ОРИЕНТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Ориентация человека в космическом пространстве

Впервые на проблему пространственной ориентации человека вне Земли обратил внимание К. Э. Циолковский. Основываясь на общетеоретических исследованиях, он предполагал, что состояние невесомости во время космического полета должно привести к изменению восприятия окружающего пространства. В 1911 г. К. Э. Циолковский писал: 'Верха и низа в ракете собственно нет, потому что нет относительной тяжести, и оставленное без опоры тело ни к какой стенке ракеты не стремится, но субъективные ощущения верха и низа все-таки останутся. Мы чувствуем верх и низ, только места их меняются с переменою направления нашего тела в пространстве. В стороне, где наша голова, мы видим верх, а где ноги - низ. Так, если мы обращаемся головой к нашей планете, она нам представляется в высоте; обращаемся к ней ногами, мы погружаем ее в бездну, потому что она кажется нам внизу. Картина грандиозная и на первый раз страшная; потом привыкаешь и на самом деле теряешь понятие о верхе и низе' (1947, стр. 71).

Для изучения особенностей пространственной ориентации у космонавтов при кратковременной невесомости, воспроизводимой на двухместном реактивном самолете, были осуществлены следующие эксперименты. Испытуемый сидел в задней кабине, пристегнувшись ремнями к креслу. Летчик на участке полета в невесомости создавал правый и левый крен до 60-65њ. Перед входом в 'горку' (перед наступлением невесомости) космонавт по команде пилота закрывал глаза и по радиопереговорному устройству сообщал свои впечатления о пространственном положении самолета и характере выполняемой эволюции. Если при зрительном контроле в подобной ситуации у испытуемых не было зарегистрировано ни одного случая пространственной дезориентации, то при закрытых глазах у всех отмечалось иллюзорное восприятие пространственных отношений; никто из космонавтов не смог определить действительного характера эволюции самолета. В. М. Комаров, например, так описал свои ощущения: 'Пространственная ориентировка затруднялась при выполнении летчиком 'горки' с креном; мне казалось, что мы летим вертикально вверх'.

Такая дезориентация объясняется тем, что в условиях невесомости информация от отолитового прибора оказывается искаженной и испытуемые теряют представление о положении своего тела в пространстве по отношению к плоскости Земли. Однако благодаря тактильным и мышечно-суставным ощущениям они хорошо ориентируются по отношению к геометрии кабины самолета.

Представляло большой практический интерес решение вопроса о том, изменяются ли в условиях невесомости пороги чувствительности полукружных каналов к ускорениям. При выборе методики для проведения соответствующего исследования мы (К. Л. Хилов, И. А. Колосов, В. И. Лебедев, И. Ф. Чекирда) исходили из ограниченного объема рабочего места в кабине самолета и ограниченного времени эксперимента. Опыты проводились следующим образом. Испытуемый усаживался в кресло Барани, наклонял голову вперед на 30њ и закрывал глаза (с наложением плотной повязки). Затем кресло поворачивали на 180њ за 20 сек. Если исследуемый не замечал вращения, то делались еще повороты с интервалом 3-5 мин. на 360њ в течение 20 и 15 сек. Пороги чувствительности к ускорениям определялись только на начало движения; ощущения же, возникающие у испытуемых при остановке кресла, во внимание не принимались. В момент появления чувства вращения исследуемый говорил об этом врачу, который фиксировал время по секундомеру. В отдельных случаях записывалась электронистагмограмма. В качестве фона использовались данные, полученные в горизонтальном полете. Вращение исследуемого в невесомости начиналось через 5 сек. ее действия и соскоростью, при которой у испытуемого был определен порог чувствительности к ускорению в условиях обычного полета.

Обследованию подверглись 11 мужчин в возрасте 23-45 лет с хорошей переносимостью полетов на невесомость. 3 человека участвовали в эксперименте однократно, 5 - двукратно во время одного полета и 6 - от двух до шести раз за 2-3 полета.

Анализ полученных материалов показал, что у всех испытуемых пороговая чувствительность горизонтальных полукружных каналов к угловым ускорениям изменялась в условиях динамической невесомости. Это выражалось в увеличении продолжительности необходимого для определения такой чувствительности вращения. Иными словами, возбудимость рецеиторных образований полукружных каналов снижалась.

