中国の宇宙飛行士はどのように訓練されているのでしょうか?

2021年10月16日早朝

神舟13号有人宇宙船が打ち上げられる

中国の宇宙飛行士3人が宇宙へ

想像したことはありますか

宇宙を飛んでいるような感覚

微小重力環境に入るとき

自由に浮かぶことができます

食べること、飲むことが楽しくなる

窓の外を見ると地球の美しい景色が見えます

でもご存知ですか

これまでに宇宙に行った人間は600人未満

彼らは一般人が想像できないほどの訓練と選抜を受けている

旅の途中で、どれくらいの潜在的な危険に遭遇しますか?

命を失う可能性さえあります。

（1961年から2021年までの人類の宇宙進出回数、@陈随/Planetary Research Instituteによる描画）

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この記事

中国の宇宙飛行士になる方法を紹介します

宇宙ステーションに滞在して帰還するまでの全過程

この旅で

これまで知らなかった多くのことを経験するでしょう。

有人宇宙飛行を再発見する

自分自身をもう一度知る

01

ホーン

空の前に

あなたは群衆の中の一人に過ぎない

家族や友人に囲まれて

活気があって些細なこと

(夜市の群衆、写真家 @蒋人可)

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宇宙飛行士になる

空軍パイロットになることも選択できます

あるいは科学研究機関の航空宇宙飛行士

あるいは科学研究機関から専門家を招聘する

ここでは空軍パイロットを例に挙げます

厳しい選考に合格しなければなりません。

数年から10年にわたる厳しい訓練を経て

数百時間の運転経験

空中での緊急事態にうまく対処

そうして初めて最初の審査に合格できるのです

(空軍パイロット訓練、写真家@Air Force Online)

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予備選挙後

研修と選考は数回に渡って行われます。

身体的、心理的、総合的な品質などの観点から

包括的な調査とスクリーニングを実施します

(2012年5月25日、北京、宇宙飛行士の劉洋が聴力検査を受ける、撮影：中国宇宙飛行士センター)

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何千人もの人々があなたと一緒に旅をしています

残ったのは数十人だけだった

除去率は100:1にも達する

今

選考に合格したあなた

宇宙飛行士隊

中国宇宙飛行士研究訓練センターに移転

宇宙飛行士になるための正式な訓練

まだ始まったばかり

中国の宇宙飛行士訓練プログラム

8つの主要カテゴリーと200以上の科目があります

天国への階段のように

レベルアップするごとに

宇宙に一歩近づくでしょう

(宇宙飛行士の訓練プログラム、イラスト：@Chen Sui/Planetary Research Institute)

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太りすぎの持久力トレーニング

体重の8倍の圧力がかかります

同時に、事前に決められたアクションを実行し、質問に答える必要があります

筋肉がひどく変形し、呼吸困難に陥ることもあります。

ボタンを押して停止することもできます

しかし、誰もそれを押したことはありません。

(体重超過の持久力適応訓練における遠心分離機トレーニング、写真撮影@中国有人宇宙飛行、地図@Chen Sui/Planetary Research Institute)

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微小重力下で

めまいはどこにでもある

これには前庭機能の訓練が必要である

目を覆わなければならない

高速回転椅子に座る

15分間のスピンを体験

私が初めてこのタイプのトレーニングに出会ったとき

嘔吐はよくある

（前庭機能訓練における回転椅子訓練、撮影者：中国有人宇宙飛行）

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さらに宇宙では

体内の血液が脳に流れ込む

ベッドに頭を下にして横になる必要があります

この血液の再分配に対応するために

(血液再分配訓練、写真家@中国有人宇宙飛行)

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身体的なトレーニングに加えて

心理トレーニングや専門知識の学習も必要

天文学、空気力学、エンジン原理

医学、心理学、動物学、植物学

あなたには学ぶべき知識が多すぎます。

（宇宙飛行士の景海鵬が植物の識別を学んでいるところ。撮影：中国宇宙飛行士センター）

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荒野での生存も必修科目

宇宙でも地上でも

緊急事態は起こり得る

(野生のサバイバル訓練、写真家@中国有人宇宙飛行)

