علاقه‌مندان به فضانوردی برای به‌دست‌آوردن این شغل دشوار، فرایند رقابتی بسیار دشواری را طی می‌کنند. به‌گفته‌ی ناسا، این سازمان در سال ۲۰۲۱، تنها ۱۰ نامزد را از بین بیش از ۱۲ هزار متقاضی شرکت در کلاس فضانوردی خود انتخاب کرده است.
داشتن شهروندی ایالت متحده‌ی آمریکا و مدرک کارشناسی ارشد در یکی از رشته‌های STEM (علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) ازجمله پیش‌نیاز‌های مدنظر ناسا برای متقاضیان است. رشته‌هایی مانند علوم زیستی و علوم کامپیوتر و گروه‌های مهندسی ازجمله رشته‌های مدنظر این سازمان محسوب می‌شوند. علاوه‌بر دانش، متقاضیان باید ازنظر بدنی در شرایط مطلوبی قرار داشته باشند و بتوانند آزمون‌های بدنی دشوار ناسا را پشت‌سر بگذارند.
از سال ۱۹۵۹ و زمان انتشار اولین فراخوان ناسا برای کلاس‌های فضانوردی‌اش تاکنون، این سازمان بیش از ۳۵۰ فضانورد تربیت کرده است. آن مک‌کلین (Anne McClain)، یکی از فضانوردان ناسا، در بلاگ‌پستی که سال ۲۰۲۰ منتشر کرد، انتظارات این سازمان از فضانوردان خود را شرح داد. به‌گفته‌ی مک‌کلین، ناسا به‌دنبال افرادی است که سازگار، مطمئن، سرسخت و جزئیات‌گرا باشند.
در طول مسابقه‌ی فضایی که در دوران جنگ سرد بین آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی برای کسب عنوان اولین کشور کاوشگر فضا برگزار شد، مردان نظامی در صف اول متقاضیان فضانوردی قرار داشتند. تا‌به‌امروز نیز، تمام ۱۲ نفری که روی ماه قدم گذاشته‌اند، همگی مرد و سفیدپوست بوده‌اند؛ البته گروه فضانوردان ناسا متنوع‌تر شده است و در طول مأموریت آرتمیس در سال ۲۰۲۴، این سازمان قصد دارد اولین زن و چند رنگین‌پوست را نیز به ماه بفرستد. نامزد‌های فضانوردی ناسا که اصطلاحاً (ASCAN) نامیده می‌شوند، دوره‌ی آموزشی دوساله‌ای را پشت‌سر می‌گذرانند.
غواصان در آزمایشگاه شناوری خنثی ناسا در آب غوطه‌ور و چراغ‌ها خاموش شده‌اند تا وضعیتی شبیه‌سازی شود که فضانوردان آرتمیس در قطب جنوب ماه تجربه خواهند کرد.
ناسا برای آزمایش توانایی‌های فضانوردان خود، آن‌ها را زیر آب در استخر‌های بزرگ سرپوشیده آموزش می‌دهد. این افراد داخل فضاپیمای غوطه‌ور در آب شناور می‌شوند تا برای پیاده‌روی در خلأ تمرین کنند. غواصی در این استخر‌ها ریزگرانش یا محیطی بی‌وزنی را برای فضانوردان شبیه‌سازی می‌کند.
ناسا مدرن‌ترین آموزش‌های پیاده‌روی فضایی خود را در آزمایشگاه شناوری خنثی واقع در هیوستون تگزاس ارائه می‌دهد. استخر عظیم این مرکز از ظرفیت ۶/۲ میلیون گالن آب برخوردار است و ماکتی از ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) را دارد. در این آزمایشگاه، فضانوردان می‌توانند با کمک سخت‌افزار‌های مختلف و در محیط بی‌وزنی، تمرینات موردنیاز را انجام دهند.
