太空学校的考验与折磨

将人类送入太空总是需要坦率地评估他们的缺陷，在早期，问题在于找到没有任何缺陷的人。首先是战斗机飞行员——在危机中保持冷静，身体完美，在执行任务控制中心的指令时毫不犹豫。后来，随着太空不仅仅是一个军事目标的明确性，航天机构开始训练科学家进行飞行训练，将其他方面正常的研究人员安排到战斗机和游泳池中，并对他们进行无情的筛查，以发现视力、循环或性格方面的缺陷。

现在，一类新的太空旅行者正飞越平流层。他们不是那些为了一睹太空风采而训练至少两年的战斗机飞行员和天体物理学家，而是我们这些带着随身行李、iPad 和晕动症的普通人。我们都是普通人。公民。普通人。

截至发稿时，维珍银河的“太空船二号”已经成功完成首次 1 马赫试飞，其支持者理查德·布兰森计划在今年下半年乘坐该飞船进入太空。与此同时，XCOR Lynx 原型机计划于今年年初进行测试；该公司表示，不久后将进行载客亚轨道飞行。SpaceX 最近也开始开发自己的载人飞船。

到目前为止，太空，这片最后的边疆，对我们大多数人来说几乎是一个抽象的概念，一个遥不可及却又充满吸引力的虚空。现在它触手可及。太空的民主化已经到来。

当然，也有一些注意事项。机票并不便宜。维珍银河或 XCOR 的一张机票价格为 9.5 万至 25 万美元，只有非常富有的人或非常有志之士才能乘坐。还有飞行问题。一位发言人表示：“根据公司的初步评估和培训，维珍银河预计大多数人应该都能乘坐太空飞船。”但前往太空需要相当大的体力。我经历了痛苦才明白这一点。

在宾夕法尼亚州东南部一个炎热的夏日，我走进了国家航空航天训练和研究中心（Nastar）的入口，这是美国唯一一家私营的航天训练机构。它看上去相当单调，是一个被商业街和办公楼包围的仓库，但它是少数几个有抱负的宇航员可以不离开地球就经受升空和重返大气层双重考验的地方之一。

Nastar Center 培训军用、民用和私人飞行员，并充当其母公司 Environmental Tectonics Corporation (ETC) 的展示厅，该公司也是美国最大的模拟器制造商之一。当盟军空军想要购买飞行模拟器时，ETC 会派代表来这里为他们服务。在私人航天行业，该公司为其服务找到了一个新市场。

进入大楼后，我看到一面墙上排满了名人来访者，其中就有巴兹·奥尔德林和理查德·布兰森。走廊尽头是弹射座椅模拟器和低压舱。还有一台巨大的离心机，今天我要试着忍住不吐出来。

在大厅里，我和四位兴奋的候选人握手，他们身着随身携带的定制蓝红飞行服。他们是美国火箭学院 (USRA) 的首批飞行候选人，该学院是一家非营利组织，旨在创造一种新的宇航员资格的普通人，即所谓的公民宇航员，他们可以免去 NASA 宇航员必须经历的两年严格训练。这四人持有 2014 年 XCOR Lynx 飞行的机票，将成为首批离开地球的公民宇航员。他们来到 Nastar 中心，希望帮助为这类新宇航员制定训练方案，确定将来与机票一起进行的一系列测试。

Gy在飞机或航天器中体验长时间横向 G 力的情况极为罕见。只有平旋或 T 型碰撞才会产生这种 G 力。Gy 可以移动甚至移位器官。

逃亡力量

Gx这是典型的嘴唇紧贴地面的 G 力。它看上去很可怕，但却是最容易忍受的：20 世纪 50 年代，美国空军上校约翰·斯塔普 (John Stapp) 证明，人类可以承受超过 45 Gx 的 Gx。

Gz垂直重力加速度在飞行器做回环动作时产生。当过大的重力加速度使头部血液流失时，会导致视野狭窄和失去意识。

“这是公民宇航员培训计划的 beta/alpha 测试，”埃德·赖特说，他在微软工作后创建了 USRA，现在领导着他的团队。“我们计划培养那些想成为太空操作员的人，而不仅仅是太空游客。”赖特是一个 50 多岁的男子，他的头非常圆，似乎天生就适合戴飞行头盔，他已经计划了几个月的这次测试。他相信私人太空运动。他认为它可以成为一种新型公民科学的平台。在宝贵的几分钟太空时光里，USRA 的四名成员计划从在线提交的数十个项目中挑选出一些实验。这是一项较低层次的科学研究，可能不符合 NASA 的职位要求，但即使在轨道上停留最短的时间也会受益匪浅。但要做到这一点，他们首先必须身体健康、精神饱满地到达太空。