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総合的な実践演習では

デジタルシミュレーションシステムを使うことができます

宇宙の仕組みを体感しよう

(神舟12号の宇宙飛行士がデジタルシミュレーションメンテナンス訓練を実施、撮影：@China Manned Spaceflight)

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または中性浮力タンク内

模擬微小重力下での船外活動

体に鉛の重りを付けて水の底まで沈まなければなりません

トレーニングは4～6時間続きます

トレーニング後に疲れを感じる

（神舟12号乗組員が水槽で船外訓練を実施、写真家@中国漫漫空空）

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低圧船外活動訓練

真空状態を完全にシミュレートします

これは最も危険な運動の一つです。

命を守るためには船外宇宙服を着用しなければなりません。

（神舟12号乗組員が低圧客室船外活動訓練を実施、写真家@中国漫漫空探）

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このトレーニングは3〜5年間続きます。

この期間中

家族や友人と過ごす時間が大幅に減ってしまうかもしれません。

これらは払わなければならない犠牲です。

これらすべての後でも

長期間、バックアップ宇宙飛行士として働くこともできます

引退するまで、彼は本当に空を飛べなかった

しかし、現地でのあなたの貢献は

これは間違いなく有人宇宙飛行の初の事例です。

不可欠な部分

02

打ち上げ

ついに発売日を待ちました

あなたと2人の仲間が公式クルーに選ばれました

中国の宇宙ステーションにやってくる

酒泉衛星発射センター

巨大な長征2Fロケットが塔の上に立っている

準備完了

今の気分のように

(打ち上げ前の長征2Fロケット、撮影者：白龙)

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更衣室にて

宇宙服を着ます。

重さは最大20kg

宇宙ステーションに入る前に

この宇宙服を常に着用しなければなりません。

（女性宇宙飛行士の劉楊さんが客室内で宇宙服を着用、撮影：@阿毛）

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発売前

あなたは地球上の人々に別れを告げるでしょう。

しかし、多くのレンズに直面して

心の中のことを言えないかもしれない

あなたは宇宙船に向かって歩きます。

宇宙服を着たあなた

スタッフの助けを借りて発射室に入る

(出発の準備をする神舟12号の宇宙飛行士、撮影：中国有人宇宙飛行)

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ハッチは閉じられました

ローンチカウントダウンフェーズに突入

キャビン内では落ち着いています

目の前のタスクを一つずつ実行する

時間が経つのを忘れそうでした

カウントダウンパネルに最後の1分が表示されるまで

3、2、1、点火！

大きな音とともに

メインスラスタとメインエンジンが点火

（神舟13号有人宇宙船を乗せたロケット打ち上げの瞬間、撮影者@Tea-tia）

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空に浮かぶロケット

美しい弧を描く

（神舟13号有人宇宙船を積んだロケットの軌道、撮影者：戴建峰）

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あなたは宇宙船の中にいます

一瞬にして座席に「押し付けられた」

1倍の重力から3倍の重力へ

わずか数分で

重力が突然「消えた」

手にしたペンが浮かび上がる

宇宙船を保護するフェアリングは捨てられた

宇宙と地球の壮大な景色

舷窓からあなたの目に流れ込む

（打ち上げ中に機内から地球と宇宙を眺める、写真家@中国漫空空）

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しかしすぐに

あなたの注意は再びキャビンに引き付けられます。

これで正式に宇宙に進出しました

高度400キロメートルの予定軌道上で

次に宇宙ステーションに近づきます

ドッキングの準備完了

ドッキングプロセス

見た目ほど単純ではない

これらは秒速 7.9 キロメートルの速度で移動する 2 つの物体です。

万が一衝突が起きた場合、致命的な損傷が発生します。

(宇宙船のドッキングプロセス、作画：@陈随/Planetary Research Institute)

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したがって

ドッキングには非常に高精度の速度と角度の制御が必要

両側にドッキング機構

誤差は十数センチ以内でなければなりません。

200m、50m、10m

3メートル、2メートル、1メートル

......