تجربه‌ی بی‌وزنی در هواپیمای دارای گرانش کاهش‌یافته
برنامه‌ی تحقیقاتی ناسا در‌زمینه‌ی کاهش گرانش از سال ۱۹۵۹ آغاز شد و یکی از بخش‌های آن، پرواز فضانوردان با هواپیمای گرانش صفر معروف به Vomit Comet بود. این هواپیما از الگویی از صعود‌ها و شیرجه‌های با شیب تند پیروی می‌کند و مسافران هنگام نزدیک‌شدن به نقطه‌ی اوج این الگو، ۲۵ ثانیه گرانش صفر را تجربه می‌کنند.
هواگرد‌های مختلفی در این برنامه استفاده شدند که یکی از آن‌ها هواپیمای بوئینگ کی‌سی-۱۳۵ بود که در سال ۲۰۰۴ از رده خارج شد. بنا‌بر اظهارات آژانس فضایی، در سال ۲۰۰۸ شرکتی خصوصی به نام «Zero Gravity Corporation» عملیات انجام پرواز‌های جاذبه صفر ناسا را برعهده گرفت.
فضانوردان پروژه‌ی مرکوری سوار بر هواپیمای کانویر سی-۱۳۱، یکی از نخستین هواگرد‌های دارای گرانش کاهش‌یافته در اواخر دهه‌ی ۱۹۵۰
هواپیمای گرانش صفر به‌عنوان آزمایشگاه شناور نیز عمل می‌کند. در این پروازها، محققان مطالعات پزشکی و آزمایش‌های بیماری حرکت (Motion Sickness) را انجام می‌دهند؛ زیرا حرکات شبیه به ترن هوایی هواپیما اغلب موجب بیمارشدن مسافران می‌شود. هواپیمای دارای گرانش کاهش‌یافته یکی از وسایل مهم هالیوود نیز به‌شمار می‌رود و صحنه‌های مربوط به گرانش صفر در فیلم «آپولو ۱۳» در آن فیلم‌برداری شده‌اند. این فیلم در سال ۱۹۹۵ ساخته شد و بازیگرانی مانند تام هنکس و کوین بیکن و بیل پکستون در آن حضور داشتند.
تمرین زنده‌ماندن در شرایط سخت
از سال ۱۹۵۹ که اعضای گروه مرکوری ۷ تکنیک‌های بقا در شرایط سخت را یاد گرفتند، تمامی فضانوردان ناسا این آموزش‌ها را فرامی‌گیرند تا درصورت فرود اضطراری در منطقه‌ای دورافتاده، بتوانند جان خود را نجات دهند. در سال ۱۹۶۴، فضانوردان آپولو ۱۱ به نوادا سفر کردند تا در طول سه روز اقامت خود در بیان‌های گرم‌و‌خشک این ایالت، مهارت‌های بقا در شرایط دشوار را آموزش ببینند.
این گروه برای درامان‌ماندن از گرمای منطقه، لباس‌هایی از جنس چتر نجات بر تن کردند. به‌دلیل شباهت بیابان‌های کره‌ی زمین به محیط سیاره‌های بیگانه، تمرین‌های ناسا در این مکان‌ها انجام می‌شوند. این آژانس قصد دارد تا به‌عنوان بخشی از برنامه‌های خود برای آماده‌کردن فضانوردان حاضر در مأموریت آرتمیس ۱، تمریناتی را در صحرای نوادا برگزار کند؛ مکانی که شرایط محیطی آن به کره‌ی ماه شبیه است.
آموزش فضانوردان اولیه با سکوی پایدارساز
در طول مسابقه‌ی فضایی، فضانوردان آموزش‌هایی نیز با یک دستگاه چندمحوره گذراندند. این دکل که سکوی نگه‌دارنده (Gimbal Rig) نام داشت، بیش از ۳۰ بار در هر دقیقه به اطراف خود می‌چرخید تا فضانوردان به شرایطی عادت کنند که در فضاپیما‌های در حال چرخش تجربه خواهند کرد.
