Russia's Cosmonauts Inside the Yuri Gagarin Training Center

for the official goodbyes, after which they returned to Baykonur.

At the launch complex, they engaged in the official and unofficial traditions, such

as flag raising, but were otherwise kept busy with physical exercise (sports) and with

physical preparation for the mission. This included sessions on the tilting table, lying

with their heads in a position lower than their bodies to create a condition of blood

flow to their heads. The crew also had final sessions with scientists, and went

through various launch and in-flight procedures.

There are three checkout sessions in the actual spacecraft when it is still in the

MIK. One is performed by the back-up crew and the others by the prime crew. The

first of the prime crew sessions takes place in coveralls and for the second, the

cosmonauts don their Sokol suits. During these sessions, the position of the cargo is

checked to see if everything has been put in the correct place and to see if the crew

can move around in the cramped vehicle.

It is also during this session that the crew does egress training, but Kuipers

stressed that this was post-landing egress, not emergency egress on the launch pad.

The springs that push the seats upward seconds before landing were activated and

the crew had to get out of the craft on their own. Kuipers explained that this was

very difficult, as the activation of the springs had caused his seat to move upwards

82 Other national and international facilities

Cosmonaut Vladimir Kozlov (left) relaxes a little after an isolation test

and his face was now only some twenty centimetres away from the instrument panel,

with no way to push the seat back to its original position. After what he thought was

about fifteen minutes, he managed to get out.

Kuipers also said that emergency egress was not really an option. Egress has to

take place through the same hatch as ingress, unlike the Shuttle, where there is an

emergency egress possibility through the cockpit windows. Being in the left seat

(where Kuipers was) meant that he would be the last one to get out, but there is also

nowhere to get out to. The service tower with the elevator is already gone, and the

possibility a Shuttle crew has ± to walk through the white room and gantry to the

service tower where they can use the slidewire system ± is not an option for Soyuz.

Kuipers added that they were also warned a number of times that when certain

warning lights illuminate, they had better brace themselves, as that meant that

activation of the Launch Escape System was imminent `. . . and when that system is

activated, with its 20-g acceleration, you want to be in your seat!'

No photographer was present during his ingress, nor did Kuipers know if one ever

had been. However, he knew that Mark Shuttleworth had carried a small camera

and had taken some pictures himself, which he had seen. The Russians had been

rather annoyed at this because they strongly oppose carrying loose objects in the

launch phase. If the item had not been secured or had been dislodged during a high-g

phase, it might have caused damage. Kuipers said that he had also carried a private

camera, but he had not been able to get to it until he was in flight.

In the summer of 2004, a short survival training session was conducted at

Baykonur. The exercise lasted seven days in all, with one day of preparation

Russia 83

followed by a two-day session for each of three `crews'. The first crew consisted of

instructors, while the other two crews were made up of cosmonauts (Yuri

Lonchakov, Maksim Surayev and Oleg Kononenko on the first, and Aleksandr

Skvortsov Jnr, Mikhail Korniyenko and Konstantin Valkov on the second).

Summer in Baykonur is very hot.

EUROPE

European astronauts have been training at TsPK since the mid 1970s, initially from

eastern bloc countries, then from west European states and now from the European

Space Agency. In recognition of this expanded cooperation in human space flight

programmes with Russia and America, ESA created a European Astronaut Centre

(EAC) in Cologne, Germany in 1990, with the primary responsibility of selecting,

preparing and supporting European astronaut operations. ESA is responsible for

training all ISS astronauts on European station elements (Columbus science module,

the Automated Transfer Vehicle, and European-supplied experiments and research

facilities).

6

EAC ± Cologne

Located at the EAC are the following training devices that will also be used by

cosmonaut members of residential ISS crews.

7

Columbus Trainer Europe (COL-TRE) is a simulator supporting hands-on training

for controlling and monitoring all systems and subsystems of the science module.

Columbus Mock-Up (COL-MU) contains all the system components with

mechanical interfaces that are designed for crew operation, which includes possible

or planned in-flight replacement hardware.

ATV Crew Trainer (ACT Lite) provides simulations of both ATV and ISS

characteristics, allowing crew members to train for ATV approach, docking,

undocking and separation. Safety features to command the ATV to hold its

approach, abort the profile and guide it back to a safe distance to prevent collision are

also included. This is a high fidelity simulator of the docking profile, which simulates

the video image of an approaching ATV monitored by the crew aboard ISS, and

overlays numerical data either on the video screen, or on a separate display in the

station's Service Module. The training staff can insert a wide range of flight profiles,

from normal to a variety of malfunctions and off-nominal scenarios. Commands from

instructors and responses from the crew are recorded for post-flight evaluation.