振動で

接続しました！

（天舟宇宙船と宇宙ステーションのドッキングは説明のみを目的としており、撮影者は@中国漫空空です）

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待ちきれない

宇宙に新しい家を作りたい

重い宇宙服を脱いで

しかしまだ

宇宙船と宇宙ステーションのドッキング

厳重な封印を維持しなければならない

漏洩事故の原因になります

コンピュータがシールを確認するまで待ちます。

このプロセスは非常に長い

ついに数時間後

コンピュータがコマンドを送信: シールはそのまま

ハッチを開けることができます。

宇宙生活に向かって浮かぶ

宇宙ステーションへ行きますよ！

03

遠くを見る

宇宙での最初の1週間

興奮した

宇宙のさまざまな症状も現れるでしょう

これらの症状は宇宙ステーションに入ってから 3 ～ 7 日後に最も顕著になります。

(宇宙ステーション内で「軒先や壁の上を飛ぶ」神舟12号の宇宙飛行士、撮影：@China Manned Spaceflight)

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幸いなことに、適応期間はすぐに過ぎました。

次のステップ

この新しい家をじっくり見る時期が来ました。

コアモジュール全体の長さは16.6メートル、最大直径は4.2メートルです。

室内空間はかなり広い

(天河コアモジュールの内部、撮影者@中国有人宇宙飛行)

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天舟宇宙船はあなたより先に来ました

大量の機材と物資が出荷された

次は「パッケージを開封する」時間です

（「エクスプレスの開梱」、写真家@中国有人宇宙飛行）

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「速達便」の場合

日々の必需品に加えて

最も重要なのはあらゆる種類の機器です

これらの装置は宇宙ステーションの運用を維持するために使用される可能性がある。

あるいは宇宙での科学実験のために

ここ

多くのデータ収集と技術調査を完了する必要がある

航空宇宙医学実験、宇宙応用システム実験

宇宙ステーションの日常的なメンテナンス、物資の在庫管理など。

（宇宙飛行士の唐紅波が科学実験用キャビネットを組み立てているところ。撮影：中国有人宇宙飛行）

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仕事中

多くの機器や部品が飛び交う

ジップロックバッグ、ベルクロ、ロープを常に使用することを忘れないでください。

所定の位置に固定する

(宇宙に浮かぶ荷物と道具、撮影：中国有人宇宙飛行)

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忙しい仕事の他に

エネルギーが必要です

宇宙ステーションの宇宙メニューは非常に豊富です

7日間繰り返しなく保証できます

宇宙ステーションのマイクロ波加熱

地面と同じくらい熱い食べ物を作りましょう

新鮮なフルーツもお楽しみいただけます。

（食事を終えた後、宇宙飛行士たちはリンゴの芯を袋の中に入れた。撮影：@中国漫人空空）

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食べ物を超えて

水と酸素は生存に不可欠である

しかし、大量の酸素と真水を宇宙に運ぶのは費用対効果が高くありません。

だから再生型生命維持システムが必要なのです

水の電気分解によって

吐き出した二酸化炭素

水の電気分解によって生成された水素と反応する

かなりの酸素を生成できる

あなたが吐き出す水蒸気と排泄する尿

その後、尿処理サブシステムを経て生活用水となる。

その後、水処理サブシステムを通過して飲用可能な純水になります。

(尿処理サブシステムのコア構造の概略図、@陈随/Planet Research Institute による描画)

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個人の衛生に気を付ける

特別な装備やスキルが必要

例えば、シャワーを浴びる、髪を洗う、歯を磨くなど

最も簡単な方法

タオルで拭いたり、シャンプーでこすったりする

そして糞便やその他の排泄物

特殊な装置によってすぐに袋の中に吸い込まれます

そしてそれを天舟宇宙船に載せる

天舟が大気圏に再突入した際に破壊された

（国際宇宙ステーションのトイレシステムは説明のためにのみ示されています。写真家@NASA）

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さらに、飛行時間が長いため

心身の健康にも注意を払う必要があります

宇宙における微小重力と放射線

筋肉、骨、心臓血管系にダメージを与えます。

疲労、感染症、胃腸の不快感などの症状が現れる場合があります。

長期間の閉鎖的で騒がしい環境

心理的な不快感を引き起こす可能性もある

したがって

特別な宇宙運動処方箋が必要です

各筋肉群ごとに1日2.5時間以上の運動を維持する

(宇宙ステーションでの訓練、撮影：中国有人宇宙飛行)