Так, у испытуемого В. при скорости вращения один оборот за 20 сек. пороговое ощущение на горизонтальном участке полета возникало через 12 сек., а в невесомости оно к этому моменту еще не наступало. У остальных обследуемых время появления чувства вращения удлинялось на 3-11 сек. (в среднем в 1,7 раза) по сравнению с исходными данными. При этом было отмечено, что величина такого удлинения не изменялась на протяжении одного полета. Однако при повторных полетах появилась тенденция к уменьшению продолжительности вращения, необходимого для возникновения порогового ощущения в невесомости, на 2-3 сек.

Согласно теории В. И. Воячека и К. Л. Хилова, при обычном воздействии силы земного притяжения отолиты постоянно оказывают активизирующее влияние на сенсорные и вегетативные рефлексы с полукружных каналов. 'Потеря веса' отолитов в невесомости приводит, по нашему мнению, к уменьшению такого влияния. Это и вызывает повышение порогов чувствительности горизонтальных полукружных каналов к угловым ускорениям в состоянии невесомости.

Для изучения роли полукружных каналов в пространственной ориентации человека при невесомости нами (В. И. Лебедев, И. Ф. Чекирда) были проведены также следующие опыты. В самолете-лаборатории имелось вращающееся кресло, в которое усаживался испытуемый с повязкой на глазах. Врач-экспериментатор поворачивал кресло на определенный угол с постоянной скоростью (1 оборот за 5 сек.). В задачу обследуемого входило оценить угол поворота не меняя позы тела (на Земле, в горизонтальном полете и в невесомости). Вращение кресла в невесомости начиналось через 5 сек. ее действия (при общей ее продолжительности в каждой горке 24-26 сек.).

В первой серии экспериментов определялась возможность и точность ориентации при поворотах от 0 до 360њ. Во второй серии такое определение проводилось в том же диапазоне изменения углов поворота кресла, но на четвертом обороте. В исследованиях по первому варианту за один режим невесомости удавалось осуществить три измерения. При этом второе и третье измерения выполнялись без обратного возвращения кресла в исходное положение. По второму варианту в каждом режиме невесомости проводилось одно определение. Половине испытуемых сообщались сделанные ими ошибки. Всего было обследовано 6 мужчин с опытом полетов на невесомость и хорошей ее переносимостью.

В результате экспериментов выяснилось, что ошибки при определении угла поворота на Земле и в горизонтальном полете одинаковы. Они составляли +10-20њ в первой серии опытов и +15-25њ во второй серии. В условиях же невесомости у всех без

исключения обследуемых величины ошибок в определении угла поворота кресла резко возрастали. В первой серии экспериментов они при повороте на 90њ равнялись минус 20-30њ, а при повороте от 180 до 360њ доходили до минус 35-70њ. Во второй серии недооценка действительного угла поворота возрастала в отдельных случаях даже до 270њ!

Ошибки у испытуемых, которым не сообщались данные истинного угла поворота кресла, при повторных полетах не уменьшались. У тех же испытуемых, которые получали подобные данные, точность определения угла поворота от полета к полету увеличивалась, причем довольно существенно.

В чем причина всех этих явлений? Как уже указывалось, при невесомости повышается порог чувствительности полукружных каналов к угловым ускорениям. Это приводит к тому, что при вращении испытуемого на такой же угол, как и в горизонтальном полете, центральная нервная система получает от соответствующих рецепторов меньшее раздражение. В результате и возникает недооценка угла поворота.

В. И. Воячек установил, что ощущение вращения зависит не только от величины ускорения, но и от времени его действия (по формуле b ћ t, где b - ускорение, t - время воздействия). В наших опытах поворот кресла на определенный угол происходил с одинаковым ускорением при начале движения и при остановке; время поворота тоже не изменялось. Но в связи с увеличением при невесомости порога чувствительности полукружных каналов испытуемые ощущали начало вращения несколько позже, чем в горизонтальном полете. Таким образом, для обследуемых промежуток времени вращения субъективно сокращался, и им казалось, что поворот кресла произошел на меньший угол, чем было в действительности. Это еще более усиливало эффект от уменьшения силы раздражений, поступающих в мозг от рецепторов полукружных каналов.