在大厅旁边的一间教室里，我们接受了几个小时的指导。新加坡空军前飞行外科医生 Swee Weng Fan 轻声向我们讲解了牛顿物理学和人体生理学的基础知识，解释说我们的身体大部分都是水，通过循环系统维持其运转。然后我们转到牛顿的发现——静止和速度、加速度、相等和相反的力——如何迅速合谋以可怕的方式破坏该系统。例如，当重力将血液从飞行员的头部抽出并汇集到脚部时，它们会扰乱氧气流向大脑。结果是重力引起的意识丧失，简称 G-LOC。眼睛往上翻，身体痉挛，飞行员昏倒——Swee 告诉我们，甚至有点做梦。警告信号包括视野狭窄和暂时失明。今天下午我们的任务是用“抗重力应变动作”抵抗 G-LOC。斯威说，通过绷紧腿部、臀部和心脏以下的其他主要肌肉，并进行快速深呼吸，就有可能将血液推回头部，即使离心机以稳定的 6 G 速度旋转着我们，我们也不会昏过去。

到了中午，我知道这一切对我来说会非常糟糕。我还没有告诉教官或同学，我来自一个长期生病的家庭。我的祖父在前往印度的途中从美国号战列舰的侧面跳了下去。我父亲喜欢讲我在婴儿时期躺在他腿上时呕吐到呕吐袋里的故事。我在船上、汽车上和飞机上都生病过，今天，我肯定，我会在我的生病清单上加上一台离心机。

我们聚集在一间观察室里，俯瞰着这台巨大的旋转机器，它的弧线直径至少有 50 英尺。它以不可思议的速度旋转，就像巨人挥舞着锤子一样；然而在这个距离不到 30 英尺的房间里，我们感觉不到任何震动。墙上排列着显示器，播放着离心机舱内的景象。这里有皮沙发和多个屏幕，看起来像一家体育酒吧，不过里面的每位顾客都穿着飞行服。

今天我们将经历两种 G 力。第一种是沿 z 轴的，即上下移动的 G 力。Gz 力是导致 G-LOC 的原因，因为它们会驱使血液从大脑流出。第二种力是 Gx，它从胸部延伸到背部。Gx 会导致面部向上和向后剥落，并对肺部产生挤压感。但是，虽然 Gx 是一种难以忍受的麻烦（高达 10 Gx，就会开始造成伤害），但战斗机飞行员担心并训练抵抗 Gz。我们将经历四项测试，每项大约 10 秒 - 2.2 和 3.5 Gz，以及 3 和 6 Gx。较小的数字大约是进入太空所需压力的一半。较大的数字是太空人亚轨道发射期间将遇到的最大值。Swee 将首先以一半的强度测试我们 - 我猜是为了让我们有机会退出。

我看着第一位学生系好安全带。理查德是一名民航飞行员，看上去快 50 岁了，从记事起就一直想成为一名宇航员。他对测试毫不畏惧。在更重的 Gx 测试结束时，他兴高采烈地用手臂对抗力量，模仿俯卧撑的动作，然后重新进入观察室，观众纷纷鼓掌庆祝。

理查德的表现让我感到振奋。毕竟我比他年轻。但随后轮到大学科学讲师菲尔操作离心机了，他看起来和我差不多大。随着测试的进行，我听到他通过监视器抱怨恶心。下一个轮到我了，我满怀忧虑地从座位上站起来。当我走近离心机时，菲尔摇摇晃晃地走下台阶，摇摇晃晃地站了一会儿。我可以看到他的发际线被汗水浸透了。“我没事，”他虚弱地说，声音从我身边传过。我拍拍他的肩膀，走上台阶。

如今，私人太空飞行的性质和轨迹已为人们所熟知。以维珍银河为例：一架名为“白骑士二号”的运载机将载着六名乘客的“太空船二号”送至 50,000 英尺高空。“太空船二号”脱离后，混合火箭发动机将点火，飞船将在八秒内加速至超音速，逐渐进入垂直爬升，在约 70 秒的燃烧时间内达到 3.5 马赫的最大速度。在 328,000 英尺的太空边界，“太空船二号”将漂浮几分钟，然后向上旋转尾部并重新受到地球引力，让乘客欣赏地球的美景（并短暂地受到约 6 G 的重力）。在 70,000 英尺的高度，尾部将恢复正常位置，飞船将再滑翔 25 分钟返回地球。总飞行时间：从登机到下机大约需要两个小时。

我看见他的发际线被汗水浸透。“我没事。”他虚弱地说道，声音从我身旁传过，传向空中。

然而，尽管维珍和 XCOR 已投入数十亿美元开发可靠的太空乘客运输方式，但许多同样复杂的问题仍然存在，其中第一个问题就是确定谁可以乘坐太空飞船。为此，NASA 制定了非常严格的指导方针：视力矫正至 20/20、坐位血压低于 140/90、身高 5 英尺 2 英寸至 6 英尺 3 英寸——这还不包括水下生存测试和潜水认证。根据美国联邦航空管理局的太空飞行规定，私人太空公司不得向 18 岁以下的任何人出售机票。但这是唯一的指导方针。

