沒想到洞穴竟是航天員訓(xùn)練“天花板”級的存在

當(dāng)人們提到航天員訓(xùn)練時，通常會想到的是離心機(jī)、失重飛機(jī)、水下訓(xùn)練。然而，就在前不久，一種意想不到的訓(xùn)練環(huán)境——洞穴，進(jìn)入了公眾的視野。

中國航天員科研訓(xùn)練中心發(fā)布消息，由該中心牽頭組織實(shí)施的我國首次航天員洞穴訓(xùn)練于2025年12月底在重慶市武隆區(qū)圓滿收官，共有28名航天員分為4批，在一個平均溫度只有8攝氏度、濕度高達(dá)99%的天然洞穴中完成了6天5夜的駐留訓(xùn)練。

天然洞穴

堪比太空

所謂洞穴訓(xùn)練，是指利用天然洞穴環(huán)境模擬太空極端條件，開展特殊訓(xùn)練課目。這種訓(xùn)練旨在通過洞穴中獨(dú)特的物理環(huán)境和由此產(chǎn)生的心理挑戰(zhàn)，提升航天員的綜合能力。

洞穴主營地（來源：中國航天員科研訓(xùn)練中心）

洞穴環(huán)境與太空環(huán)境之間存在諸多相似之處。第一，空間隔離。在太空執(zhí)行任務(wù)時非常依賴無線電通信與地面保持聯(lián)絡(luò)溝通，但通信往往受到天體相對位置、時間、地形等限制而出現(xiàn)延遲、阻斷、干擾等情況，尤其是未來的深空任務(wù)中通信中斷的情況會更為顯著。一旦出現(xiàn)通信延遲甚至中斷，航天員必須進(jìn)行自主決策應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外情況。自然洞穴地處偏遠(yuǎn)，與世隔絕，環(huán)境復(fù)雜，通信受限，這種隔離性特征與太空有幾分相似。

第二，環(huán)境幽閉。受到運(yùn)載能力和成本等因素的限制，航天器內(nèi)部空間十分有限，屬于幽閉環(huán)境。尤其在執(zhí)行出艙活動時，身著艙外航天服在四周漆黑寂靜的太空中連續(xù)工作 8 個多小時，這對航天員生理上、心理上是極大的挑戰(zhàn)。天然洞穴本身比較封閉，空間狹窄，活動范圍受限，某些支系洞穴甚至勉強(qiáng)只夠一人通過，很好地模擬了太空中的幽閉環(huán)境，可以增強(qiáng)航天員的適應(yīng)能力。

第三，資源有限。與太空一樣，天然洞穴中缺乏生活物資，物資必須提前儲備、按時送達(dá)、合理分配，一套完整的資源管理體系對太空任務(wù)至關(guān)重要。

第四，感知剝奪。天然洞穴往往非常深邃，黑暗而寂靜，缺乏陽光等視覺參考，生活在其中有可能丟失對晝夜節(jié)律的感知，破壞本已熟悉的生活規(guī)律，這對人體生理規(guī)律和心理耐受能力都是考驗(yàn)。

第五，未知風(fēng)險。天然洞穴保持著原生態(tài)，地形、構(gòu)造、空氣、水流情況既復(fù)雜又陌生，伴隨著許多未知風(fēng)險。雖然這些風(fēng)險事件與太空環(huán)境中潛在的風(fēng)險并不完全相同，但是在洞穴中開展的訓(xùn)練可以幫助航天員提升危險應(yīng)對能力。面對未知環(huán)境，航天員將開展環(huán)境監(jiān)測、洞穴測繪等作業(yè)，而這恰恰又與未來載人登月或火星探測任務(wù)中的地質(zhì)勘查工作極為相似。

洞穴訓(xùn)練是野外生存訓(xùn)練的升級版，堪稱航天員訓(xùn)練場的“天花板”，在這種極端環(huán)境中，航天員的危險應(yīng)對能力、自主工作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、應(yīng)急決策能力、科學(xué)考察能力、身體耐受能力和極端環(huán)境心理韌性等將得到全面的鍛煉與考核。

