spójnego zasobu wiedzy, który stanowi podstawę do dalszego szkolenia. Ukończenie kursu podstawowego pozwala na zmianę tytułu z "kandydat na astronautę" na "astronauta" [NAS15a]. Jest to proces wymagający wielu poświęceń z życia prywatnego, który determinuje zasadność dalszych inwestycji przez agencję kosmiczną. W trakcie zbierania materiałów autor dotarł do źródła pragnącego zachować anonimowość, które przekazało informację, że tylko 60% astronautów nadaje się do przydziałów do dalszych misji. Zgodnie z wywiadem pozostali "osiadają na laurach i przestają się uczyć", a ciągłe kształcenie jest podstawą specyfiki tego zawodu. Proces szkolenia podstawowego stanowi jeden z etapów weryfikacji umiejętności i zaangażowania.

Nauka języków obcych i przygotowanie kulturowe

Przed wysłaniem na szkolenie do Centrum Przygotowania Kosmonautów każdy astronauta musi przejść kurs składający się z 1000 godzin praktyki tego języka [ESA16], [Pea17]. Wg. nierosyjskojęzycznych astronautów jest to najtrudniejszy etap szkolenia.

Praca w międzynarodowym środowisku wymaga znajomości zachowań i różnic kulturowych, dlatego wśród zajęć w ramach szkolenia podstawowego prowadzi się przedmiot związany z przygotowaniem kulturowym.

Przygotowanie teoretyczne z nauk przyrodniczych i technicznych

Podstawą badań prowadzonych w kosmosie są nauki przyrodnicze i techniczne. Ze względu na konieczność wyrównania wiedzy osób z różnych środowisk w ramach szkolenia teoretycznego i wiedzy ogólnej astronauci uczestniczą w zajęciach z przedmiotów tj.:

  • biologia (zoologia i botanika),

  • geologia,

  • geofizyka,

  • obserwacje meteorologiczne,

  • obserwacje geograficzne i oceanograficzne,

  • inżynieria materiałowa,

  • dynamika płynów,

  • mechanika,

  • fizyka,

  • chemia,

  • robotyka.

Kurs astrodynamiki, nawigacji i mechaniki orbitalnej

W ramach kursu wyrównującego wiedzę kandydaci na astronautów muszą przyswoić wiedzę z szerokiego zakresu nawigacji, astrodynamiki i mechaniki orbitalnej. Wśród tematów poruszanych na szkoleniach można wymienić:

  • podstawy balistyki,

  • nawigacja i pozycjonowanie,

  • trajektoria lotu orbitalnego,

  • manewry orbitalne i asysty grawitacyjne,

  • transfery orbitalne:

    • transfer Hohmanna,

    • transfer dwu-eliptyczny (ang. Bi-elliptic transfer),

  • zmiany inklinacji,

  • operacje zbliżania i dokowania (ang. rendezvous and docking),

  • manewry "Fly-around"

  • przebazowanie (ang. redocking),

  • odejście,

  • obniżanie orbity i wejście w atmosferę.

Szkolenia geologiczne

Jednym z najbardziej charakterystycznych elementów szkolenia, szczególnie w kontekście eksploracji innych ciał niebieskich jest szkolenie geologiczne. Tab. 5.1 przedstawia zestawienie wybranych lokalizacji używanych w szkoleniu geologicznym astronautów w programie Apollo.

Na przykładzie Apollo 15 możemy przedstawić strukturę szkolenia geologicznego astronautów w programie Apollo [Ble14]:

  • 375 godzin ogólnego szkolenia geologicznego,

  • 80 godzin ogólnych geologicznych wykładów naukowych,

  • 20 godzin odpraw z wiodącymi badaczami (ang. PI - Principal investigator),

  • 80 godzin wykładów z geologii orbitalnej,

  • 12 godzin szkolenia pobierania próbek księżycowych,

  • 470 godzin praktycznych wypraw terenowych.

Każdy z astronautów programu Apollo otrzymał około 1030-1040 godzin szkolenia geologicznego. Ponadto astronautów trenowano również w rozstawianiu sprzętu, tj. kamery i flagi, oraz urządzeń badawczych.

W szkoleniach geologicznych do misji Apollo 15-17, które odbywały się pomiędzy majem 1970 a listopadem 1972 wzięło udział 59 doświadczonych badaczy w charakterze trenerów. Na każdego astronautę, który miał stanąć na księżycu przypadało 10 szkoleniowców. W programie zorganizowano 375 indywidualnych wypraw badawczych do 27 unikalnych miejsc.

W ramach szkolenia geologicznego tj. DRATS 2010 (NASA) czy PANGAEA (ESA) astronauci uczą się:

  • identyfikacja i dokumentacja próbek,

  • rozstawianie sprzętu i urządzeń badawczych,

  • mapowanie terenu,

  • interpretacja obszaru geologicznego z Ziemi oraz z orbity,

  • eksploracja tuneli lawy (ang. Lava tubes),

  • zbieranie danych geologicznych i geofizycznych,

  • identyfikacja i pobieranie próbek geobiologicznych,

  • dyskusja o hipotezach powstawania warstw,

  • uzyskują umiejętność komunikacji z profesjonalnymi geologami,

  • opis skał, minerałów i warstw skalnych,

  • umiejętność pobierania próbek w ograniczającym ruch skafandrze,

  • poruszanie się pojazdami tj. Lunar Roving Vehicle (LRV) czy Mars Exploration Vehicle (MEV),

  • identyfikacja odkrywek i odsłonięć pokładów.

Poza charakterem edukacyjnym szkolenia geologiczne pełnią jeszcze rolę integracyjną dla budowania zespołu.

Szkolenia speleologiczne

Odmiennym aczkolwiek skorelowanym szkoleniem są wyjazdy speleologiczne. Podczas eksploracji jaskiń w ramach programu CAVES (ESA) astronauci różnych narodowości brali udział w mapowaniu podziemnych korytarzy, identyfikacji i dokumentowaniu próbek skalnych i mikrobiologicznych, identyfikowaniu nowych gatunków organizmów oraz zaawansowanej wspinaczce jaskiniowej. Temat szerzej omówiony w rozdziale Wyprawy w ramach programu CAVES.

Kurs inżynierii kosmicznej i systemowej

Każdy astronauta z założenia powinien opanować działanie systemów statków kosmicznych i stacji orbitalnej. W tym celu podczas kursu kandydackiego wykładane są przedmioty z zakresu inżynierii kosmicznej (ang. aerospace engineering) i inżynierii systemowej (ang. systems engineering). Wśród przedmiotów wykładanych w formie zajęć teoretycznych można wymienić:

  • aerodynamika lotów dużych prędkości (lot i przejście między prędkościami):

    • poddźwiękowe (ang. subsonic) <0,8 Ma,

    • okołodźwiękowe (ang. transonic) 0,8-1,3 Ma,

    • naddźwiękowe (ang. supersonic) 1,3–5,0 Ma,

    • hiperdźwiękowe (ang. hypersonic) 5,0–10,0 Ma,

    • wysoko hiperdźwiękowe (ang. high-hypersonic) 10,0–25,0 Ma,

    • wejścia w atmosferę (ang. re-entry) >25,0 Ma,

  • materiały i kompozyty używane w technice kosmicznej,

  • konstrukcja rakiet i silników rakietowych,

  • dynamika lotu rakiety,

  • paliwa rakietowe i systemu RCS,

  • dynamika lotu statków kosmicznych,

  • orbitalne systemy manewrowe,

  • planowanie misji i ładunku (ang. Mission design and payloads)

  • systemy kontroli i zmiany ustawienia (ang. ADCS - Attitude Dynamic and Control Subsystems)

  • systemy zmiany orbity (ang. OCS - Orbit Control System)

  • systemy zasilania oraz pozyskiwania energii (ang. power),

  • systemy przechowywania energii (ang. Power Storage)

  • systemy odprowadzania ciepła (ang. thermal),

  • telemetria, śledzenie i sterowanie (ang. TT&C - Telemetry-Tracking and Control),

  • sterowanie i kontrola (ang. Command and Control),

  • układy liczące i architektura logiczna (ang. On-board processors),

  • oprogramowanie sterujące (ang. OBSW - On-board software),

  • systemy awaryjne, detekcji awarii, izolacji i przywracania (ang. Safe Mode, Fault Detection, Isolation and Recovery),

  • architektura segmentu naziemnego (ang. ground segment),

  • architektura systemów ratunkowych,

  • systemy podtrzymywania życia (ang. ECLSS - Environmental Control and Life Support System).

Przygotowanie medyczne i dentystyczne

Podczas pobytu na międzynarodowej stacji kosmicznej oraz w trakcie długotrwałego lotu astronauci są zdani wyłącznie na pomoc medyczną udzieloną w ramach zespołu [CSA17e]. Operacje medyczne dotyczą nie tylko sytuacji awaryjnych tj. nagłe zatrzymanie krążenia, porażenie prądem, czy ostre stany zapalne, lecz również rutynowych zadań wykonywanych podczas badań naukowych. Do typowych czynności należą:

  • pobieranie krwi (ang. drawing blood),

  • pobieranie próbek śliny i płynów ustrojowych,

  • badanie ultrasonograficzne (oczu, żył, mięśni, serca, tętnic),

  • obrazowanie oczu (optyczna tomografia koherencji siatkówki) (urządzeniem ophthalmoscope),

  • mierzenie ciśnienia płynu wewnątrz gałki ocznej (tonometria),

  • nawilżenia skóry (kliometria),

  • biopsja mięśni (przed, w trakcie i po misji),

  • resuscytacja krążeniowo oddechowa (ang. cardio-pulmonary resuscitation),

  • szycie (ang. suture).

Podczas lotu Jurija Romanenko w 1973 roku w ramach misji Salut 6 kosmonauta doznał bólu zęba. Ból był tak silny, że rzutował na jego sprawność podczas badań na orbicie. Kosmonauta był zmuszony czekać dwa tygodnie do czasu powrotu na Ziemię aby uzyskać pomoc dentystyczną. Od tamtego czasu wszyscy astronauci przechodzą podstawowy kurs stomatologiczny.

_images/training-dentistry.jpg

Astronauta CSA David Saint-Jacques podczas kursu dentystycznego. Źródło: Canadian Space Agency

Działalność edukacyjna na rzecz popularyzacja nauki i obszaru S.T.E.M.

Agencje kosmiczne działają w oparciu o środki publiczne uzyskane w ramach uchwalonego budżetu państwa lub państw członkowskich (w przypadku ESA). Aby zwiększyć świadomość publiczną a co za tym idzie poparcie i dofinansowanie programów konieczna jest działalność w kontekście popularyzacji nauki, technologii, inżynierii (sztuki) i matematyki (ang. S.T.E.M. lub S.T.E.A.M. - Science Technology Engineering (Arts) Mathematics).

W ramach szkolenia kandydackiego astronautów poruszane są tematy:

  • wykorzystanie mediów społecznościowych do popularyzacji nauki i misji,

  • nauka wystąpień publicznych i komunikacji nauki (ang. Space Advocacy),

  • wykorzystanie amatorskiego radia krótkofalowego.

Astronauci są osobami publicznymi często występującymi przed zgromadzeniami. Od ich prezencji i sposoby wypowiadania się zależy wizerunek agencji i całego programu kosmicznego. Z tego powodu agencje kosmiczne już podczas selekcji cenią umiejętność przemówień publicznych. Ponadto konieczna jest umiejętność prezentacji skomplikowanych problemów w prosty i przystępny sposób nawet dla najmłodszego odbiorcy.

Czynności rutynowe

W ramach przedmiotu Routine Ops astronauci przyswajają umiejętności związane z:

  • fotografią,

  • strzyżeniem włosów,

  • sprzątaniem,

  • korzystaniem z toalety,

  • korzystaniem ze sprzętu elektronicznego,

  • naprawami sprzętu i toalety.

Ze względu na fakt iż długie włosy mogą się zaczepić w powszechnie wykorzystywane w kosmosie rzepy lub śrubki astronauci są zmuszeni do ich okresowego ścinania. W trakcie przedmiotu uczeni są technik fryzjerskich na sobie oraz na innych członkach załogi.

W ramach zajęć z fotografii astronauci uczą się fotografować:

  • delty rzeczne,

  • ustępowanie lodowców,

  • regiony przybrzeżne i nadmorskie,

  • kratery uderzeniowe po asteroidach,

  • wulkanicznej aktywności,

  • łańcuchów górskich, tj. Himalaje,

  • obiektów znaczenia historycznego, tj. piramidy w Gizie.

Trening

Treningi i symulacje

Treningi i symulacje stanowią główny przedmiot szkolenia astronautów. Już w ramach programu Mercury wykorzystano pierwsze urządzenia elektroniczne pozwalające na przygotowanie astronautów do lotów kosmicznych. Urządzenia pozwoliły na symulację 276 problemów i sytuacji awaryjnych, które mogłyby wydarzyć się podczas lotu. Dla programu Gemini udostępniono kolejny symulator, który pozwolił na testowanie kilku tysięcy problemów związanych z lotem kosmicznym, wejściem w atmosferę itd. Wszystkie urządzenia zlokalizowane były w ośrodku w Langley, Virginia do czasu wybudowania w 1964 roku Manned Space Center w Houston, TX (obecnie Johnson Space Center) [Mon11]. Należy zwrócić uwagę na pierwsze zastosowanie basenu neutralnej pływalności w przygotowywaniu wyjść EVA. W ramach programu Mercury i Gemini astronauci spędzali około 1/3 czasu w symulatorach.

Następnie w programie Apollo rozwinięto oprzyrządowanie i zastosowano 11 symulatorów testujących m.in. następujące sytuacje [Mon11]:

  • wieloosiowy symulator dezorientacji (ang. Multi-Axial),

  • symulator-fotel 1/6g kompensujący 5/6g do symulowania grawitacji księżycowej,

  • symulator-fotel 5DL używany do szkolenia poruszania się w przestrzeni kosmicznej wyłącznie za pomocą rąk (bez użycia nóg),

  • symulator-ściana 0g obniżająca odczuwalne przeciążenie,

  • symulator SSMT (walec o 1,83m średnicy, pozwalający na rotację astronauty we wszystkich osiach),

  • symulator Command Module pozwalający na trening startu, sytuacji awaryjnych, dokowania z LM w trakcie podróży na Księżyc, dokowania z LM na orbicie oraz procedur powrotu i wejścia w atmosferę,

  • symulator LM do szkolenia lądowań na Księżycu,

  • LLRV - Lunar Landing Research Vehicle.

W programie Apollo czas spędzony w symulatorach zajmował około 50% szkolenia. Z 959 godzin przygotowania przed lotem Neil Armstrong poświęcił 285 godzin wyłącznie na trening lądowania, a Buzz Aldrin poświęcił temu elementowi 1/3 z 1000 godzin szkolenia. Wyżej wymienione czasy nie uwzględniają LLRV oraz sumarycznego czasu dwóch tygodni spędzonego na spotkaniach omawiających ten najtrudniejszy element misji [Mon11].

Wczesne symulatory były ogromnymi urządzeniami elektronicznymi, które pozwalały na wyświetlanie na ekranach wizji z kamer mechaniczne ustawionych na szynach i wysięgnikach nad ręcznie malowanymi makietami powierzchni Księżyca. Makiety były odtworzone na podstawie zdjęć z poprzednich załogowych i bezzałogowych misji na tego naturalnego satelitę.

Wyżej wymieniony LLRV był konstrukcją metalową wyposażoną w silnik odrzutowy, którego dysza była skierowana w dół. Umieszczone po bokach silniczki manewrowe pozwalały na zmianę kierunku lotu za pomocą impulsowych strzałów gazów. Pilot był umieszczony w kabinie. Urządzenie okazało się być bardzo niebezpieczne w użytkowaniu i narażało astronautów na niepotrzebne ryzyko. Z tego powodu po awarii silnika i awaryjnym katapultowaniu się przez Neila Armstronga symulacje LLRV zawieszono [Pet17].

W kolejnych programach wzbogacono trening m.in. o:

  • symulator systemu manewrowego MMU (Manned Maneuvered Unit),

  • symulator SMS (Shuttle Motion Simulator) dla promu Space Shuttle,

  • symulator awaryjnego opuszczania Space Shuttle.

Ćwiczenia kondycyjne i badania wydolności organizmu

Przeciążenia podczas startu i wchodzenia w atmosferę oraz wysiłek fizyczny w trakcie EVA są głównymi czynnikami wpływającymi na konieczność utrzymania wysokiej sprawności fizycznej. Ponadto astronauci w trakcie lotu, a w szczególności lotów długotrwałych ze względu na dystrofię mięśni i demineralizację układu kostnego muszą ćwiczyć minimum dwie godziny dziennie. Aby zapobiec negatywnemu wpływowi braku grawitacji na organizm astronauci już w trakcie szkolenia są poddawani treningom kondycyjnym oraz badaniu wydolności organizmu. Do powyższych ćwiczeń są wykorzystywane urządzenia gimnastyczne ogólnego przeznaczenia. tj:

  • ergometr,

  • sztangi,

  • koła reńskie,

  • żyroskopy treningowe,

  • huśtawki 360,

  • ergometr,

  • bieżnie pionowe,

  • Adaptability Training System,

  • system bieżni nadciśnieniowych (ALTER).

Ze względu na brak przyspieszenia grawitacyjnego wszelkie urządzenia, które bazują na podnoszeniu ciężarów lub oporowi wywołanemu przeciwdziałaniu grawitacji są niefunkcjonalne. We względu na specyfikę stanu nieważkości inżynierowie skonstruowali urządzenia, które dzięki komorom próżniowym symulują zachowanie podobnego przyrządu na Ziemi. Ponadto stosowane są również specjalistyczne urządzenia opracowane do treningu w środowisku zmniejszonej grawitacji, tj.:

  • bieżnia T2,

  • Advanced Resistance Exercise Device (ARED),

  • Cycle Ergometer with Vibration Isolation and Stabilization (CEVIS).

Podczas przeszkolenia do misji astronauci odbywają trening obsługi oraz poprawności wykonywania ćwiczeń.

Na specjalną uwagę zasługuje fakt, iż aby mierzyć zmianę masy ciała u astronautów w stanie nieważkości konieczne było opracowanie rozwiązania technicznego ​​Body Mass Measuring Device (BMMD). Przyrząd podczas pomiaru, który wśród astronautów zwany jest ujeżdżaniem osła (ang. ride the donkey), potrząsa przyczepionym do niego astronautom i mierzy siłę bezwładności. Pomiar dokonywany jest trzykrotnie i wyciągana jest z niego średnia. Urządzenie pozwala na określenie masy astronauty z błędem rzędu 1kg. Czynność wykonywana jest raz w miesiącu [Pea17].

_images/training-fitness.jpg

Astronautka NASA Christina M. Hammock podczas ćwiczeń kondycyjnych i badań wydolności organizmu. Źródło: NASA/JSC

Przygotowanie psychologiczne do pracy w odosobnieniu

Dotychczas tematy związane z przygotowaniem psychologicznym do pracy w odosobnieniu nie miały najwyższego priorytetu. Długość misji kosmicznych nie przekraczała progu, w którym starannie wyselekcjonowani a później przygotowywani astronauci ulegają załamaniu. Wraz z wydłużaniem czasu pozostawania na orbicie bez kontaktu fizycznego z bliskimi i rodziną agencje kosmiczne zaczęły dostrzegać konieczność badań w zakresie dynamiki grupy oraz psychologii osób przebywających w izolacji. Ponadto środowisko, w którym przebywają astronauci wymaga stałego wysokiego poziom koncentracji i skupienia, a każda pomyłka może stanowić o śmierci osoby lub wszystkich członków załogi i końca programu. Presja której poddawani są kandydaci jest ogromna i wymaga dużej stabilności i dojrzałości emocjonalnej, psychicznej i umiejętności trzeźwego myślenia w sytuacjach stresowych.

Badania dotyczące zachowania człowieka w izolacji były prowadzone od początków ery kosmicznej. Jednakże obecnie ich charakter uległ zmianie. Ze względu na fakt, iż temat długotrwałych misji na inne ciała niebieskie jest dopiero rozpoznawany, a badania w tym zakresie dopiero zaczynają być prowadzone wprowadzono do szkolenia wiele symulacji tj. misje analogowe (ang. analog missions). Aby przygotować astronautów do pełnienia obowiązków w trakcie takich lotów kosmicznych w stałej wysokiej aktywności i sprawności intelektualnej wykonuje się wcześniejsze testy w środowisku analogicznym do operacyjnego, w którym będą w przyszłości pracować. Misje analogowe dotyczą głównie pobytu w habitatach lub symulacji geologicznych w terenie przypominającym powierzchnię Marsa lub Księżyc. Tab. 5.1 przedstawia listę miejsc wybranych dla programu Apollo w celu przeprowadzenia szkolenia geologicznego. Chociaż urządzenia symulujące awarie i sytuacje niebezpieczne są używane od początku programów to pokrywają jedynie niewielką część przygotowania psychicznego astronautów do długotrwałych misji.