ATV and Service Module Mock-Up (ATV/SMMU) is a crew training facility for

logistics transfer or emergency situations involving the unmanned cargo carrier. This

is a full-size mechanical replica of the Russian Zvezda Service Module, with an

attached ATV integrated cargo carrier (the pressurised element of the ATV vehicle).

This allows crews to train on cargo, gas and water transfer, stowage and inventory

management and, where required, in-flight maintenance issues.

84 Other national and international facilities

ATV training In accordance with the Expedition Training Requirements Integration

Panel, the first crews to prepare for ATV operations as part of their training

programme were the ISS-12 prime (Bill McArthur and Valeriy Tokarev) and back-

up crews (Jeff Williams and Aleksandr Lazutkin). They were assigned to complete

two weeks of training each at EAC during March-May 2005, with training dates for

ESA astronaut Thomas Reiter and his back-up Leopold Eyharts to be determined

later. Training programme development and support work has also been provided

by cosmonauts Sergey Krikalev and Valeriy Ryumin. Crew training focuses on four

areas: ATV Core Block (5 hours), rendezvous and docking, undocking and

departure (31 hours), ATV attached phase operations (15 hours) and ATV

Emergency training (1 hour). This programme is repeated during `complex training'

at TsPK later in the training cycle. An onboard simulator is being developed to

provide on-orbit refresher training. Three training dry runs at EAC were completed

between July 2003 and April 2004, involving Russian, American and ESA crew

members, and two special training runs began at TsPK in May 2004. Facilities at

TsPK include the teleoperation training facility for stand-alone simulations of ATV-

to-ISS rendezvous and docking, undocking and departure, and a Russian Segment

Training Facility (RSTF-ATV) for simulated rendezvous and docking, undocking

and attached phase operations (refuelling, orbital control). This is also used for

integrated training. At TsPK, the crews complete ISS (ATV) prerequisite training on

emergency equipment, the Russian docking system and Progress vehicles. They then

complete ATV Training Period 1, where they train on the systems in the Russian

segment for ATV operations, such as computer and communications equipment.

Finally, ATV Training Period 2 covers rendezvous, undocking and departure

proficiency skills and simulations.

Columbus training ESA figures indicate that ISS crew members are trained at three

different qualification levels: User, Operator or Specialist. Each training profile is

designed to match the required qualification level:

.

User: Safe living aboard ISS by utilising systems/operations/payloads to achieve

individual mission success

.

Operator: Same as User level, but with frequent nominal and maintenance task

training, off-nominal task (quick response) training and higher payload capability

training

.

Specialist: Both User and Operator training, plus infrequent nominal and

maintenance tasks, increment specific tasks and repairs.

For ESA elements at EAC this training requires:

Qualification

ATV

Columbus

User

8 hours

25 hours

Operator

49 hours

82 hours (+ 39 hours for initial activation and

checkout activities ISS 1E (first European) mission)

Specialist

59 hours

128 hours (+ 49 hours for 1E mission)

This does not include training at TsPK.

Europe 85

UNITED STATES OF AMERICA

Following the limited training sessions during the Apollo-Soyuz Test Project in the

early 1970s, no Russian cosmonaut training was held in America until the creation of

the Shuttle-Mir programme two decades later. The majority of this training was held

at NASA facilities in Houston and in Florida.

JSC ± Houston, Texas

This has been the home of the American astronaut corps since 1962. Cosmonauts

assigned to Shuttle-Mir and ISS crews train here on fixed-base or motion simulators,

practicing the ascent and entry phases of the Shuttle mission profiles either as a

Shuttle crew member or as a returning Mir/ISS resident crew member. There are also

practical and theoretical classes in the facilities of the Shuttle orbiter (food selection,

meal preparation systems, waste management, sleeping, stowage), as well as

emergency crew escape procedures in 1-g mock-ups, before training at the Sonny

Carter water tank, where water egress training from the Shuttle is completed. This

facility is also used for EVA training sessions. In addition to the facilities in Building

9 (Shuttle and ISS mock-ups) and Building 5 (ISS and Shuttle simulators), the

cosmonauts have also visited nearby off-site institutions such as Boeing and United

Space Alliance, who are major sub-contractors that provide elements of crew

equipment (EVA suits, escape suits, mission peculiar equipment), and Spacehab ±

contractor for the Shuttle augmentation module. As the Shuttle vehicle is phased out

of the American programme, Russian cosmonaut training will focus more on ISS

simulators, and possibly elements of the Crew Exploration Vehicle currently under

development to replace the Shuttle by 2010±2014. Though several Russian

cosmonauts have participated in American Mission Specialist training, none have

yet been assigned as full Astronaut Candidates, unlike several Japanese, Canadian

and European astronauts (and one Brazilian astronaut). It will be interesting to see

whether Russian cosmonaut candidates complete a NASA Ascan training

programme (and equally, whether NASA Ascans complete a cosmonaut candidate

training programme) prior to qualification as official astronauts (or cosmonauts).