Сказанное свидетельствует, помимо всего прочего, о взаимосвязи восприятия пространства с восприятием времени и об изменении обоих восприятий в необычных условиях невесомости. К этому мы еще вернемся дальше. Сейчас лишь отметим еще один факт, говорящий о том, что в недооценке угла поворота кресла играет определенную роль не только повышение порога чувствительности полукружных каналов, но и субъективное убыстрение течения времени (недооценка заданного временного интервала). Если во второй серии экспериментов разность в ошибках по сравнению с первой составляла в горизонтальном полете в среднем 5-10њ, то в невесомости она увеличивалась до 50-90њ. Это можно объяснить тем, что увеличение во второй серии опытов общего времени вращения при невесомости до 15-20 сек. приводило к значительному субъективному преуменьшению действительно прошедшего временного интервала. Испытуемый, полагая, что прошло, допустим, не 15 (как было на самом деле), а только 12 сек., соответственно и недооценивал угол поворота кресла.

Особенно интересные данные о пространственной ориентации были получены при орбитальных полетах. Так, в момент перехода от перегрузок к невесомости у Г. С. Титова возникло иллюзорное представление о перемещении тела вниз головой. Приборная доска, как ему показалось, сместилась и заняла место над головой космонавта. Через некоторое время иллюзия исчезла. Аналогичные ложные ощущения испытал американский космонавт Г. Купер. Ему показалось, что сумка с инструментами около правой руки повернулась на 90њ. Иллюзию переворачивания при наступлении невесомости переживали и другие космонавты. Ф. Д. Горбов связывает это с продолжением мышечной реакции опоры в новых условиях. В момент, предшествующий невесомости, внешние силы (перегрузки) прижимают человека к креслу, и создается мышечная противоопора кресельной спинке. Если в следующий момент напряжение этих мышц не будет ослаблено, то возникает закономерное, но вместе с тем ложное представление полета на спине или вниз головой. При равномерном же мышечном расслаблении такого представления не появляется.

В состоянии невесомости у большинства летавших космонавтов создавалось, особенно когда иллюминаторы были закрыты шторками, психологическое представление о 'верхе' и 'низе', которое выработалось еще во время тренировок на учебном космическом корабле. Это представление позволяло им свободно ориентироваться как с открытыми, так и с закрытыми глазами. В кабине космического корабля человек не только зрительно 'опирается' на окружающие его приборы и предметы, но и получает большое количество информации посредством тактильной чувствительности от кресла, привязной системы и т.д. При работе с органами управления корабля и его системами значительный информационный поток идет в мозг от рецепторов кожи и мышц. Все это дает возможность высшим регулирующим механизмам головного мозга 'справиться' с извращенной информацией от отолитового прибора и осуществить правильную ориентировку в окружающей обстановке. Если же такие возможности не реализуются, иллюзии положения тела в пространстве могут сохраняться длительное время. Например, в ходе орбитального полета иллюзорные ощущения подобного рода возникали у космонавтов Б. Б. Егорова и К. П. Феоктистова. Одному из них казалось, что он находится в полусогнутом положении лицом вниз, а другому представлялось, что он перевернут вниз головой. Космонавты отметили, что иллюзии появлялись у них как при закрытых, так и при открытых глазах, не отличаясь при этом по своему характеру. Однако такое состояние не было тягостным, серьезно не мешало выполнению запланированной работы.

У большинства космонавтов психологическое представление о 'верхе' и 'низе' соответствовало геометрии кабины корабля и при открытых глазах нарушалось только в том случае, если они видели в иллюминаторе звездное небо 'внизу', а поверхность нашей планеты - 'вверху'. Эта закономерность была проверена одним из авторов (В. И. Лебедев) в следующем эксперименте. В самолете-лаборатории на стенке укрепили дорожку из специального материала, по которой можно ходить в состоянии невесомости. Тогда быстро создается впечатление, что это не стенка, а пол и что 'низ' находится под ногами. Но достаточно, оказывается, взглянуть в иллюминатор самолета и увидеть поверхность Земли, идущую параллельно телу, как такое впечатление разрушается.