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一日の終わりに

自分専用のキャビンに入る

ここには専用の舷窓があります。

（キャビンで眠る宇宙飛行士、写真家@汤洪波）

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寝る前に

舷窓から覗くと

遠くの星や銀河を見る

しかし、あなたにとって最も魅力的なのは地球です。

大気の特定の成分は夜間にかすかな光を発します。

七恵です

（2021年7月30日、宇宙飛行士の唐紅波さんは北アフリカ大陸の何千もの光の壮大な光景を撮影した。宇宙の星と地球上の光は互いに補完し合い、調和のとれた生命の動きを共に演じている。地球表面の光の層は、大気中の分子や原子が特殊なプロセスで放出する光で、大気光と呼ばれる。撮影者@Tang Hongbo）

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山、海、森林、砂漠

一瞬にして君に置き去りにされた

（宇宙ステーションから地球を眺める、南アフリカの南端、ペルー南部、2つの白い点はソリマナ火山とコロプナ山頂、写真家@汤洪波）

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シティライト

暗闇の中で輝く

あなたが住んでいた街が見えます。

（2021年8月24日午後9時29分、コアモジュールの組み立てが北京上空を通過した際、聶海生さんが北京の夜景を撮影した。写真右側の金色の「星」は北京大興国際空港、撮影者@倪海胜）

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雲が見える

台風と雷を見る

オーロラ、日の出、日の入りを見る

あなたがよく知っているものすべて

見た目はそれぞれ違う

(宇宙ステーションから夕日を眺める、写真家@刘伯明)

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宇宙ステーションでの日々が過ぎていくにつれ

あなたはここでの生活にますます慣れてきています

しかし明日

新しいタスクが発生します

出口

船外活動はこれまでで最も危険な宇宙活動である

完全に宇宙にさらされることになります。

放射線、微小隕石、宇宙ゴミの脅威に直面

しかし、あなたには3つの保護があります

最初のレベルは

エアロック

これは宇宙の内外にあるあなたの「リビングルーム」です

複雑な機能を持つ

減圧、気密検査、ハッチの開閉等を含みます。

キャビン外の環境に事前に適応できるようにします

キャビンを離れるときや戻るときは安全を確保してください

（エアロックで準備をする宇宙飛行士、写真家@中国漫空空）

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2番目のレベルの保護は

船外宇宙服

これはキャビン内の宇宙服よりも強力な「鎧」です

複数のレイヤーとコンポーネントで構成されている

最も内側の液体冷却スーツと換気システム

いつでも体温を奪うことができる

宇宙服の中に汗が溜まらないようにする

外側の最も薄い特殊繊維は3層構造

最も多いのは15階建て

気密性、耐圧性、微小隕石耐性などの機能を備えています。

小型宇宙船

(船外宇宙服のスケッチ。写真に写っているのは第一世代の船外宇宙服で、説明用です。最新の飛天II船外宇宙服は第一世代をベースに改良され、耐用年数が長く、柔軟性が高く、信頼性が高いという特徴があります。地図は@陈随/Planetary Research Instituteより)

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宇宙服のヘルメットの一番外側の窓

強い日差しから守るため

純金フィルム製

直射日光による強い光から保護できる

(船外宇宙服ヘルメットのスケッチ、提供：@陈随/Planetary Research Institute)

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3番目のレベルの保護は

ロボットアーム

このロボットアームは世界をリードする

肩に3つの関節、肘に1つの関節、手首に3つの関節があります。

合計7つの関節

自由度が高い

自律移動、自己移動、設置が可能

エンドエフェクタ

複数のセンサーがある

非常に繊細な操作が可能

(ロボットアームとその可動範囲、@Chen Sui/Planetary Research Institute による描画)

