เส้นทางสู่การสำรวจอวกาศในปัจจุบันจำเป็นต้องมีการเตรียมการที่ท้าทายขีดจำกัดของความอดทนของมนุษย์และความรู้ทางเทคนิค หน่วยงานรัฐบาลที่มีโครงการเปิดตัวแบบแอคทีฟจะสร้างตัวกรองที่เข้มงวดเพื่อรับสมัครผู้เชี่ยวชาญที่มีความสามารถในการใช้งานระบบที่ซับซ้อนในสภาพแวดล้อมที่ไร้น้ำหนัก การฝึกอบรมลูกเรืออวกาศต้องใช้เวลาหลายปีในการอุทิศตนเป็นพิเศษ ตั้งแต่ความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมขั้นสูงไปจนถึงความสามารถในการดำเนินการช่วยเหลือทางการแพทย์ฉุกเฉิน กระบวนการนี้กำจัดผู้สมัครหลายพันรายในระยะแรก โดยให้ความสำคัญกับบุคคลที่แสดงให้เห็นถึงความมั่นคงทางอารมณ์ขั้นสุดและสมรรถภาพทางกายที่ไร้ที่ติ เพื่อทนต่อแรงโน้มถ่วงในระหว่างการปล่อยและกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก
เกณฑ์ทางการแพทย์และการประเมินความต้านทานทางสรีรวิทยา
เพื่อก้าวผ่านขั้นตอนเบื้องต้น ผู้สมัครจะต้องได้รับการตรวจทางคลินิกอย่างละเอียดถี่ถ้วนซึ่งครอบคลุมทุกรายละเอียดของสรีรวิทยาของพวกเขา แพทย์ด้านการบินและอวกาศจะมองหาความผิดปกติทางพันธุกรรมหรือสภาวะที่มีอยู่เดิมซึ่งอาจแย่ลงได้จากการได้รับรังสีคอสมิกเป็นเวลานาน การมองเห็นที่สมบูรณ์แบบ ความหนาแน่นของกระดูกที่เพียงพอ และความจุปอดที่มีประสิทธิภาพสูง ถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับการยอมรับเข้าสู่โปรแกรมการฝึกขั้นพื้นฐาน
การทดสอบความทนทานประกอบด้วยเซสชั่นต่างๆ ในเครื่องหมุนเหวี่ยงของมนุษย์ ซึ่งผู้เข้าทดสอบต้องเผชิญกับแรงโน้มถ่วงมากกว่าแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลกหลายเท่า อุปกรณ์นี้จะจำลองสภาวะที่แน่นอนของการเปิดตัวของวงโคจร โดยบังคับให้ระบบหัวใจและหลอดเลือดต้องรักษาการไหลเวียนของเลือดไปยังสมองภายใต้ความกดดันที่รุนแรง บุคคลที่ประสบกับการสูญเสียสติ หัวใจเต้นผิดจังหวะ หรืออาการสับสนอย่างรุนแรง จะสูญเสียคุณสมบัติในการประเมินการบินต่อไปทันที
การประเมินทางกายภาพอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการลอยตัวที่เป็นกลาง ซึ่งเป็นสระน้ำขนาดยักษ์ที่แบบจำลองของสถานีอวกาศจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด โดยสวมชุดกันแรงดันที่มีน้ำหนักหลายสิบกิโลกรัม ชุดที่ได้รับการประเมินจะต้องดำเนินการบำรุงรักษาที่ซับซ้อนใต้น้ำเป็นเวลาหลายชั่วโมงในแต่ละครั้ง การจำลองนี้จำลองความรู้สึกของการไร้น้ำหนักและทดสอบความคล่องแคล่วของลูกเรือในอนาคตในสภาวะที่กล้ามเนื้อเหนื่อยล้าอย่างรุนแรงและการแยกตัวจากประสาทสัมผัส
ความสามารถในการปรับตัวของระบบขนถ่ายยังอยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดระหว่างการบินพาราโบลาในเครื่องบินดัดแปลง เครื่องบินไอพ่นจะทำการเคลื่อนตัวขึ้นและลงที่สูงชันเพื่อสร้างสภาวะไร้น้ำหนักภายในห้องโดยสารช่วงสั้นๆ ผู้สอนจะสังเกตปฏิกิริยาของการเคลื่อนไหวและความอ่อนแอต่ออาการเมาอวกาศอย่างรอบคอบ โดยกำหนดปัจจัยสำหรับประสิทธิภาพการปฏิบัติงานในวันแรกของภารกิจจริง