目前，是否尝试太空旅行的问题主要取决于乘客。Nastar Center 模拟器可以帮助做出决定——如果你在模拟器中连 10 分钟都坚持不了，你可能要重新考虑你的第二套房子抵押贷款了。Virgin 已经建议潜在乘客在离心机中试一试，而为私人太空游客提供服务的新一代太空装备供应商正在决定是否应该要求所有客户都参加这种培训课程。

公司接下来要解决的问题是，一旦乘客到达 328,000 英尺的高空，他们该如何处理。他们能站起来漂浮吗？如果有人出现医疗紧急情况怎么办？或者需要上厕所怎么办？Nastar 中心是世界上为数不多的拥有模拟太空旅行设备的设施之一，为探究这些问题提供了难得的机会。Nastar 中心太空培训和研究主管布里安娜·亨伍德 (Brienna Henwood) 表示：“使用我们进行培训的公司正在询问我们发现了什么。他们正在努力找出该怎么做。”

除了这些非常笼统的描述，私人太空飞行的细节问题仍远未解决。想想航空业花了数年时间才制定出适用于所有人的协议——座椅靠背、托盘桌等。而且那是在地球大气层中。在失重环境中，呕吐意味着反刍食物会漂浮到鼻腔中。在距地球 62 英里的地方，什么样的层压安全信息卡能帮你解决这个问题？

在离心机内，我系好安全带，坐在驾驶座上，面前是一面空白的弧形墙壁，墙上投射着假地平线和仪表。离心机的旋转是为了欺骗内耳，让它相信地平线就是模拟显示的位置，但我的内耳比大多数人更怀疑，不愿接受它无法亲眼看到的东西，在门关上之前，我知道我死了。

我发现座位一侧有一个呕吐袋，于是拿出来，看看袋子的确切位置。然后我试着把它塞回袋子里，但失败了，它掉到了地上。我还有更重要的事情要担心。

“你准备好了吗？”斯威通过驾驶舱扬声器问道。他正在控制室里监督模拟过程。“准备好了，”我回答道，试图让自己听起来轻松愉快。离心机开始“空转”——只有 1.4 G，旨在模拟平直飞行。我面前的屏幕显示地平线平坦，群山从我身下掠过。我的内耳知道有些不对劲。它能感觉到我实际上是在绕圈飞行，并不断让我的眼睛向左看，试图找到它所知道的真正的地平线，就在太空舱外的某个地方。我必须努力集中注意力，专注于投射在我面前的虚假的平坦地平线。“我有点头晕，”我虚弱地说。“好的，休息一下，直到你准备好，”斯威回答道。

最终我意识到我可以旋转一整天。“情况不会好转的，”我说。“走吧。”

第一个动作是向右急转弯，大概 45 度。当我转过身时，我的内耳开始发出多个信号。它说，你正在向前跌倒。它补充说，向右跌倒。它还建议，继续尖叫。我的眼睛不知道该往哪里看，就在我开始恐慌的时候，地平线又转平了，又一次前庭信号冲突。四项测试中的一项结束了，我已经感觉很糟糕了。

“现在我们做同样的事情，但压力是 3.5 Gz，”Swee 说道。“记得收紧肌肉，并间歇性呼吸，”他补充道。“三……二……一……”

现在情况更糟了。转弯处更加陡峭，一切都不对劲。我的眼睛又不知道该看哪里了，但没关系，因为它们开始失去视力。红色的静脉图案侵入我的视线边缘。我试图绷紧肌肉，迫使血液流过心脏，我像发脾气的孩子一样喘着粗气，但我的视野中心却在缩小。哇，我觉得这真的就像一条隧道。一会儿，我就什么也看不见了。

然后太空舱侧向转动，恢复平稳，然后又出现了一组矛盾且令人作呕的信号。Gz 结束了。

我感到恶心和头晕，但此时我的大脑已经被恐慌和死亡的想法所占据，它选择接受投射在我面前的这个虚假的地平线作为真实的地平线，我松了一口气，专注于它的静止。

“准备好 Gx 了吗？”Swee 问道。“哦，天哪，”我说。他让我喘了口气，然后就到了。

三……二……一……砰，不知怎的，我同时上下移动——然后我明显地直直地冲了上去。这种感觉伴随着一种惊人的挤压感，这种挤压感让我嘴巴周围的皮肤向眼睛方向移动，并保持在那里。十秒钟过去了，这种感觉就像从房子上摔下来一样。