Zestawienie wybranych lokalizacji używanych w szkoleniu geologicznym astronautów w programie Apollo

Załoga

Data

Region geologiczny

Lokacja

Apollo 11

Sierra Blanca

Apollo 11

Building 9, Manned Space Center

Apollo 14

Ries Impact Crater

Nördlingen, Bavaria, Niemcy

Apollo 15

Devil's Lake

Apollo 15

Cinder Lake crater field

Arizona

Red Dirt Falls

Waimea, HI, USA

Apollo 15

1970-05

Orocopia Mountains

CA, USA

Apollo 15

1970-06

Mojave Desert

CA, USA

Apollo 15

1970-06

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 15

1970-07

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 15

1970-07

Medicine Hat

Alberta, Canada

Apollo 15

1970-07

Medicine Hat

Alberta, Canada

Apollo 15

1970-08

San Juan Mountains

CO, USA

Apollo 15

1970-09

Buell Park

AZ, USA

Apollo 15

1970-10

North Minnesota

NM, USA

Apollo 15

1970-11

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 15

1970-11

San Gabriel Mountains

CA, USA

Apollo 15

1970-12

Hawaii

HI, USA

Apollo 15

1971-01

Kilbourne Hole

NM, USA

Apollo 15

1971-02

Ubehebe Craters

CA, USA

Apollo 15

1970-03

Taos

NM, USA

Apollo 15

1970-04

Coso Hills

CA, USA

Apollo 15

1970-05

Nevada Test Site

NV, USA

Apollo 15

1970-06

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 16

1970-07

San Juan Mountains

CO, USA

Apollo 16

1970-07

Medicine Hat

Alberta, Canada

Apollo 16

1970-09

Colorado Plateau

AZ, USA

Apollo 16

1970-10

North Minnesota

NM, USA

Apollo 16

1970-11

Nevada Test Site

NV, USA

Apollo 16

1970-11

San Gabriel Mountains

CA, USA

Apollo 16

1971-01

Kilbourne Hole

NM, USA

Apollo 16

1971-01

Kilbourne Hole

NM, USA

Apollo 16

1971-02

Meteor Crater

AZ, USA

Apollo 16

1971-03

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 16

1971-04

Camp Verde

AZ, USA

Apollo 16

1971-05

Capulin Mountains

NM, USA

Apollo 16

1971-06

Mono Lake

CA, USA

Apollo 16

1971-07

Sudbury Basin

Ontario, Canada

Apollo 16

1971-09

Rio Grande Gorge, Taos

NM, USA

Apollo 16

1971-10

Nevada Test Site

NV, USA

Apollo 16

1971-11

Coso Hills

CA, USA

Apollo 16

1971-12

Hawaii

HI, USA

Apollo 16

1972-02

Boulder City

NV, USA

Apollo 17

1971-10

Big Bend Region

TX, USA

Apollo 17

1971-11

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 17

1971-11

Coso Hills

CA, USA

Apollo 17

1971-12

Kilbourne Hole

NM, USA

Apollo 17

1972-01

Boulder City

NV, USA

Apollo 17

1972-02

Chocolate Mountains

CA, USA

Apollo 17

1972-02

Flagstaff

AZ, USA

Apollo 17

1972-03

Sierra Madera

TX, USA

Apollo 17

1972-04

San Gabriel Mountains

CA, USA

Apollo 17

1972-05

Sudbury Basin

Ontario, Canada

Apollo 17

1972-06

Hawaii

HI, USA

Apollo 17

1972-07

Stillwater Complex

MT, USA

Apollo 17

1972-08

Nevada Test Site

NV, USA

Apollo 17

1972-09

Tonopah

NV, USA

Apollo 17

1972-10

Blackhawk Slide

CA, USA

Apollo 17

1972-11

Flagstaff

AZ, USA

Badania, które są obecnie prowadzone w różnych habitatach i ośrodkach medycznych na świecie pozwalają zbadać wpływ długotrwałej izolacji na psychikę człowieka. Podczas obserwacji grupy dokonywane są analizy zmian psychologicznych oraz dynamiki grupy. W tym celu stosuje się urządzenia zapisujące metadane głosu tj. poziom głośności, szybkość mówienia, intonację, częstość wypowiedzi oraz dynamikę rozmowy. Ponadto ocenie podlegają również zmiany tych parametrów w trakcie rozmowy jak i w stosunku do innych konwersacji. Do badań wykorzystywane są również informacje tj. miejsce przeprowadzania rozmów, warunki atmosferyczne (ciśnienie, temperatura), czas dnia oraz skład osobowy dyskursu. Wszystkie te elementy wpływają na charakter prowadzenia konwersacji oraz na stosunki i ich zmianę podczas trwania izolacji.

W trakcie badań przeprowadzanych w habitatach naukowcy mają dostęp do informacji na temat symulowanej długości doby, która dla misji marsjańskich i księżycowych ma inną wartość. Ponadto obciążenie zadaniami, terminowość ich wykonywania, tzw. gonienie czerwonej kreski (markera czasu na planie) jak również ilość wolnego czasu na odpoczynek i jego jakość ma ogromny wpływ na interakcje między członkami zespołów.

Survival

Przygotowanie do pracy w ekstremalnych warunkach

Kandydaci, którzy są wybierani w procesie selekcji są bardzo aktywnymi osobami. Często zajmują się ekstremalnymi sportami oraz uprawiają zaawansowaną turystykę kwalifikowaną. Ponadto podczas szkolenia podstawowego astronauci są poddawani treningom survivalowym i obozom przetrwania, które również na celu mają integrację zespołu. Wśród zajęć terenowych można wyróżnić:

  • szkolenie z geologii planetarnej i geofizyki,

  • wycieczki piesze (ang. hiking) i wysokogórskie,

  • ekspedycje naukowe, tj. wyprawy na Arktykę czy Antarktydę,

  • obozy przywództwa i pracy zespołowej,

  • szkolenia przetrwania na pustyni,

  • szkolenia przetrwania w środowisku zimowym,

  • szkolenia przetrwania w środowisku morskim,

  • szkolenia przetrwania w środowisku dżungli.

Przetrwanie w warunkach zimowych

W trakcie programu kandydackiego NASA astronauci są wysyłani na dwutygodniową ekspedycję podczas, której w trudnych warunkach pogodowych wraz z realnym zagrożeniem mają przetrwać przez określony czas i dotrzeć do punktów kontrolnych. Najczęściej szkolenie zimowe odbywa się w regionach Alaski lub północnej Kanady. Do zadań astronautów należy nawigacja w zaśnieżonych górach z uwagą na lawiny, konstrukcja schronienia, organizacja pożywienia oraz wody. W zależności od szkolenia astronauci mogą być wyposażeni w narty biegowe oraz 75 kg ekwipunki, które ciągną pokonując niedostępne arktyczne tereny. Ponadto w trakcie ekspedycji członkowie zmieniają tury przywództwa dzięki czemu uczą się również komunikacji i różnych ról w zespole. Do zadań symulowanych podczas szkolenia należy również poszukiwanie ofiar lawin wykorzystując specjalny system nadajników (ang. avalanche homing beacon and monitor). Pierwsze dni szkolenia prowadzone są pod nadzorem instruktorów, którymi zwykle są żołnierze sił specjalnych lub przeszkoleni profesjonaliści. Po określonym czasie instruktor odłącza się od grupy a astronauci muszą przetrwać i wykorzystać nabytą wiedzę.

Każdy kosmonauta i astronauta, który za pośrednictwem statku Soyuz jest wynoszony na Międzynarodową Stację kosmiczną musi przejść szkolenie przetrwania w warunkach letnich (wodnych) oraz zimowych. Szkolenie zimowe jest przeprowadzane w lesie 15 km od Ośrodka Szkolenia Kosmonautów rosyjskiej agencji kosmicznej. Szkolenie odbywa się przy temperaturze około -20 stopni celsjusza i trwa dwa dni i dwie noce. Podczas nocy temperatura spada do -26 stopni, a kandydaci są zachęcani do budowania szałasów i rozpalania ognisk dla utrzymania ciepła. Przed szkoleniem kursanci otrzymują jednodniowe szkolenie teoretyczne i instrukcje niezbędne do przetrwania w ekstremalnych warunkach. Każdy przyszły uczestnik lotu kosmicznego bez względu na doświadczenie i liczbę odbytych dotychczasowych szkoleń survivalowych musi przejść to szkolenie. Podczas symulacji astronauci i kosmonauci uczą się jak przywdziewać w niewielkiej kabinie statku Soyuz odpowiedni zimowy strój, jak używać strzelby do odstraszania zwierząt, jak budować odpowiedni wigwam pozwalający na cyrkulację powietrza i odprowadzenie monotlenku węgla (CO). Rozpalają dwa ogniska, jedno sygnalizacyjne płonące szybko, dające dużo dymu i wysoko sięgającymi płomieniami oraz drugie w schronieniu do zapewnienia ciepła dla załogi - niewysokie, płonące wolno i niedymiące. Drugie musi być stale podtrzymywane, również w nocy. Uczestnicy szkolenia żywią się wojskowymi racjami żywnościowymi MRE (ang. Meal Ready to Eat), które dzięki reakcji egzotermicznej zawartych w opakowaniu substancji chemicznych podgrzewają się.

Ponadto podczas szkolenia astronauci odgrywają scenariusz pomocy osobie poszkodowanej. W tym celu jeden z astronautów pozoruje złamanie nogi a pozostali muszą udzielić pierwszej pomocy oraz przetransportować poszkodowanego do obozu a później do miejsca ewakuacji, gdzie za pomocą rac sygnalizacyjnych ściągają uwagę ekipy ratunkowej.

_images/survival-winter-soyuz-flare.jpg

Astronauci przywdziewają strój pozwalający na przetrwanie w niskich temperaturach podczas szkolenia survivalowego w zimowych warunkach w Centrum Przygotowania Kosmonautów w Gwiezdnym Miasteczku. Źródło: Roscosmos/CPK

Przetrwanie w warunkach pustynnych

Podczas nieprzewidzianych problemów na orbicie lub sytuacji awaryjnych lądownik po wejściu w atmosferę może wlecieć na teren pustynny i tam do czasu przybycia ekipy ratunkowej załoga statku kosmicznego musi również umieć przetrwać. Podczas szkoleń w ramach misji Mercury, Gemini, Apollo i dalszych astronauci byli po instruktarzu pozostawieni na terenach pustynnych. Podczas szkolenia musieli zaznajomić się w jaki sposób rozpalić ogień, jak złapać i przygotować węża oraz jak pozyskać wodę pitną w suchym środowisku.

_images/survival-desert-nasa.jpg

Astronauci programu Apollo podczas szkolenia przetrwania na pustyni. Źródło: NASA/JSC

Przetrwanie w warunkach dżungli

W trakcie programów Mercury, Gemini i Apollo astronauci byli transportowani do dżungli w Panamie i tam pozostawieni na kilka dni. Podczas tego okresu musieli wykorzystać umiejętności nabyte podczas wcześniejszych szkoleń, zbudować szałas oraz ochronić się przed insektami i zwierzętami. Istotnym elementem było również nawigowanie w terenie nieprzychylnym.

_images/survival-jungle-nasa.jpg

Astronauci podczas szkolenia przetrwania w panamskiej dżungli. Źródło: NASA/JSC

Obozy przywództwa i pracy zespołowej

Obecnie program szkolenia nie przewiduje survivalu w dżungli. Podobnych umiejętności kandydaci nabywają podczas szkolenia w lesie na trzydniowym szkoleniu. Jest to jeden z pierwszych etapów szkolenia kandydackiego. Pozwala na zapoznanie członków grupy ze sobą oraz weryfikację cech kandydatów.

Istnieje również wariant łączący szkolenie przetrwania oraz obóz przywództwa i pracy zespołowej, który prowadzony jest w East Temple Peak, Wyoming, USA. Podczas szkolenia, które trwa 8 dni i 8 nocy astronauci są poddawani różnym testom, które mają zbudować ducha zespołu.

_images/survival-leadership-nasa.jpg

Kandydaci na astronautów podczas szkolenia przetrwania w dziczy w Rangeley w stanie Maine, USA. Źródło: NASA/JSC

Przetrwanie w warunkach wodnych

Jednym z istotniejszych elementów szkolenia przetrwania jest umiejętność przeżycia po lądowaniu na morzu. Ze względu na specyfikę lądowania, rosyjskie kapsuły lądują z założenia na lądzie, amerykańskie na wodzie, nacisk poszczególnych agencji jest różny.

Rosyjscy kosmonauci praktykują, krótkie jednodniowe szkolenie na jeziorze. W skład szkolenia wchodzi: skok ze śmigłowca (platformy imitującej wiszący śmigłowiec), procedury operacyjne po wodowaniu, umiejętność dobierania odpowiedniego stroju ochronnego w zależności od temperatury powietrza oraz wody, oraz formacje ratunkowe na powierzchni. Ponadto uczestnicy kursu uczą się rozstawiania tratwy i obsługi urządzenia do odsalania i produkcji wody pitnej. W trakcie pierwszych czterech dekad rosyjskiego programu kosmonautycznego szkolenie było przeprowadzane na morzu, a kapsuła wraz z kosmonautami była zrzucana ze statku "Apszeron" [Her13].

Dla astronautów NASA szkolenie z przetrwania na morzu jest kluczowe. Ze względu na sposób lądowania kapsuły wyróżnia się lądowanie w pozycji stabilnej pierwszej lub drugiej (wyjście z kapsuły jest pod wodą). Astronauci praktykują powyższe sytuacje najpierw w basenie neutralnej pływalności a następnie na otwartym oceanie przy różnych warunkach atmosferycznych i różnym stanie morza tj. wielkość fal i siła wiatru.

_images/survival-water-soyuz-wetsuit.jpg

Rosyjski kosmonauta podczas szkolenia ratownictwa morskiego wykonuje skok do wody z kapsuł Soyuz. Kosmonauta jest ubrany w suchy skafander pozwalający na utrzymanie ciepła w zimnej wodzie. Źródło: Roskosmos/CPK

Misje Analogiczne

Wyprawy w ramach programu CAVES

Misja CAVES (Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills) jest tworem Europejskiej Agencji Kosmicznej i ma na celu zaznajomienie członków wyprawy z życiem w ekstremalnych warunkach tj. jaskinie. Podczas szkolenia astronauci różnych agencji biorą udział w mapowaniu korytarzy jaskini Sa Grutta na Sardynii we Włoszech. Ponadto uczą się dokumentowania i pobierania próbek skalnych oraz materiału mikrobiologicznego wraz z późniejszym jego zabezpieczaniem jak również identyfikowaniem minerałów.

_images/survival-caves-pool.jpg

Astronauci Europejskiej Agencji kosmicznej podczas misji CAVES w 2016 roku do jaskini Sa Grutta na Sardynii we Włoszech. W wyprawie wzięli udział astronauci z CNSA (Ye Guangfu), Roskosmos (Sergei Vladimirovich), JAXA (Aki Hoshide), ESA (Pedro Duque) i NASA (Ricky Arnold, Jessica Muir). Źródło: ESA/V. Crobu

Wyprawy w ramach programu PANGAEA

Wyprawy w ramach programu PANGAEA mają na celu przybliżenie astronautom umiejętności eksploracji geologicznej terenów przypominających Księżyc, asteroidy i Mars. Ponadto w trakcie programu prowadzone są wykłady z astrobiologii, geofizyki, geologii i geobiologii. U astronautów kształcona jest umiejętność obserwacyjna i decyzyjna w kwestii identyfikacji cech geologicznych. Ponadto tak jak w przypadku CAVES testowane są nowe sposoby podejmowania próbek, dokumentacji złóż i umiejętności efektywnego komunikowania elementów krajobrazu do MCC i badaczy geologicznych.

Kurs został podzielony na trzy etapy:

  • geologia planetarna i kurs wprowadzający w Bressanone we Włoszech,

  • geologia terenowa (ang. field geology) i wulkaniczna na wyspie Lanzarote, Wyspy Kanaryjskie, Hiszpania,

  • kurs astrobiologiczny i mikrobiologiczny na uniwersytetach w Niemczech i w ośrodku EAC oraz Niemiecką Agencję Kosmiczną i Lotniczą (DLR).

Ponadto wykorzystywane są również obszary krateru Ries w okolicach Nördlingen, Niemcy oraz teren Bletterbach we włoskich Dolomitach.

Członkowie wyprawy PANGAEA 2017

Osoba

Rola

Pochodzenie

Jednostka organizacyjna

Massironi Matteo

Scientific Coordinator and Prime Instructor

Italy

Professor of Structural and Planetary Geology, Department of Geosciences, CISAS, University of Padova

Hiesinger Harald

Instructor of Lunar Geology

Germany

Professor of Planetary Geology, Institute for Planetology, University of Münster

Mangold Nicolas

Instructor of Mars Sedimentary Environments

France

Director of the Laboratory of planetology and geodynamics, Nantes

Sauro Francesco

Course Designer and Coordinator, Instructor of Sedimentary Geology

Italy

Extraordinary Professor of Planetary Geology, BIGEA, University of Bologna

Pozzobon Riccardo

Responsible for Course Training Material

Italy

PhD in Geology, Department of Geosciences, University of Padova

Cockell Charles

Astrobiology and Geo-Microbiology Instructor

United Kingdom

Professor of Astrobiology, University of Edinburgh

Frías Jesús Martínez

Instructor of Lanzarote Geology and Planetary Analogues

Spain

Professor of Planetary Geochemistry, Instituto de Geociencias IGEO (CSIC-UCM), Madrid

Samantha Cristoforetti

PANGAEA Participant

Italy

ESA astronaut and test pilot

Hervé Stevenin

PANGAEA Participant

France

ESA astronaut trainer

Matthias Maurer

PANGAEA Participant

Germany

ESA astronaut and scientist

Pedro Duque

PANGAEA Participant

Spain

ESA astronaut and engineer

William Carey

PANGAEA Participant

United Kingdom

ESA robotics specialist

Shahrzad Hosseini

PANGAEA Participant

Germany

ESA's human spaceflight and robotic exploration strategy

Misje NEEMO

Misje NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) organizowane są dla astronautów agencji ESA, NASA, CSA, Roskosmos i JAXA. Ośrodek Aquarius - podwodny habitat znajduje się 12 km na wschód od Key Largo na Florydzie w USA. Habitat jest położony 20 metrów pod wodą a misje w nim trwają zwykle 12 dni. W trakcie trwania misji astronauci przebywają w tzw. stanie nurkowania nasyconego (ang. saturation diving) i nie istnieje możliwość swobodnego wypłynięcia na powierzchnię oceanu bez konsekwencji poważnej choroby dekompresyjnej. Proces dekompresji trwa 18 godzin.

W trakcie misji używane są techniki neutralnej pływalności oraz zmniejszonej pływalności aby testować pojazdy i urządzenia przeznaczone do wykorzystywania na powierzchni innych ciał niebieskich. Przykładem takiego testu jest system Lunar Evacuation System Assembly (LESA) zaprojektowany przez Centrum Szkolenia Astronautów ESA.

_images/survival-neemo-overview.jpg

Astronauta NASA na tle habitatu Aquarius . Źródło: NASA/JSC

_images/survival-neemo-lesa.jpg

Astronauta NASA Kjell Lindgren rozkłada Lunar Evacuation System Assembly. Źródło: ESA/EAC

Symulacja pracy w środowisku mikrograwitacji

Chociaż 99% kariery astronauty jest na Ziemi to dla pozostałego 1% konieczne jest odbycie szkoleń przygotowujących do pracy w środowisku mikrograwitacji. W tym celu agencje stosują:

  • urządzenia symulujące obniżoną grawitację (systemy podwieszania, bieżnie pionowe, MAT),

  • treningi w wirówce przeciążeniowej zwiększający odporność organizmu na przyspieszenia,

  • loty paraboliczne symulujące stan nieważkości.

Robotyka i systemy ISS

Istotną częścią podstawowego szkolenia astronautów jest trening wykorzystania podstawowych urządzeń robotyki kosmicznej oraz systemów ISS. Jednakże należy zwrócić uwagę na fakt, iż planowo w 2024 Międzynarodowa Stacja Kosmiczna zostanie zdeorbitowana a wykształcenie Polskiego astronauty do tego czasu jest mało prawdopodobne. Nawet jeżeli zaistniałaby możliwość, że program ISS zostanie przedłużony, to i tak wszystkie przydziały do lotów załogowych zostaną zaplanowane z dużym wyprzedzeniem. Zważywszy na powyższy stan w ramach programu polskiego astronauty proponuje się odrzucenie wszelkich tematów związanych z obsługą systemów ISS.