起步不晚

起點(diǎn)不低

目前國際上公認(rèn)的最成熟的航天員洞穴訓(xùn)練是歐洲空間局（ESA）的CAVES 項(xiàng)目。CAVES是一個縮寫，正好湊成了“洞穴”的英文單詞，其全稱為“Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills”，直譯過來是“旨在評估和鍛煉人類行為與績效技能的協(xié)作探險”。這個名字清晰地揭示了其核心目標(biāo)：訓(xùn)練航天員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、行為表現(xiàn)和心理技能。

洞穴訓(xùn)練的系統(tǒng)性研究始于2005年，經(jīng)多方論證后2011年正式實(shí)施，至2025年共舉辦七屆。一次完整的洞穴訓(xùn)練通常為期三周，由地面學(xué)習(xí)與準(zhǔn)備階段、洞穴任務(wù)執(zhí)行階段和返回與總結(jié)階段構(gòu)成。CAVES是一個面向全球的國際合作項(xiàng)目，來自歐洲、美國、俄羅斯、日本、加拿大、中國及阿聯(lián)酋等7個航天機(jī)構(gòu)的 38 名航天員參加過訓(xùn)練。

2016年葉光富（左三）參加歐空局洞穴訓(xùn)練（來源：歐洲空間局）

2016年，中國航天員葉光富曾與來自美國、日本、俄羅斯的航天員一同，在意大利撒丁島的洞穴中完成了6天6夜的訓(xùn)練。而不到10年后，中國開啟了國內(nèi)首次洞穴訓(xùn)練，葉光富擔(dān)任了訓(xùn)練指揮之一。

洞穴訓(xùn)練是一個以真實(shí)科學(xué)考察為核心、聚焦于團(tuán)隊(duì)行為與技能的高仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，對提升航天員在極端環(huán)境下的綜合能力，有效增強(qiáng)航天員心理韌性有著重要作用，尤其是面向未來長期在軌飛行和執(zhí)行載人登月任務(wù)有著深遠(yuǎn)意義。因此，也就在歐空局開展CAVES項(xiàng)目后不久，中國航天員科研訓(xùn)練中心便決心攻關(guān)突破。2016年起，一支數(shù)十人的團(tuán)隊(duì)走南闖北，開始了“尋洞”歷程，足跡遍至廣西、貴州、湖南、重慶等7個省市，累計行程超過2萬公里，多次冒著生命危險鉆進(jìn)人跡罕至的原始洞穴，只為求得一處理想的訓(xùn)練場所。直到2024年，終于確定了重慶武隆區(qū)一處地質(zhì)穩(wěn)定、氡濃度安全、環(huán)境與太空契合的洞穴。從此中國航天員訓(xùn)練系統(tǒng)中又多了一顆閃亮的明珠。

中國的洞穴訓(xùn)練在向歐洲充分學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在具體理念和執(zhí)行上有自己的特色和創(chuàng)新，已形成了自己獨(dú)特的體系。例如，我國的洞穴訓(xùn)練與載人登月任務(wù)需求結(jié)合更緊密，將月球地質(zhì)科考能力培養(yǎng)、前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)充分融入其中，構(gòu)建起“訓(xùn)研一體”的新模式。再如，減少洞內(nèi)保障團(tuán)隊(duì)對參訓(xùn)隊(duì)員工作的干預(yù)，讓他們更加貼近實(shí)戰(zhàn)，更多地發(fā)揮自主性，從而進(jìn)一步激發(fā)團(tuán)隊(duì)與個人的潛能；但同時，采用先進(jìn)的音視頻通信技術(shù)以及無線通信技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測洞內(nèi)人員的活動情況，提升安全保障水平。

訓(xùn)練體系

創(chuàng)新升級

洞穴訓(xùn)練雖然引人矚目，但它只是航天員龐大訓(xùn)練體系中的一個環(huán)節(jié)。完整的航天員訓(xùn)練涵蓋了八大類別，包括：基礎(chǔ)理論訓(xùn)練、體質(zhì)訓(xùn)練、航天環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練、專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練、飛行程序與任務(wù)模擬訓(xùn)練、心理訓(xùn)練、救生與生存訓(xùn)練和大型聯(lián)合演練。