现在是早上的最后一项测试：完整的 6 Gx 。这次，如果你让我在忍受这项测试和朝自己的头部开枪之间做出选择，我会选择后者——只要我能举起手臂。我能感觉到喉结落回气道并触及另一侧。我呼吸困难。我真的被压垮了，我希望它停止。即使我平复了情绪，我的内耳也在全力反抗，我的眼睛盯着整个太空舱。我几乎能闻到午餐时吃的熏牛肉的酸味。然后门开了，我被轻轻地扶了出来。

我没有呕吐。我只能这么说。但我不得不把飞行服的拉链拉到腰部，然后瘫倒在沙发上，穿着湿透的 T 恤，才能保持身体的平衡。有人给我拿来一瓶可乐。而我，这个来参加这个项目的人，原本是想安静地参与和观察，却发现自己成了众人关注的焦点。半个小时里，满屋子的人都对我表示同情，他们不仅比我有更多的时间、金钱和勇气，而且对我只能形容为剧烈的晕动症有着神奇的抵抗力。

我从沙发上的位置看着其他候选人轮流参加考试。一位女士，莫琳，USRA 的成员，几乎是冲进离心机的，她太兴奋了。她平静地度过了考试，除了一件事：“嘿，我在转圈的时候，一个呕吐袋打到了我的脸上！”她说着，走出了离心机。我举起苍白而汗流浃背的手，心不在焉地道歉，然后闭上了眼睛。

如果说 Gz 和 Gx 测试只是热身，那么当天的主要活动就是对太空船二号之旅的全面模拟。Swee 说，他将让我在预期重力的一半下进行试运行，然后在满重力下进行最终测试。

当我系好安全带时，他给了我一些建议。“不要转头，”他说。我向后靠在头枕上，尽量保持静止。这有很大的不同，因为离心机和我的头部的运动不会在我的内耳中产生不匹配的信号。

太空舱在脱离模拟运载机时摇晃着。我感觉好像从椅子上向后倾斜。我并不感到恶心，但我很害怕：模拟视图向我展示了地球正在以多快的速度坠落，这只会加深我努力控制的恐慌。

在远地点，失重感开始出现，万籁俱寂，我目睹了缓慢旋转的地球曲线。“我看到的是什么？”我问道。“那是洛杉矶，”斯威说。我意识到，随着“飞船”的转动，我可以看到视野顶部的旧金山湾区。随着机器人的声音开始倒计时，我想象着我的妻子在奥克兰，在后院追逐我的女儿。太空行走的宇航员经常报告说，他们与星星、宇宙、万物有着一种欣快的亲近感，这导致他们不愿意重返太空，这很危险。而我却有相反的冲动：一种离家遥远的感觉，以及一种强烈的渴望，希望立刻回到家乡。

离心机开始模拟轰鸣、颤抖的再入过程，虽然没有发射时那么剧烈，但同样令人恐惧，最后我们在 50,000 英尺的高度平稳飞行，模拟就此结束。“你准备好进行完整的模拟了吗？”斯威问道。我不得不想了一会儿。我头晕目眩，心惊胆战，筋疲力尽。我想坚持下去，但我也不想吐在同学们花了大价钱使用的离心机里。“不，”我对斯威说。就这样，我作为一名公民宇航员的身份被取消了。

当我的返程航班在费城机场的跑道上呼啸而过时，我发现自己在计算我的 Gx（我决定不超过 2），当我们向上倾斜然后向右倾斜时，我能感觉到 Gz 悄悄地混入其中。我感觉我的血液被轻轻地推向我的脚，尽管我知道这不足以将它从我的大脑中带走。

最重要的是，我突然意识到科技的茧正在弥补我身体对一切的脆弱。机舱增压是目前我最关心的问题。事实证明，一万英尺不仅仅是允许使用便携式电子设备的高度。这也是乘客开始需要氧气辅助的高度。在我们 32,000 英尺的巡航高度，如果没有机舱中的氧气混合物，机上任何人都无法维持超过 15 秒。在那之后，我们就会开始昏倒并死亡。

然而，我却靠在椅背上看电影，心满意足地认为周围的系统能让我活下来。毕竟，在我之前，已有数百万人飞过天空。

难道这就是建立私人太空旅行信心所需要的吗？数百万人先行？数十万人？数千人？似乎不可能有那么多志愿者愿意冒着恶心甚至更糟的风险，去比我们在地面上近 62 英里的地方看星星。当然，赖特和他的团队毫无畏惧，他们毕生渴望亲身体验太空，并借助我根本没有的身体能力。我祝他们一切顺利。如果成功，他们将重新定义拥有正确东西的含义——并希望在此过程中开创一门新的公民太空科学。但是，虽然他们的位置可能在星空，但我了解到，我的位置就在地球上。

Jacob Ward 曾任《大众科学》杂志主编。_ 可在 Twitter 上关注他：@ jacobward。_