Z tego powodu w niniejszym rozdziale zostaną opisane jedynie technologie i systemy, które mogłyby być wykorzystane w przyszłych planowanych misjach i programach. Lista jest tworzona na podstawie obecnie istniejącego programu szkolenia astronautów wybranych agencji kosmicznych.

Systemy kontroli środowiskowej i podtrzymania życia

Najistotniejszym elementem zarówno stacji kosmicznej jak i habitatu jest system kontroli środowiskowej i podtrzymania życia (ang. ECLSS - Environmental Control and Life Support System). W ramach elementów sterowanych przez system można wymienić:

  • kontrola temperatury,

  • kontrola wilgotności powietrza,

  • kontrola parametrów i składu atmosfery,

  • monitoring poziomu CO2,

  • monitoring parametrów atmosfery z uwzględnieniem przesunięć czasowych,

  • wizualizacja parametrów stanu habitatu,

  • monitoring zużycia wody (szara, żółta, zielona, niebieska),

  • zastosowanie algorytmów uczenia maszynowego w optymalizacji zużycia wody,

  • zarządzanie odpadami ciekłymi,

  • zarządzanie odpadami stałymi,

  • kontrola oświetlenia.

System ECLSS jest podstawowym systemem każdego statku kosmicznego i stacji.

_images/spacestation-iss-eclss.png

System Systemy kontroli środowiskowej i podtrzymania życia na ISS. Źródło: Wikipedia

Polski wkład w szkolenie tego typu może mieć infrastruktura habitatu Lunares. Organizacja zarządzająca ośrodkiem prowadzi obecnie badania w celu stworzenia szczelnego ciśnieniowo budynku wraz z systemami wymienionymi powyżej. Rozwój kompetencji oraz urządzeń pozwoliłby na prowadzenie badań jak również na istotny wkład w uczestnictwo w przygotowaniu do przyszłych misji Księżycowych i Marsjańskich.

Systemy operacyjne i oprogramowanie wykorzystywane w kosmosie

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest złożoną konstrukcją pobierającą 84-120 kW energii dostarczanej przez panele słoneczne o powierzchni 2,500 metrów kwadratowych i rozpiętości 65 metrów. W strukturze ISS znajduje się 12.9 km kabli elektrycznych podłączonych do 52 komputerów sterujących stacją. Oprogramowanie zarządzające tą skalą ma 3.3 mln linii kodu (część naziemna) oraz 1.8 mln linii kodu część kontrolująca stację (ang. flight software). W ramach szkolenia astronauci poznają system operacyjny Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wraz z jego użytkowymi detalami [ISS17], [Par17].

System czasu

Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wykorzystywana jest strefa czasowa UTC, która jest kompromisem dla Centrów Kontroli Misji zarówno w Houston jak i w Moskwie.

W misjach Księżycowych opóźnienie w komunikacji sygnału elektromagnetycznego może sięgać od 1,19 do 1,35 sekundy (średnio 1,25 sek.). Wartość ta nie wpływa znacząco na obecnie wykorzystywane systemy. Problem stanowi komunikacja z obiektami np. lecącymi na większe odległości. W rozważaniach lotów w kierunku Marsa należy uwzględnić opóźnienia rzędu od 4 do 24 minut (średnio 13 min. 48 sek.). Z tego względu przy wszelkiego rodzaju komunikacji, tj. transfer danych naukowych, danych medyczny i parametrów biometrycznych, danych EVA czy komunikacji prywatnej astronauta oraz MCC może spodziewać się komplikacji i nieporozumień co dodatkowo może powodować frustrację załogi oraz syndrom przemieszczenia (ang. displacement), który polega na rozładowaniu emocji (zwykle wrogości) na obiektach innych niż te, które je wzbudziły. Syndrom ten jest znany w specyfice lotów kosmicznych, gdzie astronauci zwykle obwiniają MCC.

Ze względu na zupełnie inny sposób liczenia czasu na powierzchni Marsa czy Księżyca do lotów długoterminowych i między ciałami niebieskimi konieczne jest wprowadzenie systemów o innej podstawie niż sekunda ziemska tj.: Coordinated Mars Time, Mars Sol Date, Lunar Standard Time. Ponadto omówiona powinna zostać również konwersje między czasami ziemskimi a kosmicznymi.

System planowania zadań

Planowanie zadań jest krytycznym elementem misji i wpływa na wydajność osób pracujących w kosmosie. Na skalę złożoności procesu wpływa fakt, iż planowanie składa się z trzech poziomów zadań: długoterminowych, krótkoterminowych oraz nieokreślonych w czasie. Jednocześnie są zadania, które mają możliwość być przeniesione na inny dostępny slot czasowy oraz zadania nie posiadające takiej możliwości. Do planowania i śledzenia postępu prac wykorzystuje się system informatyczny OnBoard Station Procedure Viewing Software (OBSPV).

Plan astronautów dla misji na Marsa ze względu na brak bezpośredniej komunikacji z MCC będzie w większości zadaniowy i nieprzypisany do sztywno określonych slotów czasowych. Wymaga to większej koordynacji i samoorganizacji pracy przez astronautów. Z drugiej strony system jest elastyczniejszy i lepiej dostosowuje się do preferencji użytkownika. Istotną kwestią pozostaje odpowiedzialność za wykonane zadania oraz śledzenie postępu wykonania.

W badaniach na ISS wzięły udział urządzenia do bezdotykowego przeglądania procedur tj. Mobile Procedure Viewer (mobiPV). Urządzenie wyglądem przypomina Google Glass i pozwala na obsługę urządzeń wykorzystywanych podczas badań z jednoczesną możliwością kontroli procedur. MobiPV obsługuje nagrywanie materiału wideo oraz audio, jego transmisję na Ziemię oraz komunikację między PI a astronautą.

System obsługi badań naukowych i zbierania danych

Badania naukowe są głównym powodem eksploracji kosmosu. System wspierający składowanie i obróbkę danych jest więc niezwykle istotnym elementem całości. Dane, które znajdują się w systemie można podzielić na dwie kategorie: dane zbierane automatycznie oraz dane wprowadzane przez astronautów. W tym celu konieczne jest zaprojektowanie odpowiedniego interfejsu.

Oprogramowanie sterujące badaniami naukowymi ma wpływ na monitoring, kontrolę parametrów środowiska w trakcie badania, informację na temat stanu urządzeń technicznych. Dla eksploracji powierzchni ciał niebieskich należy wzbogacić oprogramowanie o funkcje analizy danych geologicznych, astrobiologicznych oraz geofizycznych.

Ponadto jeżeli oprogramowanie ma być wykorzystywane do wsparcia załogi, konieczna jest również analiza danych psychologicznych i socjodynamicznych. Pozwoli to na reagowanie na wcześniejszym etapie na nieprawidłowości w zachowaniu i aktywności astronauty.

Wsparcie medyczne w długotrwałych lotach kosmicznych jest niezwykle istotnym elementem. W tym celu system musi pomóc w ewaluacji stanu astronauty i diagnozie wszelkich chorób. W tym celu można zastosować algorytmy uczenia maszynowego wykrywające anomalie w napływających danych biometrycznych oraz medycznych jak również systemy eksperckie pozwalające na wsparcie diagnozy.

Dane te mogą posłużyć również do planowania aktywności astronautów, dostosowania intensywności i długości ćwiczeń jak również w optymalizacji poruszania się załogi.

System śledzenia stanów magazynowych

Ogromna objętość i złożoność stacji kosmicznej sprzyja możliwości gubienia przedmiotów i narzędzi. Ponadto międzynarodowy i rotacyjny charakter załóg powoduje, że konieczne stało się stworzenie systemu śledzenia inwentarza. Każdy przedmiot wykorzystywany na ISS ma unikalny identyfikator, dzięki czemu astronauta, który go używa może w szybki sposób zaznaczyć ten fakt skanując jego kod kreskowy.

Informacje na temat położenia przedmiotów, daty ważności (w przypadku lekarstw i pożywienia) są przetrzymywane w systemie. Prowadzenie elektronicznego inwentarza pozwala na monitorowanie poziomu zapasów zasobów zużywających się (ang. consumables).

Dobrze użyty system potrafi śledzić kaloryczność oraz wartości odżywcze pokarmów przyjmowanych przez załogę co jest konieczne przy utrzymywaniu zbalansowanej diety zawierającej minerały spowalniające niekorzystne czynniki działania w środowisku mikrograwitacji.

System ponadto pozwala na monitorowanie stanu przedmiotów, ich uszkodzeń oraz prowadzenie dziennika napraw.

Komunikacja

Podstawą komunikacji ISS z MCC jest komunikacja głosowa. Okazjonalnie astronauci uczestniczą w konferencjach wideo w szczególności w ramach wydarzeń public relations agencji. Do tego mogą prowadzić elektroniczne dzienniki osobiste, dzienniki wideo i audio.

Astronauci na ISS do konferencji prywatnych korzystają z wielokanałowej łączności wykorzystującej protokół Voice Over IP (VoIP). Urządzenie ze względu na specyfikę architektury ruchu między ISS a MCC może mieć do 2 sekund opóźnienia.

System wsparcia EVA

Rolą systemu informatycznego wspierającego EVA jest:

  • pomoc w planowaniu spacerów kosmicznych,

  • monitoring pozycji astronautów w czasie rzeczywistym,

  • strumieniowanie danych audiowizualnych,

  • zbieranie i wysyłanie chirurgowi misji (ang. Flight Surgeon) parametrów biomedycznych skafandra,

  • wsparcie dla sytuacji awaryjnych,

  • wsparcie współpracy z systemami robotycznymi,

  • planowany systemy wsparcia rozszerzonej rzeczywistości i wyświetlania procedur operacyjnych,

  • zmianę celów w trakcie trwania EVA,

  • odprawę i rozliczanie załóg z wykonanych zadań.

HabitatOS - Polski system operacyjny dla pozaziemskich habitatów

HabitatOS jest specjalistycznym oprogramowaniem klasy systemu operacyjnego, który łączy ze sobą wszystkie wymienione systemy. Oprogramowanie jest tematem rozprawy doktorskiej prowadzonej na LAW w Dęblinie. Ponadto system jest rozwijany i testowo wdrożony w ramach Polskiego habitatu Lunares. W trakcie trwających dwa tygodnie symulacji analogowi astronauci wykorzystują system do zarządzania badaniami medycznymi i danymi z eksperymentów, do komunikacji uwzględniającej opóźnienia czasowe oraz do kontroli parametrów habitatu za pomocą zintegrowanych czujników znajdujących się w budynku.

Systemy wsparcia robotycznego

Manipulator SSRMS Canadarm 2

Głównym urządzeniem użytym podczas konstrukcji stacji ISS jak również dla jej prawidłowego rozwoju był Manipulator SSRMS Canadarm 2. To ramię robotyczne o długości 15,25 m pozwala na manipulację siedmioma stawami (trzy w nadgarstku, trzy w barku i jedno w łokciu) ramienia i obrót o 360 stopni. Dzięki kontrolerowi wykorzystującemu technologię Force Feedback obsługujący go astronauta może zachować precyzję nawet podczas dokowania statku o masie 113,4 tony metrycznej. Ramię wyposażone jest w podstawowy system unikania kolizji (ang. Basic Collision avoidance system) oraz zaawansowany automatyczny system wizyjny (ang. Advanced automatic vision system).

_images/iss-robotics-controller.jpg

Astronautka NASA Christina M. Hammock podczas ćwiczeń systemów robotycznych. Źródło: NASA/JSC

Polska nie posiada tak zaawansowanego manipulatora. Jednakże w ramach uczelni politechnicznych w kraju znajdują się urządzenia mogące symulować część umiejętności ramienia robotycznego, a co za tym idzie możliwe jest stworzenie programu wprowadzającego to problematyki sterowania urządzeniami robotycznymi.

Łaziki oraz autonomiczne pojazdy

Polska jest liderem na skalę światową w tematyce konstrukcji łazików księżycowych i marsjańskich oraz autonomicznych pojazdów. Świadczą o tym wysokie miejsca w klasyfikacji ogólnej odbywającego się co rok konkursu University Rover Challenge organizowanego przez Mars Society przy wsparciu NASA na amerykańskiej pustyni w stanie Utah. W Polsce jest również organizowany European Rover Challenge, który jest najbardziej prestiżowym konkursem w Europie. Podobnie jak w przypadku URC tak i podczas ERC konstrukcje z Polski są w czołówce, a nierzadko również wygrywają zawody.

Korzystając z unikalnych kompetencji możliwe jest stworzenie części szkolenia opierającego się o posiadane już zasoby w postaci łazików jak również planu szkolenia dla operatorów tych pojazdów.

Szkolenie EVA

Jednym z najtrudniejszych elementów aktywności astronautów w przestrzeni kosmicznej jest wyjście na tzw. spacer kosmiczny (ang. EVA - Extravehicular Activity). Do przeprowadzenia takiego wyjścia astronauci przygotowują się przez dwa lata przed misją. Każdy trening jest oceniany przez zespół wykwalifikowanych i certyfikowanych instruktorów. Jednorazowe wejście do basenu neutralnej pływalności tj. NBL oraz Hydro Lab w celu ćwiczenia spacerów kosmicznych trwa sześć godzin. W trakcie astronauta wykonuje zadania pod wodą będąc umieszczonym w skafandrze EMU lub Orlan. Każdy późniejszy EVA w przestrzeni kosmicznej jest poprzedzony przynajmniej dwudziestokrotnym treningiem w środowisku symulującym stan nieważkości. W tym celu w basenie przy użyciu ciężarów i wyporników nadaje się skafandrowi kosmicznemu cechę neutralnego unoszenia się.

Ze względu na bardzo szeroki zakres obowiązków podczas spacerów kosmicznych astronauci specjalizują się w swojej dziedzinie i charakterze przeprowadzanej operacji. Każdy z nich także otrzymuje szkolenie umożliwiające mu zastąpienie dowolnego innego astronauty w jego obowiązkach gdyby zaszła taka potrzeba. Z tego względu szkolenie astronautów podzielone jest na dwa typy:

  • szkolenie ogólne (ang. generic training),

  • szkolenie przekrojowe (ang. cross training).

Ponadto wyjścia w przestrzeń kosmiczną dzieli się na:

  • zaplanowane,

  • awaryjne,

  • na obcych ciałach niebieskich.

Astronauci podczas szkolenia podstawowego, a później dla utrzymania sprawności w trakcie swojej kariery ćwiczą wyjścia EVA w basenie neutralnej pływalności. Podczas tych zajęć szkolą się z rozwiązywania sytuacji awaryjnych, m.in. ewakuacja astronauty, który ma niesprawny kombinezon lub nie może się poruszać.

Spacery kosmiczne wymagają wysokiej sprawności oraz dużej siły fizycznej. Z tego względu nie wszyscy astronauci mają możliwość wykorzystania w kosmosie wyuczonych uprzednio umiejętności. Aby astronauta mógł wyjść w przestrzeń kosmiczną musi udowodnić znajomość stroju przechodząc stosowny egzamin jak również musi posiadać odpowiednią kondycję i formę.

Na chwilę obecną wyjścia w przestrzeń kosmiczną skupiają się głównie na pracach na orbicie przy konstrukcji i naprawy międzynarodowej stacji kosmicznej. Przed erą ISS astronauci wychodzili w celu prowadzenia prac technicznych w ramach programów MIR, Skylab, podczas programu Apollo aby dokonać demontażu kamery oraz w programie STS, Gemini i Wostok. Dotychczas EVA na innych ciałach niebieskich doświadczyło dwanaście osób.

_images/eva-infrastructure-and-supporting-systems.png

Podział systemów oraz infrastruktury EVA. Źródło: NASA/JSC

Podział skafandrów kosmicznych

Najważniejszym podziałem skafandrów jest rozdzielenie ich ze względu na przeznaczenie:

  • Skafandry kosmiczne wykorzystywane podczas startu i lądowania (IVA),

  • Skafandry kosmiczne wykorzystywane podczas wyjść w przestrzeń kosmiczną (EVA).

Ze względu na strukturę oraz konstrukcję podział wygląda następująco:

  • skafandry miękkie (ang. Soft suits) tworzone z tkanin,

  • skafandry sztywne (ang. Hard-shell suits) tworzone z kompozytów i metali,

  • skafandry hybrydowe (ang. Hybrid suits) tworzone przez połączenie tkanin i kompozytów lub metali,

  • skafandry przylegające do skóry (ang. Skintight suits), projekt badawczy skafandrów tzw. biosuits.

Skafandry kosmiczne wykorzystywane podczas startu i lądowania

Wcześniejsze loty w ramach programów Wostok, Woschod oraz Sojuz odbywały się przy załodze w skafandrach do użycia wewnątrz pojazdu (ang. IVA - Intravehicular Activity). Jednakże zwiększenie załogi z jednego, później do dwóch i docelowo trzech astronautów spowodowało brak miejsca w kapsule i decyzję o nieużywaniu skafandrów. Od czasów śmierci załogi Sojuz-11, którego załogę stanowili Georgy Dobrovolsky (dowódca), Vladislav Volkov (inżynier pokładowy), Viktor Patsayev (inżynier testów) w skutek rozszczelnienia kapsuły i utraty powietrza wszystkie loty kosmiczne odbywają się w skafandrach IVA. Skafandry te są lżejsze od skafandrów EVA i nie posiadają własnego przenośnego systemu podtrzymywania życia (ang. PLSS - Portable Life Support System), co czynie je zależne od statku kosmicznego do którego zostały przystosowane. Tab. 7.1 przedstawia zestawienie historyczne skafandrów IVA. Głównymi skafandrami wykorzystywanymi obecnie w lotach załogowych są skafandry Sokol.

W amerykańskim programie załogowym również doszło do sytuacji, w której niemalże utracono załogę. Podczas powrotu z misji "Apollo-Sojuz" astronauci: Thomas P. Stafford (Commander), Vance D. Brand (Command Module Pilot), Donald K. "Deke" Slayton (Docking Module Pilot) zostali poddani wpływowi tetratlenku diazotu N2O4 (ang. dinitrogen tetroxide) stosowanemu jako utleniacz dla hydrazyny i silników pozycyjnych, który uwolnił się z nieszczelnej instalacji i przedostał się do kabiny.

Za wyjątkiem STS-1 loty amerykańskich promów kosmicznych zabierały na pokład załogi bez skafandrów. Fakt ten odwrócił się po tragedii promu Challenger w 1986. Od tamtego czasu wszystkie loty odbywały się przy użyciu skafandrów ACES, które były w charakterystycznym kolorze pomarańczowym, ułatwiającym odnalezienie na morzu w przypadku konieczności awaryjnego opuszczenia promu.

Ze względu na całkowitą izolację od środowiska zewnętrznego w tym również chłodzenia organizm astronauty w trakcie noszenia skafandra IVA narażony jest na przegrzanie. Charakterystyczne dla skafandrów IVA jest zabieranie przez astronautów systemów klimatyzacji i wymuszonego obiegu powietrza w walizkach, co można zaobserwować na zdjęciach załóg idących na kosmodrom lub platformę startową.

Zestawienie skafandrów do czynności podczas startu i lądowania IVA (ang. Intravehicular Activity)

Nazwa

Przeznaczenie

Produkcja

Lata użycia

Program

Uwagi

SK

IVA

ZSSR

1961 - 1963

Wostok

pierwszy skafander używany przez Yuri Gagarina

Mark IV

IVA

USA

1961 - 1963

Mercury

Gemini G3C

IVA

USA

1965 - 1966

Gemini

Gemini G4C

IVA i EVA

USA

1965 - 1966

Gemini

użyty zarówno do IVA i EVA

Gemini G5C

IVA

USA

1965 - 1966

Gemini

używany przez 14 dni podczas Gemini 7

Sokol

IVA

ZSSR

1973 - obecnie

Soyuz

Ejection Escape Suit

IVA

USA

1981 - 1982

Space Shuttle

używany przy pierwszych lotach

Launch Entry Suit

IVA

USA

1988 - 1998

Space Shuttle

Strizh

IVA

ZSSR

1988

Buran

Advanced Crew Escape Suit

IVA

USA

1994 - 2014

Space Shuttle

Shenzhou IVA

IVA

Chiny

2005

Shenzhou

użyty podczas Shenzhou 5

MACES

IVA i EVA

USA

n/d

Orion

użyty zarówno do IVA i EVA

Skafandry kosmiczne wykorzystywane podczas wyjść w przestrzeń kosmiczną

Skafandry, które wykorzystuje się do wyjść w przestrzeń kosmiczna, tj. do pracy poza statkiem, nazywa się skafandrami EVA (ang. Extravehicular Activity). Do podstawowych zadań skafandra należą:

  • ochrona przed ekstremalnym środowiskiem kosmosu,

  • ochrona przed brakiem ciśnienia (próżnią),

  • ochrona przed mikrometeorytami,

  • ochrona termiczna przed fluktuacjami temperatury od -156°C do +121°C,

  • próba ochrony przed radiacją, cząstkami wysokich energii oraz promieniowaniem kosmicznym tła,

  • ochrona przed promieniowaniem ultrafioletowym.

