Astronautský výcvik

Přestože zpočátku byla většina amerických astronautů zkušebními piloty, tento požadavek souvisel spíše s jejich schopností účinně působit ve vysoce zátěžových situacích než s jejich pilotními dovednostmi, protože kosmické lodě používané v programech Mercury, Gemini a Apollo měly omezené manévrovací schopnosti na oběžné dráze a při návratu na Zemi používaly padáky. Počínaje rokem 1978, kdy se objevil raketoplán, který na oběžné dráze fungoval jako laboratoř a operační středisko a poté jako vysokorychlostní, obtížně ovladatelný kluzák při návratu do atmosféry a letu na přistávací dráhu, vybral Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) dva typy osob jako kandidáty na astronauty. Jedna skupina musela mít bohaté zkušenosti s létáním v proudových letadlech. Tito kandidáti na astronauty byli vyškoleni jako piloti raketoplánů a posléze velitelé misí raketoplánů. Druhá skupina byla vybrána jako astronauti specialisté na mise. Od těchto kandidátů se nevyžadovalo, aby byli piloty (i když někteří byli); spíše se jednalo o osoby s pokročilým vědeckým, lékařským nebo inženýrským vzděláním či zkušenostmi. Od roku 1992 se v očekávání účasti na misích na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) stala řada osob z různých zemí kandidáty na astronauty specialisty mezinárodních misí.

Specialisté mise byli vyškoleni tak, aby měli během mise hlavní odpovědnost za obsluhu systémů raketoplánu nebo kosmické stanice a za provádění užitečného zatížení a experimentálních činností. Specialisté misí také prováděli mimovozní činnosti (výstupy do kosmu).

Kromě pilotů a astronautů specialistů misí existovala ještě třetí kategorie osob, které se vydávaly do vesmíru raketoplánem: specialisté užitečného zatížení. Ti prováděli experimenty nebo činnosti spojené s užitečným zatížením, s nimiž byli obzvláště obeznámeni. Ačkoli byli široké veřejnosti známi jako astronauti, specialisté na užitečné zatížení neprošli formálním výběrem ani výcvikem astronautů a nebyli označeni za kariérní astronauty NASA. Měli však vzdělání a výcvik odpovídající jejich odpovědnosti za misi. Specialista na užitečné zatížení pro konkrétní kosmický let byl nominován NASA, jinou než americkou kosmickou agenturou nebo sponzorem užitečného zatížení. V 80. letech 20. století letěli na palubě raketoplánu jako specialisté na užitečné zatížení dva členové Kongresu a učitelka Christa McAuliffeová byla specialistkou na užitečné zatížení „učitelkou ve vesmíru“ při zkázonosné misi Challenger. První americký astronaut na oběžné dráze Země John Glenn se vrátil do vesmíru jako specialista na užitečné zatížení raketoplánu v říjnu 1998. Většina specialistů na užitečné zatížení uskutečnila pouze jeden let do vesmíru.

Kandidáti na astronauty mohou pocházet jak z civilního, tak z vojenského života. Všichni (kromě kandidátů na specialisty vzdělávacích misí) musí mít vysokoškolské vzdělání v oblasti technických, přírodních nebo fyzikálních věd nebo matematiky. Muži i ženy se mohou ucházet buď o místo pilota, nebo o místo kandidáta na specialistu mise. Osoba, která se chce stát astronautem, musí u NASA podat formální přihlášku a projít přísným výběrovým řízením, které se skládá z osobních pohovorů, lékařských vyšetření a seznámení s vesmírným programem. Podle NASA se od vybraných osob očekává, že budou týmovými hráči a vysoce kvalifikovanými univerzálními odborníky s určitou mírou individuality a samostatnosti. Průměrný věk osob vybraných jako kandidáti na astronauty NASA se pohybuje kolem 30 let. Maximální výška kandidáta na astronauta je nyní 193 cm (6 stop a 4 palce); minimální výška je 149 cm (4 stopy a 10,5 palce), piloti však musí mít alespoň 163 cm (5 stop a 4 palce).