天員在洞穴中進(jìn)行物品傳遞協(xié)作訓(xùn)練（來源：中國航天員科研訓(xùn)練中心）

★ 基礎(chǔ)理論訓(xùn)練的目的是使航天員了解載人航天的專業(yè)基礎(chǔ)知識和相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)知識，開設(shè)有“載人航天工程基礎(chǔ)”“航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)”等十余門專業(yè)課程。

★ 體質(zhì)訓(xùn)練則貫穿航天員整個職業(yè)生涯，讓航天員時刻保持合格的體能素質(zhì)和健康水平。

★ 航天環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練是最具特色和最具針對性的類別，主要是幫助航天員適應(yīng)超重和失重環(huán)境，往往需要借助離心機(jī)、失重飛機(jī)、中性浮力水槽等特殊設(shè)備模擬特定環(huán)境。

★ 專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練是航天員職業(yè)訓(xùn)練的主要內(nèi)容，包括專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)操作等，全面系統(tǒng)地了解載人航天工程總體概況，熟練掌握載人航天飛行的專業(yè)知識和相關(guān)儀器設(shè)備的操作技能。

★ 飛行程序與任務(wù)模擬訓(xùn)練主要通過學(xué)習(xí)飛行文件、操作飛行程序模擬器等，進(jìn)一步熟悉和掌握載人飛行任務(wù)和飛行程序，以及各種應(yīng)急與故障處置程序。心理訓(xùn)練包括心理咨詢、心理表象訓(xùn)練、放松訓(xùn)練及心理相容性訓(xùn)練等，目的是使航天員進(jìn)一步提高自我認(rèn)知和自我調(diào)節(jié)能力，打造過硬的心理素質(zhì)，塑造完善的人格。

★ 救生與生存訓(xùn)練目的是提高航天員發(fā)射前和返回后的自我救生與生存能力，常見的訓(xùn)練包括直升機(jī)吊救、野外生存、緊急撤離、著陸出艙等訓(xùn)練。

★ 大型聯(lián)合演練則是多系統(tǒng)的聯(lián)合演練，涉及到人、船、箭、地（發(fā)射場和著陸場）等方方面面的聯(lián)調(diào)聯(lián)測，這也是執(zhí)行載人飛行任務(wù)前的必經(jīng)程序，也是對航天員訓(xùn)練成果的綜合檢驗(yàn)。

值得注意的是，隨著載人航天工程不同階段任務(wù)需求的變化，航天員訓(xùn)練體系和訓(xùn)練科目也在不斷迭代和創(chuàng)新，像這次洞穴訓(xùn)練還無縫銜接了叢林訓(xùn)練，正是訓(xùn)練體系與時俱進(jìn)、動態(tài)優(yōu)化的真實(shí)寫照。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、混合現(xiàn)實(shí)（MR）和人工智能（AI）等新技術(shù)的應(yīng)用，也在迅速改變著傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式。例如出艙活動在軌混合現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練設(shè)備、視動矛盾跑臺訓(xùn)練技術(shù)等，都是中國航天員科研訓(xùn)練中心最新研發(fā)或正在研發(fā)的創(chuàng)新訓(xùn)練方法。通過這些虛實(shí)疊加的模擬場景，能更直觀、更全面、更高效地幫助航天員進(jìn)行復(fù)雜設(shè)備操作訓(xùn)練，提高訓(xùn)練效率。

參考資料：

[1] 我國首次，圓滿完成！航天員為什么要進(jìn)行洞穴訓(xùn)練（科技日報）
[2] 提升危險應(yīng)對能力，錘煉心理抗壓素質(zhì)，我國首次航天員洞穴訓(xùn)練圓滿完成（環(huán)球日報）
[3] 我國首次航天員洞穴訓(xùn)練背后的故事（解放軍報）
[4] 航天員訓(xùn)練項(xiàng)目有哪些？（國家航天局）
[5] ESA's CAVES Training Course: From 'Cavewalking' To Spacewalking（SpaceNews）

原創(chuàng)文章首發(fā)于【上觀新聞】APP、《新民晚報》2026年1月21日7版科技前沿

原文標(biāo)題《欲上九天 先入洞穴 ——我國首次航天員洞穴訓(xùn)練意義非凡》

欄目編輯：馬丹文字 編輯：馬亞寧、王蕾