Tab. 7.2 przedstawia listę skafandrów kosmicznych wykorzystywanych do wyjść w przestrzeń.

Na uwagę zasługuje fakt, że podobnie jak w skafandrach IVA tak przy EVA część skafandrów tworzona jest iteracyjnie, tzn. poprzednie modele z wcześniejszych programów są poddawane modyfikacjom i wykorzystywane w nowym środowisku. Przykładem jest skafander obecny EMU, który wyewoluował ze skafandra wykorzystywanego podczas lotów wahadłowców.

Zestawienie skafandrów do spacerów kosmicznych EVA (ang. Extravehicular Activity)

Nazwa

Produkcja

Lata użycia

Program

Uwagi

Berkut

ZSSR

1965

Wostok

Alexey Leonov - pierwszy EVA

Krechet-94

ZSSR

1965 - 1970

N1/L3

Księżycowy

Gemini G4C

USA

1965 - 1966

Gemini

użyty zarówno do IVA i EVA

Apollo Block 1 A1C

USA

1966 - 1967

Apollo

zaprzestano użycia po pożarze Apollo 1

MH-7

USA

n/d

Manned Orbital Laboratory

nigdy nie użyty

Shuguang

Chiny

1967

Project 714

nigdy nie użyty

Project 863

Chiny

n/d

n/d

nigdy nie użyty

Apollo / Skylab A7L

USA

1968 - 1975

Apollo, Skylab

Yasterb

ZSSR

1969

Soyuz 4 i 5

Orlan

ZSSR

1977 - obecnie

Soyuz, Mir, ISS

Extravehicular Mobility Unit

USA

1982 - obecnie

Space Shuttle, ISS

Haiying

Chiny

2008

Shenzhou

Orlan M - użyty podczas Shenzhou 7

Feitian

Chiny

2008 - obecnie

Shenzhou

używany od Shenzhou 7

MACES

USA

n/d

Orion

użyty zarówno do IVA i EVA

Zaznajomienie się ze skafandrem

Szkolenie przygotowujące do spacerów kosmicznych zaczyna się od zapoznania ze skafandrem. Astronauci są następnie przygotowywani do egzaminów z wykorzystania strojów EMU oraz Orlan. Ze względu na różnice w budowie, zakładaniu i zdejmowaniu skafandra, ciśnieniu operacyjnym oraz systemach awaryjnych astronauci muszą przejść ścieżkę certyfikacyjną z każdego stroju na międzynarodowej stacji kosmicznej. Po takiej certyfikacji astronauta powinien wykazać się dużą wiedzą na temat nie tylko posługiwania się wysoko wyspecjalizowanym ubiorem ale również w jego systemach awaryjnych. Każde ze szkoleń jest oceniane przez instruktorów z centrum kontroli misji.

Po pozytywnym zaliczeniu egzaminów teoretycznych z przedmiotu zaznajomienia się ze skafandrem (ang. Suit Familiarization) astronauta jest dopuszczony do możliwości wykorzystania stroju w symulacjach w basenie neutralnej pływalności.

_images/spacesuit-a7l-schematics.jpg

Warstwy skafandra na przykładzie amerykańskiego A7L. Źródło: NASA/JSC

Generalna charakterystyka skafandrów kosmicznych

Większość skafandrów działa w podobny sposób i składa się z 4 podstawowych warstw:

  • warstwa pęcherza (ang. bladder)

  • warstwa nadająca kształt (ang. restraint),

  • warstwa ochronna (ang. Thermal Micrometeoroid Garment),

  • warstwa zewnętrzna.

_images/spacesuit-emu-layers.png

Warstwy skafandra na przykładzie amerykańskiego EMU. Źródło: NASA/JSC

W zależności od skafandra inny jest sposób jego przywdziewania (ang. donning) i zdejmowania (ang. doffing). Rosyjskie skafandry Orlan oraz Chiński Feitian zakłada się wchodząc przez wejście na plecach w otwieranym plecaku PLSS.

Amerykańskie EMU przywdziewa się składając z kilku części, tj.:

  • tors,

  • chełm,

  • rękawice,

  • spodnie z butami.

Niezależnie od rozwiązania warstwa LCVG, która pozwala na regulowanie temperatury jest zakładana przez astronautę przed ubraniem skafandra EVA.

Sprawdzenie szczelności skafandra

Przed wykonywaniem zadań w basenie astronauci wykonują tzw. sprawdzenie szczelności skafandra. Podczas tego testu astronauta ubrany w strój do wyjść EVA jest zamykany w pomieszczeniu, w którym odpompowywane jest powietrze do uzyskania ciśnienia zbliżonego do próżni. W trakcie trwania testu astronauci zapoznają się z zachowaniem skafandra i materiału, który sztywnieje i się napręża dając uczucie nadmuchania. Z tego względu praca w warunkach braku ciśnienia panujących poza statkiem kosmicznym jest znacznie trudniejsza od symulacji prowadzonych w basenie doskonałej pływalności.

Systemy biomedyczne stosowane podczas EVA

Każdy skafander kosmiczny posiada inny zestaw sensorów i urządzeń kontrolujących organizm i pracę astronautów. Szczegółowe informacje na temat systemów biomedycznych skafandrów zostały przedstawione w osobnym rozdziale. Podczas podstawowego zapoznania się ze skafandrem astronauta poznaje systemy wspierające i monitorujące:

  • promieniowanie,

  • działanie układu krwionośnego,

  • działanie układu oddechowego,

  • systemy biometryczne,

  • systemy podtrzymania życia.

Układ krwionośny monitorowany jest za pomocą trzypunktowych elektrod Elektrokardiografu (EKG). Informacje na temat układu oddechowego stanowią dane odnośnie ilości wdychania tlenu i wydychania dwutlenku węgla, dzięki czemu lekarze i biomedycy mogą obliczyć metabolizm oraz przemianę anaerobową w trakcie wykonywania prac.

Każdy z systemów pobiera informacje i przekazuje je do centrum kontroli misji gdzie inżynierowie skafandra, inżynierowie biomedyczni oraz lekarz lotu (ang. flight surgeon) asystują astronautom podczas wyjścia w przestrzeń kosmiczną.

Ze względu na niedoskonałość materiału każdy strój posiada tzw. przecieki, które są również monitorowane. W przypadku zbyt dużego tempa wycieku powietrza uruchamiane są systemy awaryjne a astronauta natychmiast musi przerwać pracę na zewnątrz i udać się do śluzy pojazdu. Więcej na temat procedur oraz systemów awaryjnych w osobnym podrozdziale.

Wykorzystywanie specjalistycznych narzędzi do pracy

Prace w przestrzeni kosmicznej wymagają znajomości wysokospecjalistycznych narzędzi. Ich rolą jest nie tylko pomoc astronaucie w dokonaniu naprawy czy montażu sprzętu ale również zachowanie pozycji czy bezpiecznego poruszania się w obrębie stacji kosmicznej.

_images/eva-tools.png

Narzędzia wykorzystywane podczas EVA. Źródło: NASA/JSC

Urządzenia wykorzystywane w pracy w przestrzeni kosmicznej możemy podzielić na:

  • śrubokręty (ang. hex screwdriver),

  • klucze dynamometryczne (ang. ratchet wrench),

  • wiertarki i wkrętarki (ang. pistol grip tool),

  • urządzenia do spawania.

Prowadzenie prac w środowisku mikrograwitacji przy wykorzystaniu urządzeń tj. śrubokręty, wiertarki i wkrętarki nie jest analogiczne do wykonywania tych czynności na Ziemi. Brak oporu ośrodka i mikrograwitacja powoduje wytworzenie niezbilansowanego momentu skręcającego działającego na astronautę a to w konsekwencji prowadzi do zmiany jego pozycji względem stacji przy korzystaniu z narzędzia. Astronauta używając klucza czy wkrętarki musi być przymocowany aby móc przyłożyć odpowiednią siłę.

Wykorzystanie urządzeń wspierających pracę w przestrzeni kosmicznej

Urządzenia wspierające pozwalają na zachowanie pozycji względem stacji kosmicznej oraz na łatwiejsze posługiwanie się narzędziami. Do głównych urządzeń wspierających czynności podczas spacerów kosmicznych można zaliczyć:

  • przedłużki zmieniające ramię narzędzi,

  • liny stalowe (ang. tether),

  • przymocowania stóp (ang. foot restraints).

Do zadania przedłużek należy zwiększenie długości ramienia klucza. Urządzenia te usadza się na końcu klucza przedłużając jego rączkę. Dzięki ich zastosowaniu astronauta może zwiększyć moment obrotowy działający na śrubę i dzięki temu przykręcić lub odkręcić śruby z większą siłą i precyzją.

Urządzenia przymocowywania stóp były głównie wykorzystywane podczas misji amerykańskich promów kosmicznych, gdzie astronauta przymocowany nogami do specjalnego panelu zamontowanego na ramieniu robotycznym mógł być bezpiecznie i stabilnie być wspierany przy wykonywaniu prac w stanie nieważkości.

Obecnie podstawowym elementem wyposażenia każdego stroju astronauty są tzw. uprzęże z bloczkami stalowych lin. Każdy strój do wyjść w przestrzeń kosmiczną posiada dwie takie uprzęże. Podczas spaceru kosmicznego astronauci muszą być przymocowane za pomocą przynajmniej jednej liny z klamrą do stacji kosmicznej aby nie odlecieć w przestrzeń. W celu przemieszczenia się astronauta zaczepia drugą klamrę do następnego punktu przymocowania i po upewnieniu się pewności zaczepu odczepia pierwszą przechodząc w dalsze miejsce.

Szkolenie pilotażu

Za czasów programu Apollo astronauci byli szkoleni również z pilotażu śmigłowców oraz trenażera lądowania księżycowego (ang. LLRV - Lunar Landing Research Vehicle) tj. pojazdu pionowego startu i lądowania wyglądem przypominającego pająka z silnikiem odrzutowym umiejscowionym w spodniej części. Zarówno szkolenie śmigłowcowe jak i LLRV przygotowywały astronautów do umiejętności startu, zawisu i lądowania.

Ponadto astronauci biorą również udział w badaniach naukowych oraz opracowaniu technologii dla przyszłych misji. Przykładem tego ostatniego może być kanadyjski astronauta Jeremy Hansen, który będąc z zawodu pilotem samolotu CF-18 przeszedł kolejne intensywne szkolenie lotnicze w Flight Research Laboratory, NRC, Kanada. Gdzie nauczył się pilotować zmodyfikowaną wersję śmigłowca Bell 205 przekształconą w symulator lądownika Księżycowego. Rozwój tego rozwiązania pozwoli na wykorzystanie maszyny w szkoleniu przyszłych astronautów, których zadaniem będzie powrót na Księżyc czy lądowanie na Marsie [CSA18].

Szkolenie pilotażowe jest jednym z najtrudniejszych elementów szkolenia astronautycznego, ze względu na konieczność podejmowania decyzji stanowiących o życiu lub śmierci w reżimie wysokiego ryzyka i stresu. Dotychczas większość z astronautów była wybierana z korpusu testowych pilotów wojskowych, gdyż ich domeną był badawczo-naukowy charakter pracy co również przyczyniało się do skuteczniejszego wykorzystania ich umiejętności [Glo16].

Obecnie poziom bezpieczeństwa lotów osiągnął poziom pozwalający na większe zaangażowanie pracowników naukowych i inżynieryjnych. Jednakże aby zaznajomić ich z wymagającym charakterem zadań i działaniem pod presją wciąż wykorzystuje się szkolenie pilotażowe aby to osiągnąć.

Trening pilotażu samolotów

Szkolenie pilotażowe astronautów zwykle przebiega podobnie jak szkolenie pilota z wyłączeniem zadań specjalnych tj. użycie broni. W zależności od agencji kosmicznej astronauci mają różny stopień przeszkolenia. Amerykańscy astronauci szkoleni są w bazie Ellington Air Force Base (Ellington AFB) na samolotach szkolno-treningowych T-38. Uprzednio uzyskują również trening przygotowujący do lotów kosmicznych (ang. Space Flight Readiness Training) na samolocie WB-57 w Beale AFB, North Carolina. Jednym z elementów szkolenia jest tzw. latanie w formacji (ang. formation flying). Ta umiejętność ćwiczy precyzję i pracę zespołową. Zadanie polega na pilotowaniu statku powietrznego, który poruszając się 900 km/h zbliża się do drugiego na odległość 2-3 metrów i utrzymując odległość razem z nim wykonuje figury akrobatyczne. Szkolenie pilotażowe w powietrzu wymaga od pilota umiejętności, które są w inny sposób nieosiągalne. Manewry typu "Wyciskanie G" (ang. Pulling G's) w różnych pozycjach szczególnie w locie odwróconym wymagaj fizycznej wytrzymałości organizmu w szczególności mięśni i serca oraz wysokiej adaptacji fizjologicznej. Szkolenie na samolotach T-38 jest ostatnim etapem szkolenia kandydatów na astronautów NASA.

Szkolenie pilotażowe kosmonautów rosyjskich i wcześniej radzieckich podobnie jak u amerykanów również odbywają się na samolotach odrzutowych. Program szkolenia i zakres ćwiczeń jest analogiczny do NASA.

Europejscy astronauci uzyskują licencję pilota prywatnego PPL(A) na lotnisku w Kolonii w Niemczech. Podczas ćwiczeń wykonują zadania zgodnie z programem szkolenia pilotów cywilnych.

W ramach ćwiczeń trenowane są [Par17], [Mas16]:

  • loty akrobacyjne na wysokomanewrowych samolotach,

  • latanie w formacji,

  • zapoznanie się w wysokimi wartościami przeciążenia (ang. g-load),

  • szybkie podejmowanie decyzji, gdy konsekwencje mogą stanowić o życiu,

  • loty wysokościowe,

  • monitorowanie paliwa i parametrów samolotu,

  • monitorowanie stanu atmosfery,

  • lądowania awaryjne,

  • treningi katapultowania,

  • symulacja problemów spadochronu hamującego (ang. PLF - Parachute Landing Failure),

  • przeżycie po katapultowaniu w środowisku nieprzygodnym.

Trening pilotażu innych statków powietrznych

Za czasów programu Apollo astronauci byli szkoleni również z pilotażu śmigłowców oraz trenażera lądowania księżycowego (ang. LLRV - Lunar Landing Research Vehicle) tj. pojazdu pionowego startu i lądowania wyglądem przypominającego pająka z silnikiem odrzutowym umiejscowionym w spodniej części. Zarówno szkolenie śmigłowcowe jak i LLRV przygotowywały astronautów do umiejętności startu, zawisu i lądowania.

Ponadto astronauci biorą również udział w badaniach naukowych oraz opracowaniu technologii dla przyszłych misji. Przykładem tego ostatniego może być kanadyjski astronauta Jeremy Hansen, który będąc z zawodu pilotem samolotu CF-18 przeszedł kolejne intensywne szkolenie lotnicze w Flight Research Laboratory, NRC, Kanada. Gdzie nauczył się pilotować zmodyfikowaną wersję śmigłowca Bell 205 przekształconą w symulator lądownika Księżycowego. Rozwój tego rozwiązania pozwoli na wykorzystanie maszyny w szkoleniu przyszłych astronautów, których zadaniem będzie powrót na Księżyc czy lądowanie na Marsie [CSA18].

Pilotaż statku kosmicznego Sojuz

Na chwilę obecną jednym z najważniejszych aspektów szkolenia astronautów przed lotem kosmicznym jest szkolenie z wykorzystywania systemów rosyjskiego statku kosmicznego Sojuz. Operacje wykonywane przez ten statek są w pełni zautomatyzowane, ale w sytuacjach awaryjnych istnieje możliwość przejścia na tzw. ręczny tryb i samodzielne przejęcie kontroli nad kapsułą. Z tego też powodu zarówno astronautów jak i kosmonautów poddaje się szkoleniu, które trwa około 790 godzin i obejmuje aspekty [Had13]:

Sytuacje normalne:

  • przygotowanie do startu,

  • start,

  • zwiększanie orbity,

  • podejście do ISS,

  • manewr dokowania,

  • manewr odejścia od ISS,

  • obniżanie orbity,

  • wejście w atmosferę,

  • lądowanie.

Sytuacje awaryjne:

  • rozszczelnienie,

  • pożar,

  • przerwanie startu,

  • problemy na orbicie,

  • przejście na manualne sterowanie,

  • niedziałające systemy (elektryczny, podtrzymanie życia, nawigacja, sterowanie),

  • kolizja,

  • wejście wykorzystując profil balistyczny,

  • problemy przy lądowaniu.

_images/spacecraft-soyuz-systems.png

Schemat statku Sojuz. Źródło: Roskosmos

Statek Sojuz wyposażony jest w system KURS, który pozwala na automatyczne naprowadzanie oraz dokowanie kapsuły do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. System ten był opracowany dla kapsuł dokujących do stacji Salut [Sid00] oraz dla stacji MIR. Obecnie system jest wypierany przez nowszy i dokładniejszy system, którego podzespoły w kapsule są znacznie lżejsze.

Ze względu na przesunięty środek ciężkości kapsuły Sojuz istnieje możliwość za pomocą niewielkich silniczków sterowania miejscem położenia tego punktu. Dzięki temu astronauci uzyskują możliwość sterowania kapsułą a zasięg korekty profilu lądowania może wynieść nawet do kilkunastu kilometrów.

Kapsuła Sojuz używa tzw. "systemu miękkiego lądowania". System ten składa się z niewielkich silniczków rakietowych z wektorem ciągu przeciwnie skierowanym do lotu kapsuły. System ten jest aktywowany na dwa metry przed uderzeniem w ziemię pozwalając na zminimalizowanie w znacznym stopniu siły uderzenia o grunt. Jego użycie powoduje charakterystyczny płomień i dym przy uderzeniu w ziemię co mylnie kojarzone jest z sytuacją niebezpieczną. Aktywacja tego systemu oraz miękkie lądowanie zostało uwiecznione na taśmach wideo [62], [26].

Sytuacje awaryjne statku kosmicznego

Loty kosmiczne są obarczone wysokim stopniem ryzyka. Większość z godzin przeprowadzonych w symulatorze statku kosmicznego Sojuz ma za zadanie przygotować załogę na umiejętność reakcji w krytycznych sytuacjach. Do najbardziej prawdopodobnych i najgroźniejszych sytuacji należy: rozszczelnienie oraz pożar.

Rozszczelnienie

Do rozszczelnienia kapsuły może dojść na skutek kolizji z mikrometeorytem, który niszcząc poszycie pozostawia otwór, z którego uchodzi powietrze. W zależności od wielkości uszkodzenia są różne procedury. Jedną z najważniejszych rzeczy należących do załogi jest uszczelnienie skafandra IVA Orlan oraz odkręcenie dopływu powietrza. Do czasu misji Sojuz-11 podczas, której przy wejściu w atmosferę doszło do rozszczelnienia kapsuły i ujścia powietrza co skutkowało śmiercią załogi, kosmonauci nosili strojów wewnątrz kapsuły [Wadc]. Od czasu tego incydentu zarówno podczas startu, dokowania, odejścia, i wejścia w atmosferę astronauci muszą znajdować się w stroju IVA [Wada].

Podobny incydent zdarzył się podczas lotu Apollo-Sojuz gdy do amerykańskiej kapsuły Apollo podczas wejścia w atmosferę zaczął wdzierać się toksyczny gaz tetratlenek diazotu N2O4 (ang. dinitrogen tetroxide) [Kra01], [SC94]. Szybka i właściwa reakcja astronautów zapobiegła utracie załogi.

Pożar na pokładzie statku kosmicznego

Podczas treningu w statku kosmicznym Sojuz gdy astronauta zauważy dym lub ogień powinien natychmiast zamknąć szybę w skafandrze by uniknąć inhalacji potencjalnie szkodliwym dla zdrowia dymem [Mog15]. Po wykonaniu tej czynności przystępuje do gaszenia ognia. Ze względu na brak gaśnic oraz urządzeń do walki z ogniem na pokładzie statku kosmicznego astronauci mają następujące możliwości powstrzymania rozprzestrzeniania się ognia:

  • wyłączenie wentylatorów i urządzeń cyrkulacji powietrza,

  • wyłączenie wszystkich elektrycznych urządzeń łącznie z komputerem pokładowym,

  • rozszczelnienie statku powietrznego.