علاوه‌بر ۷ فضانورد اصلی پروژه‌ی مرکوری، ۱۳ زن فضانورد دیگر نیز برای پروژه‌ی مرکوری ۱۳ در این دکل آموزش دیدند. جان گلن، فضانورد پروژه‌ی مرکوری، در ویدئویی از مرکز تحقیقات گلن ناسا که در سال ۲۰۱۶ در یوتیوب منتشر شد، درباره‌ی تجربه‌ی تمرین خود با سکوی پایدارساز این‌طور می‌گوید:
تمرین با سکوی پایدارساز یکی از سخت‌ترین آزمایش‌ها یا تمریناتی بود که برای پرواز فضایی انجام می‌دادیم. ما واقعاً از این دستگاه متنفر بودیم.
ناسا از این دکل برای آموزش فضانوردان خود دیگر استفاده نمی‌کند؛ زیرا فضاپیما‌های مدرن امروزی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که فضانوردان دیگر به کنترل چرخش خود داخل آن‌ها نیازی ندارند.
ارزیابی تاب‌آوری فضانوردان درمقابل فشار گرانشی شدید
در گذشته، ناسا برای آزمایش میزان فشار گرانشی روی فضانوردانی که برای اولین‌بار روی کره‌ی ماه قدم می‌گذاشتند، از دستگاه‌های بزرگی به نام سانتریفیوژ‌های انسانی استفاده می‌کرد. سانتریفیوژ انسانی بازوی چرخانی دارد که در انتهای آن یک کپسول برای نگه‌داری انسان تعبیه شده است. حین چرخش این دستگاه، میزان تاب‌آوری فضانوردان درمقابل فشار گرانشی واردشده به آنان ارزیابی می‌شود. گلن در بخشی از خاطرات خود در سال ۲۰۰۰ می‌گوید:
در انتهای آن بازوی بلند، مانند یک خوکچه‌ی هندی می‌چرخیدم تا برای مواجه‌شدن با موقعیتی آماده شوم که انسان هنگام پرتاب به فضا یا ورود مجدد به جوّ آن را تجربه می‌کند.
کمک روان‌شناسی به فضانوردان برای سازگار‌شدن با محیط پراسترس
داوطلبان فضانوردی تحت غربالگری روان‌شناختی و روان‌پزشکی قرار می‌گیرند تا افرادی که ازنظر روانی مناسب این کار نیستند، شناسایی شوند. با افزایش شمار فضانوردان، ناسا به درک بهتری از بار روانی سفر‌های فضایی دست یافته است. هنری هاتسفیلد که در سال ۱۹۶۹ به جمع فضانوردان ناسا اضافه شد، در سال ۲۰۰۱ در یکی از مصاحبه‌هایش می‌گوید:
ما در گروه خود یک کارشناس تجهیزات داشتیم که به دریچه‌ی فضاپیما وسواس پیدا کرده بود. تنها کاری که به آن فکر می‌کرد، این بود که دستگیره را بچرخاند تا دریچه‌ی فضاپیما باز و هوای آن تخلیه شود. این وسواس ترسناک باعث شد ما دریچه را قفل کنیم.
در سال ۲۰۱۶، برنامه‌ی تحقیقاتی ناسا گزارشی منتشر کرد که نشان می‌داد سرنشینان فضاپیما‌ها مشکلاتی مانند تغییرات الگوی خواب، قرارگرفتن درمعرض تابش‌ها، تغییرات گرانش و دوره‌های طولانی‌مدت انزوا را تحمل می‌کنند. اعضای ایستگاه فضایی بین‌المللی به‌طور‌مرتب و ازطریق کنفرانس‌های ویدئویی خصوصی با روان‌شناسان صحبت می‌کنند. با توجه به برنامه‌های بلندپروازانه ناسا برای فرستادن انسان به ماه و مریخ، حفظ سلامت روان فضانوردان در آینده‌ی نزدیک به مسئله‌ای پایدار تبدیل خواهد شد.
منبع: زومیت