Чтобы сориентировать корабль, космонавту необходимо включить его в схему своего тела и иметь четкое представление о своем положении вместе с космическим кораблем относительно горизонта Земли. При выходе из корабля и переходе на другой корабль, а также при проведении монтажных работ на орбите необходимо, кроме того, уметь хорошо ориентироваться в безопорном пространстве. Для изучения этого были проведены при полетах на невесомость в самолете-лаборатории следующие эксперименты.

Перед космонавтами ставилась задача: начав перемещение по 'бассейну невесомости', на некоторое время (5-10 сек.) закрыть глаза и при 'выключенном' зрении продолжать определять свое положение в пространстве; затем открыть глаза и сопоставить свои субъективные пространственные представления в связи с геометрией 'бассейна' с действительной ситуацией. Оказалось, что в первые 2-5 сек. движения с закрытыми глазами испытуемые, учитывая скорость перемещения и ощущения собственного вращения, еще могут дать себе отчет о происходящем, правда, иногда с большими ошибками. В дальнейшем им это оказывается уже трудно.

Так, А. Г. Николаев записал в отчете о соответствующем эксперименте: 'После начала движения и закрытия глаз в первой горке оценивал в невесомости по памяти свое положение в пространстве. При этом ощущал, что, помимо передвижения тела вдоль 'бассейна', у меня происходило вращение тела вправо. По моему представлению, я должен был находиться примерно в середине 'бассейна' и развернуться на 75-90њ. Когда я открыл глаза, то увидел, что фактически оказался около правого борта самолета и развернулся на 180њ, т.е. находился лицом к потолку.

Во второй 'горке' глаза я не открывал примерно в течение 10 сек. После 4-6 сек. я не мог мысленно представить свое местоположение в 'бассейне'. Я потерял ориентировку. Когда открыл глаза, то оказался в хвосте самолета 'подвешенным' вниз головой'.

Точно так же оказалось затруднительным определение с закрытыми глазами пространственного положения тела при вращении его вокруг продольной оси во время орбитального полета (при освобождении от привязной системы). Интересно отметить, что в этих экспериментах П. Р. Попович в качестве ориентира в пространство использовал звук включенного вентилятора.

Из всего сказанного видно, что в условиях невесомости ни одно из показаний органов чувств, кроме зрения, как правило, не дает верной информации для ориентации в пространстве за пределами Земли. Это и понятно, если вспомнить, что все известные нам рецепторы формировались, по-видимому, под воздействием лишь земных факторов и только глаз развился в результате прямого влияния также и космических факторов. С. И. Вавилов образно называл человеческий глаз 'солнечным' в том смысле, что он создай, помимо всего прочего, приспособлением организмов к жизненно важным для них световым лучам, идущим из космоса.

Именно зрительные ощущения и восприятие стали основой исследования Вселенной задолго до космических полетов.

Выше указывалось, что глаз теснейшим образом связан с вестибулярным анализатором и что в процессе видения существенную роль играют мышцы глазодвигательного аппарата. Но кратковременная невесомость влияет и на вестибулярный анализатор и на мышечный аппарат. Поэтому, естественно, возникает вопрос: воздействует ли она на зрительные восприятия?

Исследования в таком плане были проведены Л. А. Китаевым-Смыком. При опросе он установил, что большинство испытуемых не отметили изменений зрительных восприятий в условиях невесомости. Однако некоторые из обследуемых отмечали: 'В начале невесомости ничего не видел', 'При невесомости все побледнело и расплылось', 'Все двинулось вниз', 'В невесомости видел только тот предмет, на который смотрел, все остальное исчезло'.

В одной серии экспериментов испытуемые должны были в состоянии невесомости смотреть на фигуры (круг, квадрат и т. д.), нарисованные на большом листе белой бумаги. В другой серии обследуемые наблюдали светящиеся фигуры в полной темноте.

В обоих случаях многим казалось, что изображения увеличиваются, расплываются, бледнеют, смещаются вниз, раскачиваются. Если же испытуемый начинал пристально смотреть на какую-нибудь часть фигуры, то эта часть переставала двигаться, расплываться; она сужалась до нормальных размеров, но делалась очень яркой.

Остальные части изображения вели себя по-прежнему. В результате вся фигура искажалась: круг становился эллипсом, грушей, прямые линии - изогнутыми. Когда же опыт шел в полной темноте, некоторым в невесомости представлялось будто вокруг светящихся изображений появляется широкий фиолетовый ореол.