W środowisku mikrograwitacji nie występuje wymuszona konwekcja ciepła i ruchu powietrza. Wyłączenie wentylatorów i urządzeń cyrkulacji ma na celu zdławienie ognia poprzez wykorzystanie powietrza w procesie spalania w pobliżu miejsca, w którym doszło do zapłonu.

Wyłączenie urządzeń elektrycznych ma na celu wyeliminowanie źródeł powstania ognia. W przerwy w zasilaniu ogień powinien sam zgasnąć. Po odczekaniu określonego czasu następuje ponowne włączenie urządzeń pokładowych.

Najbardziej drastycznym sposobem na wyeliminowanie pożaru jest rozszczelnienie statku kosmicznego (ang. depressurization). Wraz z pozbawieniem atmosfery tlenu ogień zgaśnie. Jest to najbardziej niebezpieczny sposób gaszenia i to rozwiązanie pozostaje do użycia tylko w ostateczności. Przed procesem rozszczelnienia kapsuły astronauci muszą sprawdzić szczelność swoich skafandrów aby upewnić się czy sami nie będą narażeni na niebezpieczeństwo wystawienia na działanie próżni. Przy wykorzystaniu tego sposobu misja jest przerywana i kapsuła musi skierować się do awaryjnego wejścia w atmosferę w ciągu 125 minut. Czas ten odpowiada 1.5 okrążeniu Ziemi i powinien być wystarczający aby powrócić do jednego z wyznaczonych uprzednio miejsc awaryjnego lądowania. Podczas tego czasu temperatura ciała astronautów powoli zacznie wzrastać ze względu na tempo pompowania powietrza do skafandra - 22 litry na minutę. Tempo to jest wystarczające aby pozwolić astronautom bezpiecznie oddychać, ale nie pozwala na chłodzenie ciała. Z tego względu czas 125 minut jest krytyczny aby zapobiec śmierci astronautów ze względu na przegrzanie organizmu.

System przerwania startu (Launch Escape System)

Wszystkie załogowe statki kosmiczne są wyposażone w system ewakuacji podczas startu (ang. Launch Escape System). Systemy te pozwalają na ucieczkę załogi gdy rakieta zachowuje się nieprawidłowo, lub gdy na płycie startowej doszło do eksplozji. Zasada działania systemu zwykle być bardzo prosta i polega na trzech przewodach elektrycznych. Jeżeli napięcie zaniknie na dwóch z nich - przewód jest przerwany - automatycznie aktywują się silniki rakietowe odciągające kapsułę z załogą z dala od wybuchającej rakiety. W system ten były wyposażone już rakiety z programu Mercury-Redstone i późniejsze.

Na specjalną uwagę zasługuje fakt, iż w programie Gemini zdecydowano się na zmianę systemu awaryjnego opuszczania pojazdu przy starcie i zastąpiono go wyrzucanymi fotelami katapultowymi. W podobny system był wyposażony statek Wostok, którym Gagarin jako pierwszy okrążył Ziemię. W późniejszych lotach radzieckich Woschod ze względu na brak miejsca w kabinie zrezygnowano z systemu awaryjnego.

System ewakuacji załogi podczas startu może być aktywowany [o200405]:

  • automatycznie (przerwanie minimum dwóch z trzech obwodów),

  • ręcznie przez kontrolerów lotu na polecenie kierownika lotu (ang. Flight Director),

  • ręcznie przez dowódcę załogi.

Astronauci są szkoleni z wykorzystywania systemu lecz nie zdarzył się przypadek gdy system ten zadziałał z tego powodu. Podczas misji Apollo 12 po starcie rakiety piorun trafił w strukturę pojazdu i dowódca Charles "Pete" Conrad był bliski aktywowania systemu. Piorun trafił w rakietę dwukrotnie, ale w żadnym z tych wydarzeń system nie został aktywowany i misja przebiegła bez incydentów [Kra01].

System ten został użyty podczas misji Sojuz T-10-1 (26 września 1983) i pozwolił załodze na bezpieczne oddalenie się od rakiety, która wybuchła na platformie startowej. Astronauci podczas tego wydarzenia byli poddani przeciążeniu chwilowemu równemu 14G do 17G (137 do 167 \(m \over s^2\)).

Z systemem ewakuacji podczas startu związany jest również wypadek, w którym zginęli inżynierowie pracujący na platformie w kosmodromie Bajkonur w Kazachstanie. System będąc uzbrojonym błędnie zinterpretował dane na temat awarii i uruchomił silniki odrzutowe. Od tego momentu system uzbraja się bezpośrednio przed startem po opuszczeniu przez wszystkich platformy startowej i okolic rakiety Sojuz 7K-OK No.1 [Kam99].

Podczas pierwszych testowych lotów prom był wyposażony w fotele katapultowe dla pierwszego i drugiego pilota. Z systemu tego zrezygnowano w późniejszych lotach ze względu na niewielkie prawdopodobieństwo przeżycia załogi. W zamian za to zastosowano system tzw. Mode VIII - Bail-out, w którym wyposażeni w spadochrony astronauci mieli zsunąć się z wyciągniętej z promu grubej rury chroniącej przed uderzeniem w usterzenie i skrzydła a następnie na spadochronach wylądować w oceanie i rozpocząć procedurę wodnego przetrwania (opis w Rozdz. 5.3.6 dotyczącym przetrwania w warunkach morskich i oceanicznych) [Col05].

Przydziały naziemne

Przydziały naziemne (ang. Ground Assignments) to czas astronauty pomiędzy misjami, który jest wykorzystywany zarówno na treningi w celu podtrzymania umiejętności, szkolenie innych astronautów, pomoc w opracowaniu nowych rozwiązań inżynieryjnych, stworzeniu procedur operacyjnych i choreografii EVA, testowanie nowych symulatorów oraz rozwiązań robotycznych jak również na popularyzację nauki i eksploracji kosmosu [ESA14].

Ponadto astronauci odwiedzają różne prywatne agencje tj. SpaceX, Virgin Galactic oraz Scaled Composites w celu zacieśnienia współpracy. Biorą również udział w badaniach naukowych oraz opracowaniu technologii dla przyszłych misji.

Doświadczeni astronauci biorą udział w:

  • selekcji nowych kandydatów,

  • selekcji astronautów lecących na ISS,

  • planowania zakresu treningów,

  • certyfikacji personelu latającego,

  • wsparcia misji obecnie trwających,

  • pomocy doraźnej w przywracaniu astronautów do sprawności po locie,

  • długotrwałej rehabilitacji powracających astronautów,

  • ponownej integracji załogi wracającej z pozostałą częścią astronautów,

  • współpraca z międzynarodowymi partnerami.

W poniższych rozdziałach przedstawiono wybrane przydziały naziemne astronautów.

Testowanie sprzętu i pomoc w opracowywaniu nowych rozwiązań inżynieryjnych

Ze względu na bardzo obszerne przeszkolenie i doświadczenie zdobyte na orbicie astronauci, którzy powrócili z misji a nie zostali przypisani do następnej zwykle zajmują się testowaniem sprzętu. Agencje kosmiczne dzięki ich sugestiom i ekspertyzie są w stanie jeszcze lepiej przygotowywać kolejne przedsięwzięcia. Wśród typowych zadań podczas należących do astronautów można wymienić:

  • testowanie nowych narzędzi wykorzystywanych podczas spacerów kosmicznych,

  • testowanie łazików i pojazdów do wykorzystania na innych planetach,

  • prace przy tworzeniu i testowaniu nowych skafandrów kosmicznych zarówno do zastosowań IVA jak i EVA,

  • uczestnictwo przy opracowywaniu poprawek i ulepszeń do modułów międzynarodowej stacji kosmicznej,

  • testowanie nowych systemów, trenażerów i symulatorów.

Przykładem tego ostatniego może być kanadyjski astronauta Jeremy Hansen, który będąc z zawodu pilotem samolotu CF-18 przeszedł kolejne intensywne szkolenie lotnicze w Flight Research Laboratory, NRC, Kanada. Gdzie nauczył się pilotować zmodyfikowaną wersję śmigłowca Bell 205 przekształconą w symulator lądownika Księżycowego. Rozwój tego rozwiązania pozwoli na wykorzystanie maszyny w szkoleniu przyszłych astronautów, których zadaniem będzie powrót na Księżyc czy lądowanie na Marsie [CSA18].

W Polsce jest wiele organizacji tj. Instytut Technologii Wojsk Lotniczych (ITWL) prowadzących badania nad nowatorskimi rozwiązaniami lotniczymi. W ramach zacieśnienia współpracy z agencjami kosmicznymi ośrodek ten mógłby stanowić podstawowe miejsce testowania nowych rozwiązań oraz opracowywania innowacyjnych systemów symulujących lądowanie na Księżycu lub Marsie jak również poruszanie się i nawigację w terenie pozaziemskim.

Praca w symulatorach w przypadku problemów na orbicie

Rozwiązywanie sytuacje awaryjnych na orbicie wymagają wielu prób w symulatorach. Podczas misji Apollo 13 członkowie załogi zapasowej (ang. backup crew) uczestniczyli w wielogodzinnych próbach optymalizacji wykorzystania systemów statku Command and Service Module jak również Lunar Module. W trakcie testowania systemów wykonywano próbę selekcji i wyłączania urządzeń poza tymi, które były absolutnie niezbędne do prawidłowego funkcjonowania pojazdu. Dzięki symulacjom udało się ograniczyć zużycie energii elektrycznej i zostawić rezerwę aby system uwalniania spadochronów lądowania mógł zadziałać sprawnie sprowadzając astronautów bezpiecznie do oceanu na Ziemi.

Konstrukcja symulatorów pozwoli również na zagospodarowanie tematu rozwiązywania problemów na orbicie. Astronauci stacjonujący w Polsce mogliby prowadzić symulacje wpływające na bezpieczeństwo misji jak również symulujące różne alternatywne ścieżki wykonania procedur operacyjnych celem wybrania najbardziej optymalnego rozwiązania.

Praca jako Capsule Communicator (CAPCOM)

Obszerną część zadań astronauty na Ziemi stanowi praca jako kontroler misji komunikujący się z załogą (ang. CAPCOM - Capsule Communicator). To stanowisko w ramach kontroli misji (ang. MCC - Mission Control Center) jest zarezerwowane dla jedynej osoby prowadzącej korespondencję z astronautami na orbicie. Instytucję CAPCOM wprowadzono aby ograniczyć chaos komunikacyjny i ilość sprzecznych informacji, które docierają do załogi. Tradycyjnie od czasów programu Mercury w strukturach kontroli misji tę rolę pełni jedynie astronauta, gdyż "tylko astronauta posiadający takie samo przeszkolenie i doświadczenie jest w stanie najlepiej komunikować w sytuacji kryzysowej" [Wol79].

Przykładem dobrej komunikacji i efektywnego wykorzystania doświadczenia załogi może być praca astronautów Europejskiej Agencji Kosmicznej podczas EVA, które odbyło się w styczniu 2017 roku. Podczas tego wydarzenia astronauta Luca Parmitano wspierał Thomasa Pesqueta w wypełnieniu zadań, a dzięki temu udało się osiągnąć wszystkie założone cele dla tego EVA na dużo przed czasem.

Uczestnictwo w roli CAPCOM wymaga stałego kontaktu z załogą w kosmosie. Jednakże aby przygotować astronautów do specyficznego języka, skrótów myślowych i akronimów używanych przy lotach załogowych można wykorzystać infrastrukturę obecnie istniejącą w kraju.

Misje analogowe

Misje analogowe, właściwie analogiczne (ang. analogous) starają się jak najwierniej odzwierciedlić specyfikę problemu pracy na orbicie lub powierzchni innego ciała niebieskiego wykorzystując zasoby i tereny dostępne na Ziemi. Wykorzystanie charakterystycznego środowiska pozwala na przygotowanie nowych sposobów pracy na powierzchni przy planowaniu przyszłych misji. Jednymi z najbardziej popularnych miejsc prowadzenia badań oraz szkoleń astronautów są pustynie skaliste lub zbocza wulkanów imitujące powierzchnię Marsa, wnętrza jaskiń, tunele lawy oraz bazy podwodne [One17], [Pre17], [And15].

Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej CAVES służy astronautom oraz obsłudze w nauce eksploracji trudno dostępnych miejsc. Ponadto przyczynia się do zrozumienia konieczności pracy w grupie, zacieśnia relacje w zespole oraz uczy geologii i mikrobiologii. Członkowie wyprawy do jaskiń Sardynii eksplorują trójwymiarowe struktury korytarzy i odkrywają nowe gatunki mikroorganizmów zamieszkujące te miejsca [Pre17].

Kolejnym przykładem misji analogowej Europejskiej Agencji Kosmicznej jest cykl wypraw "Pangaea", która składa się z dwóch części: jednej na wyspie Lanzarote w archipelagu wysp Kanaryjskich oraz drugiej w pobliżu Bressanone we Włoszech. Pierwsze miejsce zostało wybrane ze względu na możliwość prowadzenia badań z zakresu geologii planetarnej na terenie przypominającym pustkowia Marsa [One17]. Miejsce we Włoszech wybrano w celu prowadzenia analizy geologicznej i geomorfologicznej jak również poszukiwania śladów życia i pobranych próbkach [Pre17].

Misje NEEMO w habitacie podwodnym Aquarius są projektem amerykańskiej agencji kosmicznej NASA. Poza obywatelami stanów zjednoczonych w misjach także uczestniczą astronauci z Europy, Kanady, Japonii i Rosji. Program NEEMO ma za zadanie zapoznać astronautów z problemami pobytu w długotrwałej izolacji, specyfiką pracy w trudnych warunkach na dnie oceanu oraz terminowym przestrzeganiem procedur [And15].

Polska posiada unikalną infrastrukturę w postaci habitatu, pozwalającą na odtworzenie warunków izolacji i prowadzenie badań nad dynamiką zespołu jak również optymalizacją procedur operacyjnych.

Popularyzacja nauki i obszaru S.T.E.M.

Astronauci są rozpoznawalnymi osobami publicznymi, które najsilniej reprezentują agencje kosmiczne i z tego powodu stają się ich ambasadorami. Jednym z najważniejszych i zajmujących najwięcej czasu zadań astronautów podczas pobytu na Ziemi jest popularyzacja nauki w ramach obszaru S.T.E.M. (Science, Technology, Engineering, Mathematics - ang. Nauka, Technologia, Inżynieria, Matematyka). Członkowie misji przemawiają publicznie na konferencjach, podczas pikników technologicznych oraz w szkołach zwiększając świadomość wykorzystywania rzeczy opracowanych dla przemysłu kosmicznego, które znalazły zastosowanie na co dzień. Ponadto do ich zadań należy również uzasadnianie wysokich wydatków agencji kosmicznych na projekty badania i rozwoju [Mas16].

Zakończenie

Communication, Teamwork, Commitment to excellence

—Victor Glover, NASA Astronaut [Glo16]

Polecieliśmy w kosmos, tylko po to by docenić to co mamy na Ziemi.

—Mirosław Hermaszewski, Ciężar Nieważkości [Her13]

Celem niniejszej pracy była analiza procesu selekcji, przygotowania do misji oraz treningu EVA w wybranych agencjach kosmicznych w celu zaproponowania Polskiego Programu Astronautycznego. W ramach pracy został przedstawiony proces, który jest wdrożony w agencjach NASA, ESA, CSA, Roscosmos, JAXA i CNSA wraz z analizą infrastruktury szkoleniowej i stworzona propozycja programu, oszacowanie budżetu oraz zakresu zasobów koniecznych do realizacji przedsięwzięcia.

Niniejsza praca poprzez analizę procesu selekcji, programów szkolenia oraz infrastruktury treningowej podjęła próbę wykazania, iż:

  • Polska jest w stanie stworzyć infrastrukturę szkoleniową i uczestniczyć w programie astronautycznym,

  • stworzenie programu szkolenia i jego wdrożenie pozwoli na obniżenie kosztów posiadania polskiego astronauty,

  • bogata i unikalna infrastruktura w Polsce pozwala na obniżenie kosztów i optymalizację procesu szkolenia europejskich astronautów,

  • Polska zyska na stworzeniu programu oraz posiadaniu astronauty.

Na podstawie wymienionych w pracy faktów zasadne jest twierdzić, że Polska ma możliwość stworzenia programu astronautycznego. Uczestnictwo Polski w procesie treningu astronautów pozwoli na obniżenie kosztu partycypacji w programie załogowych lotów kosmicznych a to spowoduje korzystniejsze warunki stworzenia polskiego astronauty.

Polska posiada bogatą i unikalną infrastrukturę, która nie tylko będzie w stanie przyjąć część obecnego programu, ale również wieść prym w nowatorskich i innowacyjnych szkoleniach do misji Księżycowych i Marsjańskich. Dzięki wykorzystaniu już istniejących zasobów jest możliwość obniżenia kosztów i optymalizacji procesu szkolenia europejskich astronautów.

Polska jako kraj zyska na stworzeniu programu nie tylko przez możliwość wysłania kolejnego Polaka w kosmos, ale również stanie się liczącym w świecie partnerem w kontekście załogowych lotów kosmicznych. Ponadto kraj rozwinie infrastrukturę szkolno-badawczą, a to wpłynie pozytywnie na rozwój nauki, technologii i inżynierii w Polsce.

Załączniki

Charter of the European Astronaut Corps

Our Vision

Shaping and Sharing Human Space Exploration

Through

Unity in Diversity

Our Mission

We Shape Space by bringing our European values to the preparation, support, and operation of the space flights that advance peaceful human exploration.

We Share Space with the people of Europe by communicating our vision, goals, experiences, and the results of our missions.

Our Values

  • Sapientia: We believe that Human Space Exploration is a wise choice by and for humankind. Sapientia reflects our commitment to pursue our goals for the advancement of humanity.

  • Populus: We put people first, in two ways: First, the purpose of our mission is to contribute to a better future for people on Earth. Second: Populus serves as a reflection of our respect for the people with whom we work: that we value their opinions, praise their work and compliment them for their support.

  • Audacia: We acknowledge that Spaceflight is a dangerous endeavour. While accepting the risks inherently involved in space travel we work to minimise these risks whenever we can. Audacia reminds us that the rewards will be unparalleled if we succeed.

  • Cultura: We continue the exploration started by our ancestors. Conscious of our history and traditions, we expand exploration into space, passing on our cultural heritage to future generations.

  • Exploratio: We value exploration as an opportunity to discover, to learn and, ultimately, to grow. We are convinced that humankind must embrace the challenge of peaceful human space exploration. We, the European Astronauts, are willing to take the next step.