การเตรียมจิตใจเพื่อการแยกตัวอย่างรุนแรง
การกักขังในแคปซูลขนาดเล็กเป็นเวลานานต้องอาศัยความยืดหยุ่นทางจิตที่ผิดปกติจากทีมที่เลือก จิตแพทย์ที่รับผิดชอบในการคัดกรองจะดำเนินการทดสอบบุคลิกภาพโดยมุ่งเน้นที่การแก้ไขความขัดแย้งระหว่างบุคคล ควบคุมความเครียด และอดทนต่อความคับข้องใจที่ดำเนินอยู่ การอยู่ร่วมกันอย่างกลมกลืนในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีความเป็นส่วนตัวและมีอันตรายอยู่ตลอดเวลากลายเป็นสิ่งสำคัญต่อภารกิจพอๆ กับความสามารถทางเทคนิคในการขับเรือ
การจำลองการเอาชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยบนโลกช่วยเสริมการเตรียมจิตใจของทีมที่จัดตั้งขึ้นที่ฐานฝึกซ้อม ทีมต่างๆ ถูกส่งไปยังทะเลทรายที่ร้อนจัด ภูเขาหิมะ หรือป่าทึบโดยใช้เสบียงเพียงเล็กน้อย โดยจำเป็นต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจว่าจะได้รับการช่วยเหลืออย่างปลอดภัย ขั้นตอนนี้จะสร้างความเป็นผู้นำภายใต้แรงกดดันที่รุนแรง และสร้างสายสัมพันธ์แห่งความไว้วางใจอย่างแท้จริงระหว่างสมาชิกที่จะพึ่งพาซึ่งกันและกันในอนาคตในสุญญากาศแห่งอวกาศ
ความชำนาญในระบบการบินและอวกาศและวิศวกรรมการบิน
ความซับซ้อนของแท่นปล่อยจรวดใหม่บังคับให้มืออาชีพต้องซึมซับคู่มือทางเทคนิคมากมายเกี่ยวกับส่วนประกอบทางกลและอิเล็กทรอนิกส์แต่ละส่วนในการนำทาง การฝึกอบรมทางทฤษฎีครอบคลุมถึงอุณหพลศาสตร์ประยุกต์ กลศาสตร์วงโคจรขั้นสูง ระบบช่วยชีวิต และการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด การจดจำระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยจะต้องไม่มีที่ติ ช่วยให้มอเตอร์อัตโนมัติตอบสนองต่อสัญญาณเตือนใดๆ ที่ออกโดยแผงควบคุมของเรือ
การใช้เครื่องจำลองการบินที่ล้ำสมัยกินพื้นที่ส่วนใหญ่ของกิจวัตรประจำวันในศูนย์การสอนของหน่วยงานด้านอวกาศ อุปกรณ์เหล่านี้จำลองการตอบสนองแบบไดนามิกของยานพาหนะอย่างแม่นยำระหว่างการเทียบท่ากับโครงสร้างอื่นๆ ในวงโคจรโลก ผู้อำนวยการการบินแทรกข้อผิดพลาดแบบสุ่มลงในระบบในระหว่างการฝึกซ้อมภาคปฏิบัติเพื่อประเมินความเร็วของการให้เหตุผลและความแม่นยำของการดำเนินการแก้ไขที่ดำเนินการโดยลูกเรือภายใต้ความเครียด
การบำรุงรักษาอุปกรณ์บนเครื่องบินเชิงป้องกันและแก้ไขถือเป็นทักษะพื้นฐานในการเอาชีวิตรอดที่อยู่ห่างจากฐานสนับสนุนหลายพันกิโลเมตร ผู้เชี่ยวชาญเรียนรู้ที่จะถอดประกอบและซ่อมแซมทุกอย่างตั้งแต่ระบบกรองอากาศและน้ำไปจนถึงชุดกิจกรรมนอกยานพาหนะที่ซับซ้อน การใช้เครื่องมือเฉพาะอย่างเชี่ยวชาญในสภาพแวดล้อมที่วัตถุลอยได้อย่างอิสระนั้น ต้องใช้การประสานงานของมอเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุงและความอดทนอย่างเป็นระบบ