Kandidáti na astronauty se účastní intenzivního jedno- až dvouletého výcvikového programu v Johnsonově vesmírném středisku NASA v Houstonu. Učí se systémy raketoplánů a vesmírných stanic, navádění a navigaci, orbitální dynamiku a zpracování materiálů a také matematiku, geologii, meteorologii, oceánografii, astronomii a fyziku. Absolvují také výcvik v přežití na souši i na moři, potápění, práci ve skafandrech a ve stavu beztíže. Po úspěšném absolvování výcviku jsou kandidáti jmenováni kariérními astronauty NASA.

Když je astronaut přidělen na konkrétní misi, spolu s ostatními členy posádky několik měsíců trénuje, aby se připravil na konkrétní činnosti svého kosmického letu. To může zahrnovat kurzy ruštiny, pokud mají být součástí dlouhodobé posádky na ISS. Během výcviku používají různé simulátory a další vybavení, aby se seznámili s plánovanými činnostmi mise a dokázali reagovat na simulované mimořádné situace a další odchylky od běžného provozu.

S ukončením programu raketoplánů a nástupem dlouhodobých misí na ISS zmizel rozdíl mezi pilotními astronauty a specialisty na mise; kandidátem na přidělení k misi na stanici může být astronaut z kteréhokoli prostředí. V období mezi lety do vesmíru astronauti v rámci NASA zastávají různé úkoly, od komunikátorů řízení mise (udržují kontakt se svými kolegy ve vesmíru) až po vedoucí pracovníky.

V ruském kosmickém programu tradičně existují dvě kategorie kosmonautů – velitelé misí (což jsou obvykle piloti) a letoví inženýři. Stejně jako ve Spojených státech musí kandidáti na kosmonauta projít náročným fyzickým vyšetřením, které se někdy protáhne na několik měsíců, aby se posoudila jejich schopnost pro dlouhodobé lety. Výcvik kandidátů na kosmonauty, který probíhá ve Středisku přípravy kosmonautů Jurije Gagarina v ruském Hvězdném městečku nedaleko Moskvy, zahrnuje dva roky obecných témat souvisejících s kosmickými lety, po nichž jsou jmenováni kosmonauty, a poté až dva roky výcviku na přístrojích pro kosmické lety. Teprve poté může být jednotlivec přidělen ke konkrétní misi, přičemž před startem je třeba absolvovat jeden nebo více dalších let výcviku. Na rozdíl od výcviku amerických kosmonautů na mise, který až do konce 90. let 20. století kladl důraz na specifické úkoly, které je třeba splnit během krátké mise raketoplánu, dříve sovětský a nyní ruský výcvik kladl důraz na obecné dovednosti týkající se kosmických letů a řešení problémů spojených s delším pobytem ve vesmíru. Od konce 90. let 20. století se výcvik amerických astronautů přiklonil k podobnému přístupu u těch astronautů, kteří se připravují na pobyt na ISS.

Kromě programů výcviku astronautů Spojených států, Ruska a Číny, které jako jediné mají nosné rakety a kosmické lodě schopné dopravovat lidi do vesmíru, mají programy výběru a výcviku astronautů sponzorovaných vládou, které jsou podobné programům NASA, také Evropská kosmická agentura, Japonsko a Kanada, které sdružují 22 zemí. Jednotlivci vybraní jinými zeměmi k cestě do vesmíru se účastní buď amerického, nebo ruského programu výcviku astronautů, případně obou; ti, kteří se připravují na mise na ISS, mohou také navštěvovat místa v Evropě, Japonsku a Kanadě, kde absolvují specializovaný výcvik související s hardwarem kosmické stanice.

Několik jednotlivců se vydalo do vesmíru jako soukromé osoby. Někteří byli sponzorováni svými zaměstnavateli, jako například japonský televizní novinář Akiyama Toyohiro, který se v prosinci 1990 hlásil z vesmírné stanice Mir. Jiní, jako americký podnikatel Dennis Tito, jihoafrický obchodník Mark Shuttleworth, americký podnikatel Gregory Olsen, americký inženýr íránského původu Anousheh Ansari, americký manažer počítačového softwaru maďarského původu Charles Simonyi, americký vývojář počítačových her britského původu Richard Garriott a kanadský umělec Guy Laliberté, kteří v letech 2001 až 2009 podnikli krátké cesty na ISS na palubě ruské kosmické lodi, použili vlastní prostředky, aby zaplatili mnohamilionovou cenu za cestu. Takové osoby jsou označovány jako účastníci kosmických letů nebo „vesmírní turisté“.