Signature

Cologne, this fifteenth day of August two thousand one anno domini

Lista kosmonautów Roscosmos

Lista kosmonautów Roscosmos

Nabór

Kosmonauta

Data urodzenia

Liczba EVA

Długość EVA

Liczba lotów

Długość lotów

Status

Anatoli Demyanenko

1942

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 1

Sergei Nikolayevich Anokhin

1910-03-19

0

0

Zmarł

Air Force Group 2 Supplemental

Georgi Timofeyevich Beregovoi

1921-04-15

0

1

3d 22h 50m 45s

Zmarł

Voskhod Group

Vladimir Nikolaevich Benderov

1924-08-04

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Pavel Ivanovich Belyayev

1925-06-26

0

1

1d 2h 2m 17s

Zmarł

Air Force Group 2

Lev Stepanovich Dyomin

1926-01-11

0

1

2d 12m 11s

Zmarł

Voskhod Group

Konstantin Petrovich Feoktistov

1926-02-07

0

1

1d 17m 3s

Zmarł

Voskhod Group

Georgi Petrovich Katys

1926-08-31

0

0

Stan spoczynku

Journalist Group

Yuri Aleksandrovich Letunov

1926-10-26

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Vladimir Mikhailovich Komarov

1927-03-16

0

2

2d 3h 4m 55s

Zmarł

Air Force Group 2

Aleksandr Nikolayevich Matinchenko

1927-09-04

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Vladimir Aleksandrovich Shatalov

1927-12-08

0

3

9d 21h 57m 30s

Stan spoczynku

Voskhod Group

Vasily G. Lazarev

1928-02-23

0

2

1d 23h 36m 59s

Zmarł

Air Force Group 2

Anatoli Vassilyevich Filipchenko

1928-02-26

0

2

10d 21h 3m 58s

Stan spoczynku

Air Force Group 2

Georgi Timofeyevich Dobrovolsky

1928-06-01

0

1

23d 18h 21m 43s

Zmarł

Academy of Sciences Group

Valentin Gavriyilovich Yershov

1928-06-21

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Andrian Grigoryevich Nikolayev

1929-09-05

0

2

21d 15h 20m 55s

Zmarł

Air Force Group 1

Valentin Ignatyevich Filatyev

1930-01-21

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Anatoli Fyodorovich Voronov

1930-06-11

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Yuri Petrovich Artyukhin

1930-06-22

0

1

15d 17h 30m 28s

Zmarł

Energia Engineer Group 2

Valeri Aleksandrovich Yazdovsky

1930-07-08

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Boris Nikolayevich Belousov

1930-07-24

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Pyotr Ivanovich Kolodin

1930-09-23

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 1

Pavel Romanovich Popovich

1930-10-05

0

2

18d 16h 27m 28s

Zmarł

Air Force Group 2

Lev Vasilyevich Vorobyov

1931-02-24

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Alexy Aleksandrovich Gubarev

1931-03-29

0

2

37d 11h 35m 45s

Zmarł

Voskhod Group

Alexei Vasilyevich Sorokin

1931-03-30

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 1

Georgi M. Grechko

1931-05-25

1

1h 28m

3

134d 20h 32m 58s

Zmarł

Journalist Group

Mikhail Fedorovich Rebrov

1931-07-03

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Anatoli Petrovich Kuklin

1932-01-03

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 3

Yuri Anatoyevich Ponomaryov

1932-03-24

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Vladimir Aleksandrovich Degtyarov

1932-04-09

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 4

Nikolai Stepanovich Porvatkin

1932-04-15

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Dmitri Alekseyevich Zaikin

1932-04-29

0

0

Zmarł

Journalist Group

Yaroslav Krillovich Golovanov

1932-06-02

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Anatoli Yakovlevich Kartashov

1932-08-25

0

0

Zmarł

Air Force Group 4

Mikhail Nikolayevich Burdayev

1932-08-27

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 1 Supplemental

Nikolai N. Rukavishnikov

1932-09-18

0

3

9d 21h 10m 35s

Zmarł

IMBP Group 1

Lev Nikolayevich Smirenny

1932-10-25

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 1

Oleg G. Makarov

1933-01-06

0

4

20d 17h 43m 39s

Zmarł

Energia Engineer Group 1

Vladimir Yevgrafevich Bugrov

1933-01-18

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 2

Viktor I. Patsayev

1933-06-19

0

1

23d 18h 21m 43s

Zmarł

Air Force Group 4

Vladimir Borisovich Alekseyev

1933-08-19

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Yevgeni Vassilyevich Khrunov

1933-09-10

1

53m

1

1d 23h 45m 50s

Zmarł

Female Group 1

Valentina Leonidovna Ponomaryova

1933-09-18

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 1

Mars Zakirovich Rafikov

1933-09-30

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Yuri Alekseyevich Gagarin

1934-03-09

0

1

1h 48m

Zmarł

Air Force Group 1

Grigori Grigoyevich Nelyubov

1934-03-31

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Alexi A. Leonov

1934-05-30

1

23m

2

7d 33m 8s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 1

Aleksei S. Yeliseyev

1934-07-13

1

53m

3

8d 22h 22m 33s

Stan spoczynku

Air Force Group 1

Valeri Fyodorovich Bykovsky

1934-08-02

0

3

20d 17h 49m 21s

Stan spoczynku

Air Force Group 1

Valentin Stepanovich Varlamov

1934-08-15

0

0

Zmarł

Academy of Sciences Group

Rudolf Gulyayev

1934-11-14

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 1

Viktor Vassilyevich Gorbatko

1934-12-03

0

3

30d 12h 49m 22s

Zmarł

Air Force Group 1

Boris Valentinovich Volynov

1934-12-18

0

2

52d 7h 17m 47s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 1

Valeri N. Kubasov

1935-01-07

0

3

18d 17h 59m 22s

Zmarł

Energia Engineer Group 4

Vladimir V. Aksyonov

1935-02-01

0

2

11d 20h 11m 47s

Stan spoczynku

Voskhod Physician Group

Aleksandr Alekseyevich Kiselyov

1935-06-13

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 2

Eduard Pavlovich Kugno

1935-06-27

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 1 Supplemental

Vitali I. Sevastyanov

1935-07-08

0

2

80d 16h 19m 3s

Zmarł

Air Force Group 1

Georgi Stepanovich Shonin

1935-08-03

0

1

4d 22h 42m 47s

Zmarł

Air Force Group 3

Mikhail Ivanovich Lisun

1935-09-05

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Gherman Stepanovich Titov

1935-09-11

0

1

1d 1h 18m

Zmarł

Energia Engineer Group 1

Gennadi Aleksandrovich Dogopolov

1935-11-14

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 1

Vladislav N. Volkov

1935-11-23

0

2

28d 17h 2m 6s

Zmarł

Air Force Group 2

Eduard Ivanovich Buinovski

1936-02-26

0

0

Stan spoczynku

IMBP Group 4

Yuri Nikolayevich Stepanov

1936-09-27

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Gennadi Mikhailovich Kolesnikov

1936-10-07

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 4

Sergei Nikolayevich Gaidukov

1936-10-31

0

0

Zmarł

Air Force Group 4

Mikhail Vladimirovich Sologub

1936-11-06

0

0

Zmarł

Air Force Group 1

Valentin Vasilyevich Bondarenko

1937-02-16

0

0

Zmarł

Voskhod Physician Group

Yuri Aleksandrovich Senkevich

1937-03-04

0

0

Zmarł

Female Group 1

Valentina V. Tereshkova

1937-03-06

0

1

2d 22h 51m

Stan spoczynku

Buran Group

Igor P. Volk

1937-04-12

0

1

11d 19h 14m 36s

Zmarł

Air Force Group 3

Eduard Nikolayevich Stepanov

1937-04-17

0

0

Zmarł

Air Force Group 2

Vladislav Ivanovich Gulyayev

1937-05-31

0

0

Zmarł

Voskhod Physician Group

Yevgeni Aleksandrovich Illyin

1937-08-17

0

0

Stan spoczynku

Female Group 1

Irina Bayanovna Solovyova

1937-09-06

0

0

Stan spoczynku

IMBP Group 1

Georgi Vladimirovich Machinski

1937-10-11

0

0

Stan spoczynku

Voskhod Group

Boris B. Yegorov

1937-11-26

0

1

1d 17m 3s

Zmarł

Voskhod Group

Boris Ivanovich Polyakov

1938-05-10

0

0

Stan spoczynku

Buran Group

Oleg Grigoryevich Kononenko

1938-08-16

0

0

Zmarł

Academy of Sciences Group

Ordinard Panteleymonovich Kolomitsev

1939-01-29

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Vladimir Yevgenyevich Preobrazhensky

1939-02-03

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Valeri I. Rozhdestvensky

1939-02-13

0

1

2d 6m 35s

Zmarł

Almaz Engineer Group 3

Alexi Anatolyevich Grechanik

1939-03-25

0

0

Stan spoczynku

Female Group 1

Zhanna Dmitriyevna Yerkina

1939-05-06

0

0

Zmarł

Academy of Sciences Group

Mars Nurgaliyevich Fathulin

1939-05-14

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Ansar Ilgamovich Sharafutdinov

1939-06-26

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Valeri Vasilyevich Illarianov

1939-07-02

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 4

Valeri V. Ryumin

1939-08-16

1

1h 23m

4

371d 17h 25m 51s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Yuri N. Glazkov

1939-10-02

0

1

17d 17h 27m

Zmarł

Air Force Group 4

Vladimir Mikhailovich Beloborodov

1939-10-26

0

0

Zmarł

Almaz Engineer Group 1

Valery Grigoryevich Makrushin

1940-01-14

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 5

Viktor P. Savinykh

1940-03-07

1

5h

3

252d 17h 37m 50s

Stan spoczynku

Air Force Group 4

Vladimir Timofeyevich Isakov

1940-04-04

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Vasily Dmitriyevich Shcheglov

1940-04-09

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Yevgeni Nikolayevich Khludeyev

1940-09-10

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 4

Aleksandr S. Ivanchenkov

1940-09-28

1

2h 20m

2

147d 12h 38m 24s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 3

Boris Dmityriyevich Andreyev

1940-10-06

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 4

Gennadi M. Strekalov

1940-10-28

6

21h 41m

5

268d 22h 25m 9s

Zmarł

Air Force Group 3

Oleg Anatolyevich Yakovlev

1940-12-31

0

0

Zmarł

Almaz Engineer Group 2

Dmitri Andreyevich Yuyukov

1941-02-26

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Anatoli Pavlovich Fyodorov

1941-04-14

0

0

Zmarł

Buran Group

Anatoli S. Levchenko

1941-05-21

0

1

7d 21h 58m 12s

Zmarł

Female Group 1

Tatyana Dmitryevna Kuznetsova

1941-07-14

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 4

Vladimir A. Lyakhov

1941-07-20

3

7h 7m

3

333d 7h 48m 4s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Leonid D. Kizim

1941-08-05

8

1d 7h 40m

3

374d 17h 58m 12s

Zmarł

Air Force Group 4

Viktor Mikhailovich Pisarev

1941-08-15

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 4

Yuri V. Malyshev

1941-08-27

0

2

11d 20h 18s

Zmarł

Buran Group 1

Nail Sharipovich Sattarov

1941-12-23

0

0

Zmarł

Air Force Group 3

Gennadi V. Sarafanov

1942-01-01

0

1

2d 12m 11s

Zmarł

Air Force Group 3

Vyacheslav D. Zudov

1942-01-08

0

1

2d 6m 35s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Aleksandr Yakovlevich Petrushenko

1942-01-10

0

0

Zmarł

Air Force Group 4

Vladimir Sergeyevich Kozelsky

1942-01-12

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 1

Ivan Ivanovich Bachurin

1942-01-23

0

0

Zmarł

Air Force Group 4

Vladimir V. Kovalyonok

1942-03-03

1

2h 20m

3

216d 9h 9m 40s

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Anatoli Nikolayevich Berezovoi

1942-04-11

1

2h 33m

1

211d 9h 4m 31s

Zmarł

Energia Engineer Group 3

Valentin V. Lebedev

1942-04-14

1

2h 33m

2

219d 6h 6s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Valeri Abramovich Voloshin

1942-04-24

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Vitali Andreyevich Grishchenko

1942-04-26

0

0

Zmarł

IMBP Group 1

Valeri V. Polyakov

1942-04-27

0

2

678d 16h 33m 18s

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Vladimir A. Dzhanibekov

1942-05-13

2

8h 34m

5

145d 15h 58m 35s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Aleksandr Aleksandrovich Skvortsov, Sr.

1942-06-08

0

0

Aktywny

Air Force Group 3

Pyotr I. Klimuk

1942-07-10

0

3

78d 18h 18m 42s

Stan spoczynku

Air Force Group 3

Aleksandr Yakovlevich Kramarenko

1942-11-08

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 5

Aleksandr Pavlovich Aleksandrov

1943-02-20

2

5h 44m

2

309d 18h 2m 58s

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Yuri Fedorovich Isaulov

1943-08-13

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 1

Aleksandr Mikhailovich Sokovykh

1944-01-12

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 5

Aleksandr A. Serebrov

1944-02-15

10

1d 7h 49m

4

372d 22h 53m 49s

Zmarł

Buran Group 1

Vladimir Yemeliyanovich Mosolov

1944-02-22

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 1

Viktor Martynovich Chirkin

1944-07-13

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Anatoli Ivanovich Dedkov

1944-07-27

0

0

Zmarł

Air Force Group 5

Yuri V. Romanenko

1944-08-01

4

10h 16m

3

430d 18h 21m 30s

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Vladimir Ivanovich Kozlov

1945-02-10

0

0

Zmarł

Air Force Group 5

Nikolai Nikolayevich Fefelov

1945-05-20

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 5

Leonid I. Popov

1945-08-31

0

3

200d 14h 45m 51s

Stan spoczynku

IMBP Group 2

Gherman Semyonovich Arzamazov

1946-03-09

0

0

Stan spoczynku

MAP Group 3

Viktor Viktorovich Zabolotski

1946-04-19

0

0

Stan spoczynku

Almaz Engineer Group 3

Valeri Alexandrovich Romanov

1946-08-18

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 5

Vladimir A. Solovyov

1946-11-11

8

1d 7h 40m

2

361d 22h 50m 30s

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Vladimir G. Titov

1947-01-01

4

18h 48m

4

387d 45m 50s

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Sergei Filipovich Protchenko

1947-01-03

0

0

Stan spoczynku

Almaz Engineer Group 3

Vladimir Alexandrovich Khatulev

1947-02-26

0

0

Stan spoczynku

Female Group 2

Larisa Grigoryevna Pozharskaya

1947-03-15

0

0

Zmarł

Air Force Group 7

Aleksandr S. Viktorenko

1947-03-29

6

19h 39m

4

489d 1h 35m 17s

Stan spoczynku

MAP Group 4

Yuri Petrovich Sheffer

1947-06-30

0

0

Zmarł

Journalist Group

Aleksandr Stepanovich Andryushkov

1947-10-06

0

0

Zmarł

Female Group 2

Yelena Ivanova Dobrokvashina

1947-10-08

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 14 Supplemental

Vladimir Steklov

1948-01-03

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Anatoliy Y. Solovyov

1948-01-16

16

3d 6h 48m

5

651d 3m 28s

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Aleksandr Aleksandrovich Volkov

1948-05-27

2

10h 12m

3

391d 11h 52m 16s

Stan spoczynku

Female Group 2

Svetlana Y. Savitskaya

1948-08-08

1

3h 34m

2

19d 17h 7m

Stan spoczynku

Buran Group 3 Supplemental

Aleksandr Sergeyevich Puchkov

1948-10-15

0

0

Stan spoczynku

Journalist Group

Valeri Vasiliyevich Baberdin

1948-10-28

0

0

Zmarł

MAP Group 2

Ural Nazibovich Sultanov

1948-11-18

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 2

Viktor M. Afanasyev

1948-12-31

7

1d 14h 33m

4

555d 18h 33m 52s

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Nikolai Tikhonovich Moskalenko

1949-01-01

0

0

Zmarł

Cardiologist Group

Oleg Yuryevich Atkov

1949-05-09

0

1

236d 22h 49m 34s

Stan spoczynku

Air Force Group 12 Supplemental

Yuri Michaylovich Baturin

1949-06-12

0

2

19d 17h 45m 41s

Stan spoczynku

Female Group 2

Yekaterina Aleksandrowna Ivanova

1949-10-03

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Yevgeni Vladimirovich Saley

1950-01-01

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 7

Nikolai Sergeivich Grekov

1950-02-15

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 2

Gennadi M. Manakov

1950-06-01

3

12h 43m

2

309d 21h 19m 36s

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Leonid Georgiyevich Ivanov

1950-06-25

0

0

Zmarł

Buran Group 3 Supplemental

Valery Yevgenyevich Maksimenko

1950-07-16

0

0

Stan spoczynku

IMBP Group 5

Boris Vladimirovich Morukov

1950-10-01

0

1

11d 19h 12m 14s

Zmarł

MAP Group 2

Maghomed Omarovich Tolboyev

1951-01-20

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 7

Sergei Aleksandrovich Yemelyanov

1951-03-03

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 5

Musa K. Manarov

1951-03-22

7

1d 10h 32m

2

541d 29m 38s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 5

Aleksandr I. Laveykin

1951-04-21

3

8h 48m

1

174d 3h 25m 56s

Stan spoczynku

Journalist Group

Svetlana Oktyabrevna Omelchenko

1951-08-20

0

0

Stan spoczynku

IMBP Group 2

Mikhail Georgiyevich Potapov

1951-10-28

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 6

Vladimir V. Vasyutin

1952-03-08

0

1

64d 21h 52m 8s

Zmarł

Female Group 2

Tamara Sergeyevna Zakharova

1952-04-22

0

0

Stan spoczynku

Almaz Engineer Group 3

Vladimir Mkrtychovich Gevorkyan

1952-05-28

0

0

Zmarł

Buran Group 3 Supplemental

Nikolay Alekseyevich Pushenko

1952-08-10

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 3

Valery Ivanovich Tokarev

1952-10-29

2

11h 5m

2

199d 15h 5m 32s

Stan spoczynku

IMBP Group 2

Aleksandr Viktorovich Borodin

1953-03-03

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 8

Valeri G. Korzun

1953-03-05

4

22h 22m

2

381d 15h 40m 36s

Stan spoczynku

Female Group 2

Irina Rudolfovna Pronina

1953-04-14

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 10

Nikolai Mikhailovich Budarin

1953-04-29

9

1d 22h 1m

3

444d 1h 26m 1s

Stan spoczynku

Female Group 2

Irina Dmitrievna Latysheva

1953-07-09

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 5

Aleksandr Nikolayevich Balandin

1953-07-30

2

10h 47m

1

179d 1h 17m 57s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 11

Pavel V. Vinogradov

1953-08-31

6

1d 7h 47m

3

546d 22h 32m 33s

Aktywny

Female Group 2

Olga Nikolayevena Klyushnikova

1953-10-14

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 10

Aleksandr F. Poleshchuk

1953-10-30

2

9h 58m

1

179d 43m 45s

Stan spoczynku

MAP Group 5

Yuri Victorovich Prikhodko

1953-11-15

0

0

Zmarł

Journalist Group

Valeri Yuriyevich Sharov

1953-12-26

0

0

Zmarł

Khrunichev Engineer Group

Sergey Ivanovich Moshchenko

1954-01-17

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 8

Vasili V. Tsibliyev

1954-02-20

6

19h 12m

2

381d 15h 53m 2s

Stan spoczynku

MAP Group 4

Sergei Nikolayevich Tresvyatski

1954-05-06

0

0

Stan spoczynku

Female Group 2

Galina Vasilyevna Amelkina

1954-05-20

0

0

Zmarł

Buran Group 3

Aleksandr Nikolaevich Yablontsev

1955-04-03

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 9

Sergei Vasilyevich Avdeyev

1956-01-01

10

1d 17h 59m

3

747d 14h 14m 9s

Stan spoczynku

Buran Group 3

Anatoly Borisovich Polonski

1956-01-01

0

0

Stan spoczynku

Female Group 2

Natalya Dmitriyevna Kuleshova

1956-03-11

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 7

Aleksandr Y. Kaleri

1956-05-13

5

23h 26m

5

769d 6h 35m 23s

Aktywny

Energia Engineer Group 15

Sergei Aleksandrovich Zhukov

1956-09-08

0

0

Stan spoczynku

Buran Group 2

Anatoli Pavlovich Artsebarsky

1956-09-09

6

1d 8h 17m

1

144d 15h 21m 50s

Stan spoczynku

Zvezda Engineer Group

Vladimir Gayevich Severin

1956-11-20

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 10

Yelena V. Kondakova

1957-03-30

0

2

178d 10h 41m 31s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 8

Andrei Yevgenyevich Zaitsev

1957-08-05

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 10

Yuri V. Usachyov

1957-10-09

7

1d 6h 49m

4

552d 20h 24m 34s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 11

Aleksandr I. Lazutkin

1957-10-30

0

1

184d 22h 7m 40s

Stan spoczynku

Air Force Group 11

Sergei Yuriyevich Vozovikov

1958-04-17

0

0

Zmarł

Air Force Group 10

Gennadi I. Padalka

1958-06-21

10

1d 15h 1m

5

878d 11h 30m 12s

Aktywny

Energia Engineer Group 11

Sergei Ye Treschev

1958-08-17

1

5h 21m

1

184d 22h 14m 23s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 8

Sergei K. Krikalyov

1958-08-27

8

1d 11h 29m

6

803d 9h 38m 53s

Stan spoczynku

IMBP Group 5

Vasili Yuryevich Lukyanyuk

1958-09-22

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 14

Fyodor Nikolayevich Yurchikhin

1959-01-03

9

2d 11h 29m

5

673d 8h 38m 50s

Aktywny

Energia Engineer Group 12

Mikhail V. Tyurin

1960-02-03

5

1d 1h 32m

3

532d 2h 51m 59s

Aktywny

Air Force Group 12 Supplemental

Yuri Georgiyevich Shargin

1960-03-20

0

1

9d 21h 28m 41s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 14 Supplemental

Mikhail Borisovich Korniyenko

1960-04-15

2

12h 14m

2

516d 10h 1m 41s

Aktywny

Air Force Group 10

Yuri I. Onufrienko

1961-02-06

8

1d 18h 32m

2

389d 14h 45m 48s

Stan spoczynku

Air Force Group 8

Yuri I. Malenchenko

1961-12-22

6

1d 11h 16m

6

827d 9h 24m 53s

Stan spoczynku

Air Force Group 8

Yuri P. Gidzenko

1962-03-26

2

3h 35m

3

329d 22h 45m 58s

Stan spoczynku

Air Force Group 11

Sergy V. Zalyotin

1962-04-21

1

4h 52m

2

83d 16h 35m 25s

Stan spoczynku

Air Force Group 8

Vladimir N. Dezhurov

1962-07-30

9

1d 13h 36m

2

244d 5h 27m 56s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 12

Nadezda Vasilyevna Kyzhelnaya

1962-11-06

0

0

Stan spoczynku

IMBP Group 5

Vladimir Vladimirovich Karashtin

1962-11-18

0

0

Zmarł

Energia Engineer Group 14 Supplemental

Sergei Kostenko

1963-04-20

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 15

Andrei Ivanovich Borisenko

1964-04-17

0

2

337d 8h 56m 10s

Aktywny

Air Force Group 12

Oleg Yuriyevich Moshkin

1964-04-23

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 11

Saliszan S. Sharipov

1964-08-24

2

9h 58m

2

201d 14h 48m 53s

Stan spoczynku

Air Force Group 12

Yuri V. Lonchakov

1965-04-03

2

10h 26m

3

200d 18h 36m 46s

Stan spoczynku

Air Force Group 12

Aleksandr Aleksandrovich Skvortsov, Jr.

