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基础训练

宇航员候选人在有资格执行太空任务之前，需要接受大约两年的基础训练。在此期间，他们学习地球科学、空间站系统、机器人技术和火箭科学等课程。他们还要学习俄语，因为美国和俄罗斯宇航员在国际空间站上合作。体能训练也是训练的重要组成部分，候选人定期游泳、跑步并进行力量训练。在基础训练结束时，通过所有测试的候选人正式获得宇航员称号。

水下训练

宇航员训练中最重要的部分之一发生在一个叫做中性浮力实验室（NBL）的巨型水池里。这个水池长202英尺、宽102英尺、深40英尺，是世界上最大的室内游泳池之一。在水下漂浮感觉类似于在太空微重力环境中漂浮，所以宇航员在正式进行太空行走之前先在这里练习。一次太空行走的水下训练可能长达六个小时，宇航员在任务前可能要进行数十次水下训练。潜水员总是在附近待命，以协助确保安全，并向宇航员递送所需工具。

生存训练

宇航员必须为各种紧急情况做好准备，包括降落在计划降落地点以外的地方。他们参加野外生存课程，学习如何在森林、沙漠和海洋中寻找食物、搭建庇护所和发出救援信号。水上生存训练教导宇航员如何从降落在海洋中的太空舱逃脱，以及如何在波涛汹涌的大海中漂浮。过去，宇航员在冬季的俄罗斯偏远地区进行训练，以准备降落后在寒冷天气中生存。这些技能让宇航员相信自己几乎可以应对任何紧急情况。

飞行与航天器训练

还不是飞行员的宇航员候选人需要学习驾驶T-38喷气式训练机，这是NASA使用的快速训练飞机。即使是科学家出身的宇航员而非飞行员，也必须完成飞行训练，因为这能培养在压力下快速做出决策的能力。宇航员还会在航天器模拟器中花费数百小时，这些模拟器是他们将要驾驶的飞行器的精确复制品。这些模拟器可以重现任务的每个环节，从发射到与空间站对接，再到返回地球降落。训练员有时会突然引入问题和紧急情况，让宇航员学会保持冷静并迅速解决问题。

学习在太空生活

在太空生活与在地球上生活有很大不同，宇航员必须学会在微重力环境中完成日常任务。他们练习从特殊袋子里进食、睡在固定在墙壁上的睡袋里，以及使用靠吸力而非重力工作的太空厕所。宇航员还要学习操作他们将在国际空间站上进行的科学实验。他们练习操控空间站的机械臂——加拿大臂2号，这个机械臂用于移动设备，甚至可以捕获来访的货运飞船。太空日常生活的每个细节都要先在地面上练习，确保没有任何意外。

身体和心理准备

太空对人体很严苛，所以宇航员在任务前、任务中和任务后都必须保持极佳的体能状态。他们在训练期间每天锻炼约两个小时，并在太空中继续锻炼，以防止微重力导致的肌肉和骨骼损失。宇航员还与心理学家合作，为在狭小空间里与几个人共同生活数月所带来的心理挑战做好准备。隔离感、远离家人以及高压的工作环境都可能造成压力。学会良好沟通、管理压力和团队合作与任何技术技能同样重要。

未来任务的训练

随着太空探索超越国际空间站，宇航员训练也在不断发展。NASA的阿尔忒弥斯计划正在训练宇航员执行重返月球的任务，这需要学会穿着笨重的太空服在月球表面工作。未来的火星任务将要求宇航员接受历时两到三年旅程的训练，远超目前任何任务的时长。科学家们正在研究如何在太空中种植食物，以及如何在这些超长旅途中保持宇航员的健康。下一代宇航员需要集探险家、科学家、工程师和问题解决者于一身。