การฝึกอบรมการแทรกแซงทางการแพทย์ในวงโคจร
การไม่มีโรงพยาบาลในบริเวณใกล้เคียงวงโคจรโลกต่ำหรือบนวิถีดวงจันทร์ทำให้สมาชิกคณะสำรวจต้องรับผิดชอบในการดูแลรักษาทางคลินิกด้วยตนเอง หลักสูตรการฝึกอบรมประกอบด้วยหน่วยการแพทย์ฉุกเฉินแบบเข้มข้น ขั้นตอนการสอนตั้งแต่การเย็บแบบง่ายๆ ไปจนถึงการรักษาเสถียรภาพของกระดูกหักที่ซับซ้อน และการปฏิบัติการช่วยชีวิตหัวใจและปอด การบริหารยาฉีดและการทำงานของอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ขนาดจิ๋วกลายเป็นทักษะบังคับสำหรับสมาชิกอย่างน้อยสองคนในแต่ละการเปิดตัวตามกำหนดการ ครูผู้สอนทางการแพทย์จำลองสถานการณ์อุบัติเหตุร้ายแรงภายในแบบจำลองเรือ โดยต้องมีการวินิจฉัยที่รวดเร็วและแม่นยำภายใต้สภาพแสงที่ไม่ดีและพื้นที่ทางกายภาพที่จำกัด ความลื่นไหลของการสื่อสารกับศัลยแพทย์การบินในศูนย์ควบคุมภาคพื้นดินยังได้รับการประเมินอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าการส่งสัญญาณชีพจรของผู้ป่วยถูกต้องแบบเรียลไทม์
การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่เกิดจากการอยู่ในอวกาศจำเป็นต้องมีการตรวจสอบสุขภาพของลูกเรืออย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาการเดินทาง ผู้เชี่ยวชาญได้เรียนรู้วิธีเก็บตัวอย่างเลือด วิเคราะห์คุณภาพของน้ำดื่มที่รีไซเคิล และวัดระดับรังสีที่ดูดซับโดยเครื่องวัดปริมาณรังสีแต่ละตัวที่ติดอยู่กับชุด กิจวัตรประจำวันประกอบด้วยการออกกำลังกายภาคบังคับบนอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษให้ทำงานโดยไม่มีแรงโน้มถ่วง โดยมีเป้าหมายเพื่อบรรเทาอาการกล้ามเนื้อลีบอย่างรุนแรงและการสูญเสียมวลกระดูก ความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับโภชนาการการบินและอวกาศช่วยในการเลือกอาหารขาดน้ำซึ่งจะให้ปริมาณแคลอรี่ที่จำเป็นอย่างเคร่งครัดสำหรับกิจกรรมนอกยานพาหนะที่เหนื่อยล้าอย่างมาก ความเข้มงวดในการใช้มาตรการป้องกันโรคเหล่านี้ในแต่ละวันจะกำหนดความสามารถของแต่ละบุคคลในการกลับคืนสู่พื้นผิวโลกโดยไม่ทำให้ผลที่ตามมาบั่นทอนลงหลังจากใช้บริการอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายเดือน
วิวัฒนาการของชุดกดดันและกิจกรรมกลางแจ้ง
การซ่อมแซมด้านนอกของยานอวกาศ ซึ่งเป็นที่รู้จักในศัพท์เฉพาะทางเทคนิคว่าการเดินในอวกาศ เป็นหนึ่งในกิจกรรมที่อันตรายและต้องใช้แรงกายมากที่สุดในการสำรวจจักรวาลทั้งหมด การพัฒนาชุดป้องกันใหม่มาพร้อมกับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของภารกิจที่วางแผนไว้สำหรับทศวรรษปัจจุบัน โดยกำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานต้องเชี่ยวชาญการทำงานของชุดที่ทำหน้าที่เป็นยานอวกาศขนาดเล็กอย่างแท้จริง หน่วยป้องกันแต่ละชุดมีระบบควบคุมความร้อนอิสระ การจ่ายออกซิเจนหลัก