1965-06-05

2

12h 34m

2

345d 6h 24m 15s

Stan spoczynku

Air Force Group 11 Supplemental

Oleg Valeriyevich Kotov

1965-10-27

6

1d 12h 51m

3

526d 5h 2m 17s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 13

Sergey Nikolayevich Revin

1966-01-12

0

1

124d 23h 51m 37s

Aktywny

Journalist Group

Pavel Pavlovich Mukhortov

1966-03-11

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 13

Konstantin Mirovich Kozeyev

1967-01-12

0

1

9d 19h 59m 51s

Stan spoczynku

Air Force Group 13

Anotoli Akelseievich Ivanishin

1969-01-15

0

2

280d 9h 52m 16s

Aktywny

Energia Engineer Group 17

Andrei Nikolayevich Babkin

1969-04-21

0

0

Aktywny

Air Force Group 12

Dmitry Yurievich Kondratiyev

1969-05-26

2

10h 18m

1

159d 7h 17m 15s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 14

Oleg Ivanovich Skripochka

1969-12-24

3

16h 46m

2

331d 12h 29m 32s

Aktywny

Air Force Group 13

Aleksandr Mikhailovich Samokutyayev

1970-03-13

2

10h 1m

2

331d 11h 24m 17s

Aktywny

Energia Engineer Group 15

Oleg Germanovich Artemyev

1970-12-28

2

12h 34m

2

172d 5h 7m 41s

Aktywny

Air Force Group 12

Roman Yuriyevich Romanenko

1971-09-08

1

6h 38m

2

333d 11h 2s

Stan spoczynku

Air Force Group 14

Aleksei Nikolaevich Ovchinin

1971-09-28

0

1

172d 3h 46m 22s

Aktywny

Air Force Group 14

Oleg Viktorovich Novitskiy

1971-10-12

0

2

340d 10h 9m 36s

Aktywny

Air Force Group 12

Konstantin Anatolyevich Valkov

1971-11-11

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 13

Anton Nikolaevich Shkaplerov

1972-02-20

2

14h 28m

3

462d 10h 45m 19s

Aktywny

Air Force Group 12

Maksim Viktorovich Surayev

1972-05-24

2

9h 22m

2

334d 12h 10m 13s

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 15

Mark Vyacheslavovich Serov

1974-05-23

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 14

Sergei Nikolaevich Ryzhikov

1974-08-19

0

1

173d 3h 14m 46s

Aktywny

IMBP Group 6

Sergei Nikolaevich Ryazansky

1974-11-13

4

1d 3h 39m

2

304d 23h 21m 58s

Aktywny

Energia Engineer Group 15

Yevgeni Igorevich Tarelkin

1974-12-29

0

1

143d 16h 19m 49s

Stan spoczynku

Air Force Group 15

Alexei Mikhailovich Khomenchuk

1975-01-07

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 15

Sergei Valerevich Prokopyev

1975-02-19

0

0

Aktywny

Energia Engineer Group 14 Supplemental

Nataliya Gromushkina

1975-09-29

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 16

Elena Olegovna Serova

1976-04-22

0

1

167d 5h 42m 53s

Stan spoczynku

Air Force Group 14

Aleksandr Aleksandrovich Misurkin

1977-09-23

4

1d 4h 14m

2

334d 11h 28m 38s

Aktywny

Air Force Group 16

Pyotr Valerevich Dubrov

1978-01-30

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Oleg Vladimirovich Blinov

1978-08-17

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 14

Maksim Vladimirovich Ponomarev

1980-02-20

0

0

Stan spoczynku

Air Force Group 16

Andrei Valerevich Fedyaev

1981-02-26

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Ignat Nikolayevich Ignatov

1982-03-20

0

0

Stan spoczynku

Energia Engineer Group 16

Nikolai Vladimirovich Tikhonov

1982-05-23

0

0

Aktywny

Air Force Group 15

Denis Vladimirovich Matveyev

1983-04-25

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Dimitri Alexandrovich Petelin

1983-07-10

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Nikolai Alexandrovich Chub

1984-06-10

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Anna Yurevna Kikina

1984-08-27

0

0

Aktywny

Air Force Group 16

Sergei Vladimirovich Korsakov

1984-09-01

0

0

Aktywny

Energia Engineer Group 18

Ivan Viktorovich Vagner

1985-07-10

0

0

Aktywny

Energia Engineer Group 18

Svyatoslav Andreivich Morozov

1985-08-22

0

0

Stan spoczynku

Lista astronautów NASA

Lista aktywnych astronautów NASA [Whi18]

Nazwisko

Imię

Rok naboru

Grupa

Acaba

Joseph M.

2004

19

Arnold

Richard R.

2004

19

Aunon

Serena M.

2009

20

Barratt

Michael R.

2000

18

Behnken

Robert L.

2000

18

Boe

Eric A.

2000

18

Bowen

Stephen G.

2000

18

Bresnik

Randolph J.

2004

19

Burbank

Daniel C.

1996

16

Cassada

Josh A.

2013

21

Cassidy

Christopher J.

2004

19

Dyson

Tracy Caldwell

1998

17

Epps

Jeanette J.

2009

20

Feustel

Andrew J.

2000

18

Fincke

Michael E.

1996

16

Fischer

Jack D.

2009

20

Fossum

Michael E.

1998

17

Glover

Victor J.

2013

21

Hague

Tyler N.

2013

21

Hopkins

Michael S.

2009

20

Hurley

Douglas G.

2000

18

Kelly

Scott J.

1996

16

Kimbrough

Robert Shane

2004

19

Koch

Christina H.

2013

21

Kopra

Timothy L.

2000

18

Lindgren

Kjell N.

2009

20

Mann

Nicole Aunapu

2013

21

Marshburn

Thomas H.

2004

19

McArthur

Megan K.

2000

18

McClain

Anne C.

2013

21

Meir

Jessica U.

2013

21

Morgan

Andrew R.

2013

21

Nyberg

Karen L.

2000

18

Pettit

Donald R.

1996

16

Rubins

Kathleen (Kate)

2009

20

Tingle

Scott D.

2009

20

Vande Hei

Mark T.

2009

20

Virts

Terry W., Jr.

2000

18

Walheim

Rex J.

1996

16

Walker

Shannon

2004

19

Wheelock

Douglas H.

1998

17

Wilson

Stephanie D.

1996

16

Whitson

Peggy A.

1996

16

Williams

Jeffrey N.

1996

16

Williams

Sunita L.

1998

17

Wilmore

Barry E.

2000

18

Wiseman

Reid G.

2009

20

Lista astronautów ESA

Lista aktywnych astronautów ESA [Eur12]

Astronauta

Narodowość

Rok naboru

Czas w kosmosie

Misje

Jean-François Clervoy

Francja

1992

28d 03h 05m

STS-66, STS-84, STS-103

Samantha Cristoforetti

Włochy

2009

199d 16h 43m

Soyuz TMA-15M, Expedition 42, Expedition 43

Léopold Eyharts

Francja

1998

68d 21h 31m

Soyuz TM-27, Soyuz TM-26, STS-122, Expedition 16, STS-123

Christer Fuglesang

Szwecja

1992

26d 17h 38m

STS-116, STS-128

Alexander Gerst

Niemcy

2009

165d 08h 01m

Soyuz TMA-13M Expedition 40, Expedition 41

André Kuipers

Holandia

1998

203d 15h 51m

Soyuz TMA-4, Soyuz TMA-3, Soyuz TMA-03M, Expedition 30, Expedition 31

Andreas Mogensen

Dania

2009

9d 20h 14m

Soyuz TMA-18M/Soyuz TMA-16M

Paolo A. Nespoli

Włochy

1998

174d 09h 40m

STS-120, Soyuz TMA-20, Expedition 26

Luca Parmitano

Włochy

2009

166d 6h 19m

Soyuz TMA-09M, Expedition 36, Expedition 37

Timothy Peake

Wielka Brytania

2009

186d

Soyuz TMA-19M (Expedition 46/47)

Thomas Pesquet

Francja

2009

164d

Soyuz MS-03 (Expedition 50/51)

Hans Schlegel

Niemcy

1998

22d 18h 02m

STS-55, STS-122

Roberto Vittori

Włochy

1998

35d 12h 26m

Soyuz TM-34, Soyuz TM-33, Soyuz TMA-6, Soyuz TMA-5, STS-134

Lista astronautów CSA

Lista astronautów JAXA

Lista astronautów JAXA

Astronauta

Data selekcji

Status

Takao Doi

1985

Nieaktywny

Mamoru Mohri

1985

Nieaktywny

Chiaki Mukai

1985

Nieaktywny

Tohiro Akiyama

1989

Stan spoczynku

Ryoko Kikuchi

1989

Stan spoczynku

Koichi Wakata

1992

Aktywny

Soichi Noguchi

1996

Aktywny

Satoshi Furukawa

1999

Aktywny

Akihiko Hoshide

1999

Aktywny

Naoko Yamazaki

1999

Stan spoczynku

Takuya Onishi

2009

Aktywny

Kimiya Yui

2009

Aktywny

Norishige Kanai

2009

Aktywny

Lista taikonautów CNSA

Lista astronautów CNSA

Selekcja

Data selekcji

Yuhangyuan

Group 0

1996-10

Q.Li

Group 0

1996-10

J.Wu

Group 1

1998-01

Q.Chen

Group 1

1998-01

Q.Deng

Group 1

1998-01

J.Fei

Group 1

1998-01

H.Jing

Group 1

1998-01

B.Liu

Group 1

1998-01

W.Liu

Group 1

1998-01

H.Nie

Group 1

1998-01

Z.Pan

Group 1

1998-01

L.Yang

Group 1

1998-01

Z.Zhai

Group 1

1998-01

X.Zhang

Group 1

1998-01

C.Zhao

Group 2

2010-03

X.Cai

Group 2

2010-03

D.Chen

Group 2

2010-03

Y.Liu

Group 2

2010-03

H.Tang

Group 2

2010-03

Y.Wang

Group 2

2010-03

G.Ye

Group 2

2010-03

L.Zhang

Gdzie szukać informacji?

Podpowiedź

Pobierz moją listę RSSów data/astro-news.opml

Źródła informacji

Źródła informacji

Nazwa

URL

TMRO Weekly news

https://www.youtube.com/playlist?list=PLkyWSQYV0A5NjvhzEfrUJcxn4aOQF5Yuz

Spaceflight Insider

http://www.spaceflightinsider.com/

Space Daily

http://www.spacedaily.com/

Mars Daily

http://www.marsdaily.com/

Moon Daily

http://www.moondaily.com/

Analog Astronaut Training Center

https://www.astronaut.center

Polski Astronauta

http://www.astronauta.pl

ESA Human and Robotic Exploration

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration

ESA - RSS

http://www.esa.int/

Space Lectures » Feed

https://space-lectures.com

Kosmonauta.net

https://kosmonauta.net

Książki

Biografie Astronautów

Książki: Biografie Astronautów

Nazwa

URL

Mirosław Hermaszewski: Ciężar nieważkości

http://lubimyczytac.pl/ksiazka/65063/ciezar-niewazkosci-opowiesc-pilota-kosmonauty

Tom Wolfe: The Right Stuff

https://www.amazon.com/Right-Stuff-Tom-Wolfe/dp/0312427565/

Tim Peake: Ask an Astronaut - My Guide to Life in Space

https://www.audible.com/pd/Ask-an-Astronaut-Audiobook/B0769KQBSZ

Scott Kelly: Endurance: A Year in Space, a Lifetime of Discovery

https://www.audible.com/pd/Endurance-Audiobook/B06ZXR81R9

Георгий Гречко: Космонавт № 34 - От лучины до пришельцев

https://www.youtube.com/watch?v=6U-J98wTeNE

Clayton Anderson: The Ordinary Spaceman: From Boyhood Dreams to Astronaut

https://www.audible.com/pd/The-Ordinary-Spaceman-Audiobook/B01AAXEW0A

Mike Massimino: Spaceman: An Astronaut's Unlikely Journey to Unlock the Secrets of the Universe

https://www.audible.com/pd/Spaceman-Audiobook/B01LZJWYUP

Scott Parazynski: The Sky Below - A True Story of Summits, Space, and Speed

https://www.audible.com/pd/The-Sky-Below-Audiobook/B0749T1HBC

Leland Melvin:&nbsp;Chasing Space - An Astronaut's Story of Grit, Grace, and Second Chances

https://www.audible.com/pd/Chasing-Space-Audiobook/B06XYF85PN

Donn Eisele: Apollo Pilot - The Memoir of Astronaut

https://www.audible.com/pd/Apollo-Pilot-Audiobook/B01N7OM20O

Eugene Cernan: The Last Man On the Moon

https://www.audible.com/pd/The-Last-Man-On-the-Moon-Audiobook/B002VACH5S

Neil Armstrong: A Life of Flight

https://www.audible.com/pd/Neil-Armstrong-Audiobook/B00LAEQKJA

First Man: The Life of Neil A. Armstrong

https://www.audible.com/pd/First-Man-Audiobook/B002V8DHTU

Walter Cunningham: The All-American Boys

https://www.audible.com/pd/The-All-American-Boys-Audiobook/B009E7R9UO

Buzz Aldrin: Magnificent Desolation - The Long Journey Home from the Moon

https://www.audible.com/pd/Magnificent-Desolation-Audiobook/B002V5J14S

Chris Hadfield: An Astronaut's Guide to Life on Earth

https://www.audible.com/pd/An-Astronauts-Guide-to-Life-on-Earth-Audiobook/B00G6M387I

Książki: Inne

Książki: Inne

Nazwa

URL

Gene Kranz: Failure is Not an Option

https://www.amazon.com/Failure-Not-Option-Mission-Control/dp/1439148813/

Carol Norberg: Human Space flight

https://www.amazon.com/Human-Spaceflight-Exploration-Springer-Praxis/dp/364223724X/

Red Moon Rising

https://www.audible.com/pd/Red-Moon-Rising-Audiobook/B002V57Y6A

Amazing Stories of the Space Age

https://www.audible.com/pd/Amazing-Stories-of-the-Space-Age-Audiobook/B0797K36Y8

The Astronaut Maker: How One Mysterious Engineer Ran Human Spaceflight for a Generation

https://www.audible.com/pd/The-Astronaut-Maker-Audiobook/1977376002

The Space Barons

https://www.audible.com/pd/The-Space-Barons-Audiobook/B07B9Q8YDB

Ignition!&nbsp;- An Informal History of Liquid Rocket Propellants

https://www.audible.com/pd/Ignition-Audiobook/B07CTTXLL6

How to Make a Spaceship - A Band of Renegades, an Epic Race, and the Birth of Private Spaceflight

https://www.audible.com/pd/How-to-Make-a-Spaceship-Audiobook/B01KIFV8BQ

Bold They Rise - The Space Shuttle Early Years, 1972-1986

https://www.audible.com/pd/Bold-They-Rise-Audiobook/B01N29MX6D

Apollo 8 - The Thrilling Story of the First Mission to the Moon

https://www.audible.com/pd/Apollo-8-Audiobook/B06Y5Q7YHS

Of a Fire on the Moon

https://www.audible.com/pd/Of-a-Fire-on-the-Moon-Audiobook/B01M6ZLIL3

Into the Black: The Extraordinary Untold Story of the First Flight of the Space Shuttle Columbia and the Astronauts Who Flew Her

https://www.audible.com/pd/Into-the-Black-Audiobook/B01DUV8W32

Wheels Stop: The Tragedies and Triumphs of the Space Shuttle Program, 1986-2011

https://www.audible.com/pd/Wheels-Stop-The-Tragedies-and-Triumphs-of-the-Space-Shuttle-Program-1986-2011-Audiobook/B01A5Z5YYQ

In the Shadow of the Moon - A Challenging Journey to Tranquility, 1965-1969

https://www.audible.com/pd/In-the-Shadow-of-the-Moon-Audiobook/B01DJKR8WU

Moon Shot: The Inside Story of Man's Greatest Adventure

https://www.audible.com/pd/Moon-Shot-Audiobook/B004OTV1J2

Spacesuit: Fashioning Apollo

https://www.audible.com/pd/Spacesuit-Fashioning-Apollo-Audiobook/B00K7105ES

Packing for Mars: The Curious Science of Life in the Void

https://www.audible.com/pd/Packing-for-Mars-Audiobook/B003VVN1KQ

A Man on the Moon: The Voyages of the Apollo Astronauts

https://www.audible.com/pd/A-Man-on-the-Moon-The-Voyages-of-the-Apollo-Astronauts-Audiobook/B016J1NMR6

Rocket Men: The Epic Story of the First Men on the Moon

https://www.audible.com/pd/Rocket-Men-Audiobook/B002UZZDYQ

Footprints in the Dust: The Epic Voyages of Apollo, 1969-1975

https://www.audible.com/pd/Footprints-in-the-Dust-Audiobook/B00PX7F4PG

Kursy Online

Kursy Online

Nazwa

URL

edX: Introduction to Aerospace Engineering: Astronautics and Human Space Flight

https://courses.edx.org/courses/course-v1:MITx+16.00x+3T2017/course/

edX: Engineering the Space Shuttle

https://courses.edx.org/courses/course-v1:MITx+16.885x+3T2018/course/

edX: Human Spaceflight - An introduction

https://courses.edx.org/courses/course-v1:KTHx+SD2905.1x+1T2017/course/

MIT: Aircraft Systems Engineering (Space Shuttle)

https://www.youtube.com/playlist?list=PL35721A60B7B57386

MIT: The Conquest of Space: Space Exploration and Rocket Science

https://courses.edx.org/courses/course-v1:UC3Mx+BIA.1x+1T2018/course/

MasterClass: Chris Hadfield Teaches Space Exploration

https://www.masterclass.com/classes/chris-hadfield-teaches-space-exploration

Delft University - Introduction to Aerospace Engineering I

https://www.youtube.com/playlist?list=PLrwuNGSwGLHfEZNPUuKRuv0WvUH7ZJF9H

edX: Space Mission Design and Operations&nbsp;2018

https://courses.edx.org/courses/course-v1:EPFLx+EE585x+1T2018/course/

edX: Space Mission Design and Operations 2019

https://www.edx.org/course/space-mission-design-and-operations-1

Antarctica: From Geology to Human History

https://courses.edx.org/courses/course-v1:VictoriaX+ICE101x+3T2018/course/

Video

Seriale TV

Video: Seriale TV

Nazwa

URL

Astronauts: do you have what it takes?