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ロボットアームに自分自身を取り付けることができる

そして、それを操作して指定された場所へ送ります

通路を登る必要はありません

(ロボットアームの動き、写真家@中国有人宇宙飛行)

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この3つの保護により

予定より早くタスクを完了しただけでなく

友達とビデオを撮る時間はまだある

(2人の宇宙飛行士が宇宙服のカメラを使ってお互いの写真を撮りました。撮影者: @中国漫人空空)

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今

あなたはキャビンの外にいます

あなたより高く、遠くにいる人はいない

目の前に広がる広大な星空

あなた自身も彼らの一人になったようですね。

地球はあなたのそばに浮かんでいます

世界は最も優しい一面を見せる

この距離から

争いは見られない、憎しみも見られない

喜びも悲しみも全ては見えない

柔らかい青と白

（宇宙船と宇宙ステーションの外にいる聶海生、背景は地球。写真家@中国漫空空）

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あなたは人間からとても遠く離れています。

キャビン内の同伴者よりほんの少し先へ

しかし、こんなことは今までなかった

地球と人類との深いつながりを感じる

この船外活動の成功により

あなたの宇宙での生活は終わりに近づいています。

04

戻る

6ヶ月

地球を2880周しました

地球の何千もの面を鑑賞する

数え切れないほどの作品や科学実験を完成

さあ、家に帰る時間です

しかし、それでも軽く考えてはいけない

これは非常に危険なプロセスでもあるので

さまざまなアイテムを配置する

各システムのステータスを設定する

キャビン間のドアを閉めた後

帰還カプセルに入る

（神舟10号の宇宙飛行士乗組員、聶海生、張暁光、王亜平が帰還カプセル内にいる。撮影：中国宇宙飛行士センター）

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宇宙船が宇宙ステーションから分離する

姿勢を調整し、ブレーキをかけて減速し始める

帰還軌道に入る

さようなら、宇宙の故郷よ！

窓から宇宙ステーションを最後にもう一度眺めます。

そして徐々に離れていった

（帰還カプセル、推進カプセル、軌道カプセルが分離して帰還、撮影者@中国漫空空）

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地球に帰還するための鍵は

減速する

速度の低下により飛行軌道が減少する可能性がある

安全に地上に戻るために

帰還カプセルの速度は、軌道上の秒速7.9キロメートルから増加する必要がある。

ゆっくり降下する段階では速度を200m/sまで落とします

(分離プロセス、作画：@Chen Sui/Planet Research Institute)

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逆ロケット打ち上げ

宇宙船の速度が低下し始める

高さが減っている

大気圏上部に近づく

......

地表から80～100kmの地点

帰還カプセルが大気圏に再突入

この宇宙旅行の最も激しい部分がやってくる

大気が宇宙船に激しく擦れ始めました。

宇宙船の表面温度は1600℃まで急上昇

熱い空気はイオン化する

オレンジ色のイオンの層が宇宙船を囲んでいます

このエリアはブラックゾーンと呼ばれています

電離層によりビデオ通信が遮断される

しかし、あなたの生理学的データは地上に送信される可能性がある。

(帰還カプセルは大気圏に到達、撮影者@中国漫空空)

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地表から約10キロメートル

速度は時速800キロメートルに低下しました

パラシュートシステムが作動し始めます。

誘導パラシュート、減速パラシュート、メインパラシュートで構成されています。

(パラシュートシステム、イラスト：@Chen Sui/Planet Research Institute)

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2つの誘導パラシュートの引力の下で

パラシュートが開き、速度が急激に低下する

鋭い引っ張りを感じる

その後

減速パラシュートは１０００平方メートルの巨大な主パラシュートを展開した。

宇宙船は着実に降下し始めた

(メインパラシュートが開く、撮影者@中国有人宇宙飛行)