As for NASA astronauts training on Soyuz, former Chief of the Space Flight

Training Division of the Mission Operations Directorate, Frank E. Hughes, was able

to acquire a mock-up for training purposes in Houston. In 1998, the Kansas

Cosmosphere Space Museum in Hutchinson, Kansas came across an original,

complete Soyuz T in a marketplace in Thailand. When it was shipped back to

Kansas, Hughes managed to procure funds to have a mock-up made from it which

was used for training purposes in Houston. When NASA finished with the mock-up,

it was given to the Kansas Cosmosphere.

8

KSC ± Florida

The primary launch site of the NASA Shuttle system is also used for some

cosmonaut training, primarily in the procedures for escaping from the launch pad in

the case of an emergency. Here, the cosmonauts are briefed in evacuation systems,

including the slide wire baskets and the personnel carrier which the cosmonauts have

86 Other national and international facilities

to qualify to drive as part of their training (which many find great fun!) Briefings on

the facilities and procedures at the Cape are also part of the cosmonauts' preparation

for a launch on the Shuttle, and participation in crew Countdown Demonstration

Tests and fit and function sessions aid in familiarisation with the actual vehicle to be

flown in orbit.

CANADA

Canada is the prime contractor of the Shuttle Robot Arm (Canadarm) and the

Space Station Mobile Servicing Systems consisting of three main elements: the

Space Station RMS (Canadarm2), the Mobile Base System (MBS) and a mobile

platform with a two-armed robot called the Special Purpose Dexterous

Manipulator (SPDM). These elements were installed on the ISS from 2001 and

training for their operation is conducted at the Canadian Space Agency's

headquarters in Saint-Hubert, Quebec, using the Mobile Servicing System

Operations and Training Simulator (MOTS).

MSS System Training With the installation of the MSS system, training of resident

crew members was included in their programme of preparations. All astronauts and

cosmonauts assigned to a resident crew aboard ISS are trained to operate the MSS

and complete a two-week intensive training programme at the CSA facilities.

Initially, from 1998, this training focused on Canadarm2, but since December 2001,

it has expanded to include training on the operation of the MBS. A course on the

SPDM is also part of the training programme. A three-quarter scale mock-up of the

US Destiny Lab contains the Robotic Workstation (RWS), featuring a display and

control panel, a portable computer system for displays, two hand controllers

handling the translation and rotation of the Latching End Effector (LEE), and three

monitors displaying the views from the three cameras located on Canadarm2 and

other locations outside the ISS. The trainer also features the Canadian Space Vision

System (SVS), which pinpoints the exact location and movement of payloads,

presenting accurate distances and orientation.

Theoretical training is followed by practical sessions held at the CSA head-

quarters. Candidate crew members complete training in the Multimedia Learning

Centre, the MSS Operations Training Simulator, and by Virtual Reality systems.

After completing the two-week training course, the crew members are certified as

Mobile Service System Robotics Operators (MRO) and are awarded a certificate and

an embroidered emblem crest, with two embroidered wings featuring an illustration

of the SSRMS arm. This training is very intensive, with two five-day sessions and

some of the days lasting between ten and twelve hours.

A special course for ground staff (controllers, Capcom, Flight Directors and crew

support astronauts / cosmonauts, as well as instructors) has been developed by the

CSA. Tailored for each group, this course instructs the ground team on the systems

operating in space, offering additional support and awareness to flight operations.

Several cosmonauts in support roles have also completed this training course.

Canada 87

On-orbit training Experience with other systems indicated difficulties in training with

a system months before operating it in space. Developed in cooperation between the

Canadians and Russians, the the on-orbit MSS training System for Maintaining and

Monitoring Performance (SMP) comprises a small laptop computer and two hand

controllers. This allows the resident crew to practice capturing free-flying objects

before attempting the real thing. The software was developed by CSA, using Russian

expertise of onboard system integration and experience from the Russian TORU

system used on Mir. An SMP training system prototype was delivered to the ISS by

Progress M-47 in February 2003 and the first person to use it on orbit was

cosmonaut Yuri Malenchenko, Commander of the ISS-7 crew. In order to prevent

deterioration of SSRMS skills, the SMP prototype was used on ISS to train crew

members in specific robotic operator tasks until their skills reached a `stable' level.