https://www.imdb.com/title/tt7314826/

From Earth to the Moon

https://www.imdb.com/title/tt0120570/

Mars by National Geographic

https://www.imdb.com/title/tt4939064/

The First

https://www.imdb.com/title/tt7412482/

For All Mankind

https://www.imdb.com/title/tt7772588/

Filmy dokumentalne

Video: Filmy dokumentalne

Nazwa

URL

Apollo 11

https://www.imdb.com/title/tt8760684/

In the Shadow of the Moon

https://www.youtube.com/watch?v=Osl9sDYDPqs

Last Man on the Moon (Netflix)

https://www.netflix.com/title/80087933

When We Left the Earth

https://www.youtube.com/watch?v=wl2qdDEERoA

Failure is Not an Option

https://www.youtube.com/watch?v=7f51Jzm7M4w

Moonshot

https://www.youtube.com/watch?v=jia78xRMTEc

Hubble IMAX

https://www.youtube.com/watch?v=kFJwkwSiugo

Neil Armstrong - First Man on the Moon

https://www.youtube.com/watch?v=CD-OcW3Qhjg

Podcasts

Podcasts

Nazwa

URL

Houston We Have a Podcast

https://www.nasa.gov/podcasts

The Orbital Mechanics Podcast

https://theorbitalmechanics.com/show-notes/

The Rocket Ranch

https://www.nasa.gov/podcasts

Pozostałe źródła informacji

ESA

ESA

Nazwa

URL

Thomas Pesquet's Proxima blog

http://blogs.esa.int/thomas-pesquet

Education - RSS

http://www.esa.int/

ESA Education

https://www.esa.int/Education

ESA Human and Robotic Exploration

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration

iriss mission blog

http://blogs.esa.int/iriss

ESA Careers at ESA

https://www.esa.int/About_Us/Careers_at_ESA

European Space Agency, ESA

https://www.youtube.com/channel/UCIBaDdAbGlFDeS33shmlD0A

ESA Space Engineering &amp; Technology

https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology

Rocket Science

http://blogs.esa.int/rocketscience

European Space Agency, ESA (TEDxESA) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLbyvawxScNbvkq6flW2L83cJuCDT9MHmV

ESA Blog Navigator

http://blogs.esa.int

Caves &amp; pangaea blog

http://blogs.esa.int/caves

ESA - Current Vacancies

http://www.esa.int/About_Us/Careers_at_ESA/Vacancies

European Space Agency, ESA (EAC Training) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLbyvawxScNbt4eoStrOLrB0ZKiz-I3OZs

Science &amp; Technology

https://sci.esa.int/web/newssyndication/rss/sciweb.xml/-/asset_publisher/Lbqlu6xp3TsN/rss

ESA Human and Robotic Exploration

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration

ESA Top News

https://www.esa.int/

Astronaut Class of 2009

http://blogs.esa.int/astronauts

Jan Wörner's blog

http://blogs.esa.int/janwoerner

ESA Poland

http://www.esa.int/ESA_in_your_country/Poland

ESA Space Science

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science

Roscosmos

Roscosmos

Nazwa

URL

РОСКОСМОС : Новости

http://www.roscosmos.ru/

Роскосмос ТВ

https://www.youtube.com/channel/UCOcpUgXosMCIlOsreUfNFiA

РОСКОСМОС : Новости

http://www.roscosmos.ru/

NASA

NASA

Nazwa

URL

NASA (This Week @NASA) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PL1D946ACB21752C0E

NASA Johnson (Spacewalks) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLTXQuaxXBKKygvlwk84OTCU6SH3enVHdS

NASA Astronaut Peggy Whitson

https://astropeggy.tumblr.com/

NASA X (NASA X Episodes) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PL8E4CC853AD46B738

NASA (Space to Ground) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PL2aBZuCeDwlStfc-bEbQ1AnC-Qj4pa0k-

Space Station News

http://www.nasa.gov/

NASA Johnson (Astronauts at a Glance) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLTXQuaxXBKKyTkzjEPNfsCOYPrfr3Xuw3

NASA's Kennedy Space Center (Inside KSC!) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLStC43yAV6zRjiANG0LDoJEgDtIESFTV3

NASA (ScienceCasts) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PL8A2171FA17D43A35

NASAflix

https://www.youtube.com/channel/UCIgvEDsEH6m3QpnnyKZ7AXA

Polish Space

Polish Space

Nazwa

URL

SpaceResearchCentre

https://www.youtube.com/channel/UCIMO3IWQiwXtGTusEqj325w

AstroNET

https://news.astronet.pl

Kosmonauta.net

https://kosmonauta.net

Centrum Badań Kosmicznych

https://www.cbk.waw.pl

Crazy Nauka

https://www.crazynauka.pl

Kosmos – Crazy Nauka

https://www.crazynauka.pl

polsa.gov.pl

https://polsa.gov.pl

Puls Kosmosu

https://www.pulskosmosu.pl

Polski Astronauta

http://www.astronauta.pl

Analog Astronaut Training Center

https://www.astronaut.center

Space24

https://www.space24.pl/

Rocket Science

Rocket Science

Nazwa

URL

Rakiety.org.pl » Kanał z wpisami

http://www.rakiety.org.pl

SpaceX

https://www.youtube.com/channel/UCtI0Hodo5o5dUb67FeUjDeA

SpaceX

https://www.spacex.com/news

Analog Astronautics Research

Analog Astronautics Research

Nazwa

URL

Space Adventures

https://spaceadv.tumblr.com/

Polar Motion » Feed

https://polar-motion.com

Pavilion Lake Research Project

http://www.pavilionlake.com/blog

HI-SEAS

http://hi-seas.org

nasa.gov/analogsfieldtesting

https://blogs.nasa.gov/analogsfieldtesting

Astronauts4Hire

http://www.astronauts4hire.org/

Scientific Publications

Scientific Publications

Nazwa

URL

ScienceDirect Publication: Acta Astronautica

https://www.sciencedirect.com/journal/acta-astronautica

Iaf

http://www.iafastro.org

ScienceDirect Publication: Acta Astronautica

https://www.sciencedirect.com/journal/acta-astronautica

International Astronautical Federation iafastro.org

http://www.iafastro.org

Aerospace Industry Jobs

Aerospace Industry Jobs

Nazwa

URL

polsa.gov.pl - Praca

http://pak.bip.gov.pl/

Current Vacancies - EUMETSAT Website

http://www.eumetsat.int/website/home/RSS/CurrentVacancies/

Current Vacancies - EUMETSAT Website

http://www.eumetsat.int/website/home/RSS/CurrentVacancies/

DLR - Jobs and Career

http://www.dlr.de/dlr/jobs/

RHEA Group

http://www.rheagroup.com

Canadian Space Agency

Canadian Space Agency

Nazwa

URL

Canadian Space Agency

https://www.youtube.com/channel/UCdNtqpHlU1pCaVy2wlzxHKQ

ISS

ISS

Nazwa

URL

ISS On-Orbit Status Report

https://blogs.nasa.gov/stationreport

SpaceRef ISS Top Stories

http://spaceref.com/iss/

Human Spaceflight

Human Spaceflight

Nazwa

URL

News About ISS

http://www.spacedaily.com/Station_News.html

Newest questions tagged crewed-spaceflight - Space Exploration Stack Exchange

https://space.stackexchange.com/questions/tagged/?tagnames=crewed-spaceflight&amp;sort=newest

Drew Ex Machina » Feed

https://www.drewexmachina.com

Space Lectures » Feed

https://space-lectures.com

WIRED (It's Different In Space!) on YouTube

https://youtube.com/playlist?list=PLibNZv5Zd0dzIMflOlqR6_Zs8GwErdGze

SpaceRef

http://spaceref.com/

The Spudis Lunar Resources Blog

http://www.spudislunarresources.com/blog

Newest questions tagged astronauts - Space Exploration Stack Exchange

https://space.stackexchange.com/questions/tagged/?tagnames=astronauts&amp;sort=newest

Newest questions tagged apollo-program - Space Exploration Stack Exchange

https://space.stackexchange.com/questions/tagged/?tagnames=apollo-program&amp;sort=newest

JSC Features

https://jscfeatures.jsc.nasa.gov

Newest questions tagged mars - Space Exploration Stack Exchange

https://space.stackexchange.com/questions/tagged/?tagnames=mars&amp;sort=newest

DVIDS Unit RSS Feed: NASA

https://www.dvidshub.net

Newest questions tagged iss - Space Exploration Stack Exchange

https://space.stackexchange.com/questions/tagged/?tagnames=iss&amp;sort=newest

Bibliografia

Literatura

NAS04

Nasa astronaut requirements. 2004. URL: http://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Astronaut_Requirements.html.

Why10

Why yuri gagarin remains the first man in space, even though he did not land inside his spacecraft. 2010. URL: http://blog.nasm.si.edu/space/why-yuri-gagarin-remains-the-first-man-in-space-even-though-he-did-not-land-inside-his-spacecraft/.

Eur12

European astronaut corps. 2012. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Astronauts/The_European_astronaut_corps.

Hea12

Health and physical condition. 2012. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/European_Astronaut_Selection/FAQs_Health_and_physical_condition.

How12

How to become an esa astronaut. 2012. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Astronauts/How_to_become_an_astronaut.

Psy12

Psychological and medical selection process. 2012. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/European_Astronaut_Selection/Psychological_and_medical_selection_process.

Qua12

Qualifications and skills required. 2012. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/European_Astronaut_Selection/FAQs_Qualifications_and_skills_required.

ESA12

Space engineering & technology: a solid investment. 2012. URL: https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/A_solid_investment.

Ble14

Astronaut geology training. 2014. URL: https://www.hou.usra.edu/meetings/leag2014/presentations/bleacher.pdf.

ESA14

European astronauts in new functions. 2014. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Astronauts/European_astronauts_in_new_functions.

Ros14

Tspk | la piscine d'entraînement. 2014. URL: http://www.kosmonavtika.com/basesorga/tspk/des/hydrolab/hydrolab.html.

Cos15

Cosmonauts biographical data. 2015. URL: http://www.jsc.nasa.gov/Bios/cosmo.html.

Int15

International astronauts. 2015. URL: http://www.jsc.nasa.gov/Bios/astrobio_international.html.

NAS15a

Nasa astronaut candidate program. 2015. URL: http://astronauts.nasa.gov/content/broch00.htm.

NAS15b

Nasa astronaut selection. 2015. URL: http://nasa.gov/astronauts.

NAS15c

Nasa astronaut selection process. 2015. URL: http://astronauts.nasa.gov/default.htm.

God16

Dr. robert h. goddard, american rocketry pioneer. 2016. URL: http://www.nasa.gov/centers/goddard/about/history/dr_goddard.html.

ESA16

Esa astronaut training requirements. 2016. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Astronauts/Astronaut_training_requirements.

Spa16

European researchers invited to board "spaceship eac". 2016. URL: http://www.esa.int/About_Us/EAC/European_researchers_invited_to_board_Spaceship_EAC.

Hum16

Human origins genetic evidence. 2016. URL: http://humanorigins.si.edu/evidence/genetics.

ISS16

Iss spacecraft - soyuz tm. 2016. URL: http://www.spaceref.com/iss/spacecraft/soyuz.tm.html.

CSA17a

2017 astronaut selection process. 2017. URL: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/how-to-become-an-astronaut/process-2017/default.asp.

CSA17b

2017 astronaut selection process, youtube playlist. 2017. URL: https://www.youtube.com/watch?v=FEwE9sfY43E&list=PLUaartJaon3JRb9KoEJGD42WHJe85Dje8.

NAS17

Ames research center 20-g centrifuge. 2017. URL: https://www.nasa.gov/ames/research/space-biosciences/20-g-centrifuge.

Ast17

Astronaut/cosmonaut statistics. 2017. URL: https://www.worldspaceflight.com/bios/stats.php.

CSA17c

Astronauts' basic training. 2017. URL: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/about-the-job/basic-training.asp.

CSA17d

Flight training. 2017. URL: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/about-the-job/flight-training.asp.

ISS17

International space station: facts and figures. 2017. URL: https://www.nasa.gov/feature/facts-and-figures.

One17

One small step for a geologist. 2017. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Caves/One_small_step_for_a_geologist.

CSA17e

Ongoing training and tasks while awaiting a mission. 2017. URL: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/about-the-job/ongoing-training.asp.

Pre17

Preparing astronauts for exploring celestial bodies. 2017. URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Caves/Preparing_astronauts_for_exploring_celestial_bodies.

CPK18

Centrifuge cf-7 and cf-18. 2018. URL: http://www.gctc.su/print.php?id=131.

CNS18

China astronaut selection and training. 2018. URL: https://chinaspacereport.com/programmes/astronaut-selection-training/.

CSA18

Frequently asked questions – astronauts. 2018. URL: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/faq.asp.

Ina18

Nasa former astronauts. 2018. URL: https://www.nasa.gov/astronauts/biographies/former.

AA09

Buzz Aldrin and Ken Abraham. Magnificent Desolation: The Long Journey Home from the Moon. Crown Publishing Group, New York City, NY, 2009. ISBN 9780307463456.

And15

Clayton C. Anderson. The Ordinary Spaceman - From Boyhood Dreams to Astronaut. University of Nebraska Press, 2015. ISBN 9780803262829.

Cad06

Deborah Cadbury. Space Race: The Epic Battle Between America and the Soviet Union for Dominance of Space. Harper Collins Publishers, 2006. ISBN 9780060845537.

Cer00

Eugene Cernan. The Last Man on the Moon: Astronaut Eugene Cernan and America's Race in Space. St. Martin's Press, New York City, NY, 2000. ISBN 9780312263515.

Col05

J. Lynn Coldiron. Crew escape systems 21002. 2005. URL: http://www.nasa.gov/centers/johnson/pdf/383443main_crew_escape_workbook.pdf.

Cun10

Walter Cunningham. The All-American Boys. iPicturebooks, New York City, NY, 2010. ISBN 9781876963248.

Cor04

S. Sanz Fernández de Córdoba. Presentation of the karman separation line, used as the boundary separating aeronautics and astronautics. 2004. URL: https://www.webcitation.org/618QHms8h?url=http://www.fai.org/astronautics/100km.asp.

EA18

Monica Edwards and Laurie Abadie. Nasa twins study confirms preliminary findings. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/nasa-twins-study-confirms-preliminary-findings.

Eis17

Donn Eisele. Apollo Pilot: The Memoir of Astronaut Donn Eisele. University of Nebraska Press, Lincoln, NE, 2017. ISBN 9780803262836.

EM07

Ivan D. Ertel and Mary Louise Morse. The apollo spacecraft - a chronology. 2007. URL: https://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4009/contents.htm.

FB07

Francis French and Colin Burgess. In the Shadow of the Moon: A Challenging Journey to Tranquility, 1965-1969. University of Nebraska Press, Lincoln, NE, 2007. ISBN 9780803211285.

Fro

Robert Frost. What do astronauts do once they leave nasa? URL: https://www.quora.com/What-do-astronauts-do-once-they-leave-NASA/answer/Robert-Frost-1?srid=nF8W.

Glo16

Victor Glover. Astronaut victor glover speaks about safety and health. 2016. URL: https://www.youtube.com/watch?v=fa5tYn4MU-I.

Gre09

Erik Gregersen. Manned Spaceflight: An Explorer's Guide to the Universe Series. Rosen Publishing Group, Incorporated, New York City, NY, 2009. ISBN 9781615300396.

Gri14

James M. Grimwood. Project mercury - a chronology. 2014. URL: https://history.nasa.gov/SP-4001/contents.htm.

Had13

Chris Hadfield. An Astronaut's Guide to Life on Earth. Macmillan, 2013. ISBN 9781447257103.

HS09

Rex Hall and David Shayler. Soyuz - A Universal Spacecraft. Springer, 2009. ISBN 9781852336578.

Ham17

Kathryn Hambleton. Deep space gateway to open opportunities for distant destinations. 2017. URL: https://www.nasa.gov/feature/deep-space-gateway-to-open-opportunities-for-distant-destinations.

Har97

J. J. Harford. Korolev - how one man masterminded the soviet drive to beat america to the moon. 1997. URL: http://history.nasa.gov/sputnik/harford.html.

Her13

Mirosław Hermaszewski. Ciężar Nieważkości - opowieść pilota-kosmonauty. Universitas, Kraków, 2013. ISBN 9788324222964.

Kam99

Nikolai Petrovich Kamanin. Kamanin diaries (english translation of "скрытый космос"). 1999. URL: http://www.astronautix.com/k/kamanindiaries.html.

Kel17

Scott Kelly. Endurance: A Year in Space, A Lifetime of Discovery. Knopf Doubleday Publishing Group, New York City, NY, 2017. ISBN 9781524731595.

Ken62

J. F. Kennedy. Moon speech - rice stadium. 1962. URL: http://er.jsc.nasa.gov/seh/ricetalk.htm.

Kom17

Igor A. Komarov. Roscosmos cosmonaut requirements. 2017. URL: https://www.roscosmos.ru/media/files/docs/2017/prikaz.244-1.pdf.

Kra01

Gene Kranz. Failure Is Not an Option: Mission Control from Mercury to Apollo 13 and Beyond. Simon & Schuster, New York City, NY, 2001. ISBN 9780743200790.

LS06

Alexei Leonov and David Scott. Two Sides of the Moon: Our Story of the Cold War Space Race. St. Martin's Griffin, New York City, NY, 2006. ISBN 9780312308667.

Mad13

Alexis C. Madrigal. 13 little things nasa did to get alan shepard ready for space. 2013. URL: https://www.theatlantic.com/technology/archive/2013/08/13-little-things-nasa-did-to-get-alan-shepard-ready-for-space/278500/.

Mas16

Mike Massimino. Spaceman: An Astronaut's Unlikely Journey to Unlock the Secrets of the Universe. Crown Publishing Group, New York City, NY, 2016. ISBN 9781101903544.

McD65

Jim McDivitt. Gemini iv: learning to walk in space. 1965. URL: https://www.nasa.gov/feature/gemini-iv-learning-to-walk-in-space.

Mel17

Leland Melvin. Chasing Space: An Astronaut's Story of Grit, Grace, and Second Chances. Amistad Press, New York City, NY, 2017. ISBN 9780062496720.

Mog15

Andreas Mogensen. Fire in the soyuz! 2015. URL: https://www.youtube.com/watch?v=oE5Z3Uxbezc.

Mon11

Nicholas de Monchaux. Spacesuit: Fashioning Apollo. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2011. ISBN 9780262015202.

NAS59

NASA. Looking back: the mercury 7. 1959. URL: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_157.html.

NAS85

NASA. Launches of columbia (sts-107), challenger (sts-51-b), discovery (sts-124), atlantis (sts-132), endeavour (sts-118) space shuttles. 1985. URL: https://archive.org/details/KSC-KSC-85PC-0265.

o200405

The Astronaut Candidate Class of 2004. Astronaut candidates 2004 - training journals. 2005. URL: https://spaceflight.nasa.gov/shuttle/support/training/ascan/2004/journal12.html.

Par17

Scott Parazynski. The Sky Below. Little A, Seattle, OR, USA, 2017. ISBN 9781503936690.

Pea17

Tim Peake. Ask an Astronaut: My Guide to Life in Space. Century, Londyn, UK, 2017. ISBN 9781780898179.

Pet17

Tyler David Peterson. A Fire to Be Lighted: the Training of American Astronauts From 1959 to the Present. PhD thesis, Texas A&M University, 2017.

Por95

David S. F. Portree. Mir hardware heritage. 1995. URL: https://spaceflight.nasa.gov/history/shuttle-mir/references/documents/mirheritage.pdf.

Sha09

David J. Shayler. Space Rescue: Ensuring the Safety of Manned Spacecraft. Praxis, Chichester, UK, 2009. ISBN 9780387739960.

She69

W. Shelton. Soviet space exploration - the first decade. Arthur Barker Ltd., London, England, 1969.

Sid00

Asif A. Siddiqi. Challenge to Apollo : the Soviet Union and the space race, 1945-1974. NASA History Division, Washington, D.C., 2000. ISBN 9781780393018.

SC94

Donald K. Slayton and Michael Cassutt. Deke!: U.S. Manned Space from Mercury to the Shuttle. Forge: St. Martin's Press, New York City, NY, 1994. ISBN 0312855036.

SJrGA66

Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood, and Charles C. Alexander. This New Ocean: A History of Project Mercury. NASA, 1966. ISBN 1934941875. URL: http://history.nasa.gov/SP-4201/toc.htm.

Wada

Mark Wade. Sokol. URL: http://www.astronautix.com/s/sokol.html.

Wadb

Mark Wade. Soviet manned lunar projects. URL: http://www.friends-partners.org/mwade/articles/sovpart2.htm.

Wadc

Mark Wade. Soyuz 11. URL: http://www.astronautix.com/s/soyuz11.html.

Whi18

Melanie Whiting. Active nasa astronauts. 2018. URL: https://www.nasa.gov/astronauts/biographies/active.

WF15

J. Woerner and B. et al. Foing. The moon - a continent and a gateway for our future. 2015. URL: http://www.iafastro.org/events/iac/iac-2015/plenary-programme/the-moon-a-continent-and-a-gateway-for-our-future/.

Wol79

Tom Wolfe. The Right Stuff. Farrar, Straus and Giroux, New York City, NY, 1979. ISBN 0374250324.

67

Константин Циолковский. Исследование мировых пространств реактивными приборами. Машиностроение, 1967.