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着陸する場所で

逆噴射ロケットが全力で打ち上げられる

時速5kmで地面に衝突

衝撃で大量の塵が舞い上がった

着陸後できるだけ早くメインパラシュートを切断する必要があります

(着陸、写真家@李昀锡)

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現時点では

空中および地上の捜索救助隊はすでに活動を開始している

航空隊があなたの居場所を特定しました。

地上の救助隊があなたのところへ来ています。

（地上の救助隊員が帰還カプセルを扱っている。撮影：阿毛）

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キャビン内のあなた

しばらく逆さまの姿勢を維持した

しかし、これらはすでに簡単なことだ

外では声や金属がぶつかる音が聞こえた。

すぐにハッチが開き

無事に脱出できました

草原からの新鮮な空気が四方八方から押し寄せてきます

リラックスした気分になります

表面の重力が強すぎるのです

適応するのが難しくなります

(神舟12号有人宇宙船の帰還カプセルは無事に着陸し、3人の宇宙飛行士は無事にカプセルから脱出した。撮影：@孙海英)

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忙しく整然とした仕事の後

空港でヘリコプターで迎えに来られました。

私は北京行きの飛行機に乗りました

宇宙飛行士センターに戻った後

また、詳細な身体検査と長い回復期間も必要になります。

記者会見、祝賀晩餐会、その他の活動に参加する

結局

家に帰る

家族と一緒に座る

私の周りのすべてはしっかりと地面に立っている

日の出と日の入りを24時間感じることができます

風、霜、雨、雪、鳥の鳴き声、虫の鳴き声

私は今ほど自然のすべてを愛したことはありませんでした。

しかしこれで終わりではない

長い宇宙生活を経て

あなたの体は数ヶ月かかる

地球環境への再適応

この期間中、痛みやめまいを感じることがあります。

安定して立つこともできない

でも、ご存知のとおり

これらの貴重な経験

それらはすべて無限の宝物です

それを次の世代の宇宙飛行士に引き継いでいくのです。

彼らの空への旅を護衛する

中国の有人宇宙計画

何世代にもわたる宇宙飛行士たちの努力によって

徐々に成長し拡大する

(中国の宇宙飛行士地図帳、@Chen Sui/Planetary Research Institute による作画)

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ある夜

見上げると

夜空に光の筋が見えるかもしれません。

そこはあなたが以前住んでいた場所です。

そこに至る道は険しい

しかし、最も美しい景色は隠されています

遠くて寒い

しかし、これは中国の有人宇宙飛行の最大の旅であることを証明している

(黄道光は地球、金星、木星、土星、火星の 5 つの惑星を横切ります。この風景は地球上で最も古い生命形態の 1 つであるストロマトライトです。写真家 @Tea-tia)

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この記事は

文：Zhang Zhao 写真：Pan Chenxia

デザイン：チェン・スイ レビュー：李雪麗

宇宙ステーションモデル：Zhao Bang、Li Jiangfei、Han Jiaqi、Chen Sui

ヘッド写真/表紙写真家: 唐紅波

感謝: 中国有人宇宙工学事務所

【本論文の主な参考文献】

[1] 陳尚光宇宙飛行の英雄たち：宇宙飛行士の足跡をたどる[M]。中国航空宇宙出版社、2011年。

[2] ケン・マクタガート宇宙へ飛ぶ：宇宙飛行士はどうやって作られるか[M]。郵政電気通信出版局、2018年。

[3]徐江華航空宇宙学入門[M]北京航空航天大学出版局、2015年。

[4] スコット・ケリー私の宇宙での一年[M]。 CITIC Press、2020年。

[5] テリー・ワーツ（米国）ナショナルジオグラフィック宇宙探検ブック[M]。江蘇フェニックス科学技術出版社、2019年。

[6] 李炭秋船外宇宙服「フェイティアン」の開発[J]。有人宇宙飛行、2008(04):8-18。

[7] 黄維芬神舟7号有人宇宙飛行ミッションのための宇宙飛行士の選抜と訓練[J]。有人宇宙飛行、2008(04):19-26.

出典: プラネットリサーチインスティテュート