This training will be used as a baseline for comparison with future training sessions.

After their last training session, the subjects conducted performance tests at different

levels that were designed to assess how their skills had changed and performed

`recovery training' to return to the stable level again. A control group of six

cosmonauts are performing experiments at TsPK in cooperation with six CSA

instructors and engineers. These cosmonauts have all completed MSS training or ISS

missions. There has also been an ISS on-orbit test programme planned (stated as

ISS-7 to 10 crews), as part of a two-year experiment programme prior to its

becoming a qualified and operational programme on the station for free-flying

satellite capture.

9

Survival training There have been discussions between the CSA and RSA over the

possibility of landing a Soyuz crew on Canadian territory. However, it appears that

this has come to nothing, mainly over a question of money, not least the fact that the

Canadians would have to pay the Russians for permission to land a Soyuz in their

territory. However, in cooperation with Russia and America, a joint emergency

landing exercise was conducted in the Gelenndzhik Bay on the Black Sea, during

September 2003. The exercise was aimed at coordinating the aviation and naval

rescue forces of the three countries to recover a `crew from the ISS' in a simulated

water rescue scenario. One of the trio of cosmonauts was evacuated from the

emergency splashdown site to a hospital; the second was taken aboard one of the

recovery ships to receive medical aid; and the third cosmonaut was immediately

returned to the shore.

10

At least one cosmonaut has undergone joint training in the Canadian Arctic

under the supervision of the Canadian Armed Service. Dimitriy Kondratyev

participated in a programme of Arctic Survival Training with an ESA astronaut, a

Canadian astronaut and three NASA astronauts, focusing on psychological training

in preparation for coping with higher stress levels encountered during long space

station missions and based on NASA experiences during Shuttle-Mir. The concept is

based on a winter exercise developed by Canadian armed forces and combines

elements of Air Force winter survival training and Canadian Army leader / winter

warfare training. The programme begins with three days of `static training' at

Valcartier Garrison, Quebec, learning how to use the equipment, perform daily

88 Other national and international facilities

routines and learn safety procedures. The fourth day sees the team taken by

helicopter out to the field training site for completion of the programme, spending

five nights and six days alone and hauling their equipment to each night's campsite.

At the completion of the sixth day in the field, the helicopter returns the team back

to Valcartier Garrison for debriefing, rest, a welcome shower, medical examinations

and a sleep in a proper bed, before departing for Houston for further debriefing.

This programme is expected to expand over the coming years and will feature more

cosmonauts from Russia in the teams.

11

JAPAN

To support their own participation in the International Space Station, the Japanese

space agency, JAXA (formerly NASDA), has created a Space Station Integration

and Promotion Centre (SSIPC) at the Tsukuba Space Centre (TKSC), Obaraki

prefecture, Japan. Though no formal training of international crews has taken place

due to the Japanese elements (primarily the Kibo research module) still awaiting

launch, a number of cosmonauts have visited the centre and Japanese astronauts

have participated in Soyuz training as part of their ISS preparation programme.

Astronauts Furukawa, Hoshide and Yamazaki completed their Soyuz training from

July-September 2003 and January-March 2004 to qualify them as Flight Engineers.

They completed study courses on various sub-systems such as propulsion, docking,

and attitude control, and were also fitted for Sokol suits. There was also centrifuge

training and a physical training programme, as well as eight-hour days in two, three-

month periods, receiving lectures, conducting simulations and completing verbal

tests for each of these systems.

12

Tsukuba Training Centre

As well as developing and operating the Kibo element and supporting the

experiments performed onboard the facility, the Tsukuba Centre is used to support

crew training. This will eventually include some training by Russian cosmonauts.

13

Space Station Test Building includes the Kibo pressurised module trainer, capable of

training crew members to handle racks, connections and associated electrics and

plumbing. Rack configurations are trained for using the Kibo Experiment Logistics

Pressurised Section Trainer (ELM-PS Trainer); control system simulation training is

handled by the Kibo Systems Trainer, using the JEM (Japanese Experiment Module)

Control Processor (JCP) and System Laptop Terminal (SLT). A Kibo Airlock

Trainer is used to train the crew on the mechanisms and controls of experiment

support tables and hatches. There are also simulation facilities for the manipulator

main arm and small arm systems.

Astronaut Training Facility is used to train Japanese national astronaut candidates

and includes an isolation chamber, hyperbaric chamber, health care facility, space