Примеры некоторых зрительных иллюзий, появляющихся в условиях невесомости.
Восприятие фигур: 1 - в горизонтальном полете; II-V - в условиях невесомости:
А - без фиксации взгляда; Б - с фиксацией взгляда: о - точка фиксации взгляда

Каков же механизм подобных иллюзий? Ответить на этот вопрос в настоящее время можно только предположительно, хотя еще в прошлом веке было обнаружено, что при раздражении полукружных каналов вестибулярного анализатора искажалось восприятие очертаний наблюдаемых испытуемым предметов.

Рассматривая механизм кажущегося увеличения фигур, Л. А. Китаев-Смык выдвигает следующую гипотезу: 'В невесомости уменьшается сила мышц, разводящих глаза, и в результате глаза сходятся к носу, возникает так называемая конвергенция. Но ведь человек, как правило, фиксирует взгляд на определенном предмете (в данном случае на изображении геометрической фигуры). И чтобы предмет остался в поле зрения, у человека автоматически напрягаются мышцы, препятствующие схождению глаз. При этом сразу же вступает в действие обратная связь: мышцы сигнализируют мозгу об этом добавочном усилии. Моаг перерабатывает сигнал, в результате у человека появляется мысль: видимая фигура либо расширялась, либо удалилась (в нормальных условиях такое мышечное напряжение связано только с расширением или удалением предмета). Но второе условие - заметное удаление фигуры - было бы возможно лишь в том случае, если бы стенки кабины самолета вдруг отодвинулись. Испытуемые отлично сознают, что такого быть не может. Поэтому сознание корректирует получаемые сведения, до человека доходит лишь первое - фигура расширилась'.

Заметим, однако, что в невесомости у некоторых людей возникают и иллюзии удаления. Например, летчику М-ко в одном из первых полетов по баллистической кривой Кеплера показалось, будто 'бассейн' удлинился. Пространственную иллюзию удаления органов управления самолета в условиях невесомости отметил летчик Стэллингс. Он писал: 'Сначала у меня возникли некоторые ошибочные ощущения при состоянии невесомости, так что приходилось тянуться, чтобы достать различные приборы управления'.

Согласно Китаеву-Смыку, нарушения зрения при кратковременной невесомости возникают, как правило, лишь в начале и уменьшаются к концу эксперимента. А после нескольких полетов иллюзии исчезают, наступает адаптация к новой ситуации.

Особый интерес представляют опыты, проведенные в орбитальных космических полетах. Так, врач-космонавт Б. Б. Егоров исследовал зрительный анализатор при помощи таблиц для определения остроты зрения, адаптато-резервометра, дающего возможность выявить чувствительность глаза к свету различной яркости, и призмы Гершеля, служащей для изучения тонуса глазных мышц. По полученным данным, зрительная функция в ходе полета не нарушилась. Острота зрения, световая чувствительность глаза, тонус глазных мышц не претерпели существенных изменений по сравнению с тем, что было зафиксировано в наземных условиях.

Одним из авторов (А. А. Леоновым) совместно с космонавтом П. И. Беляевым по методикам, предложенным В. Поповым и Н. Бойко, была проведена научно-исследовательская работа по изучению функции зрения в космическом полете на корабле 'Восход-2'. Программой работы предусматривалось исследование разрешающей способности зрительного анализатора. Острота зрения проверялась с помощью набора стандартных штриховых таблиц 'Мир', вклеенных в бортжурнал. Рассматривать их необходимо было с расстояния 300 мм.

Разрешающая способность зрительного анализатора космонавтов предварительно определялась в лабораторных исследованиях, а также во время тренировок в учебном космическом корабле, где проигрывалась программа полета. Полученные результаты по сравнению с данными, выявленными в условиях невесомости на орбите (на 5-6-м витках), представлены в табл. 1.

Таблица 1

	Острота зрения
	в лабораторных условиях (5 замеров)	в учебном космическом корабле (2 замера)	в космическом полете (2 замера)
А. А Леонов.	1.7	1,4	1,64
П. И. Беляев	1,7	-	1,34

 

Из таблицы видно, что разрешающая способность зрительного анализатора изменяется в односуточном космическом полете незначительно. Ухудшение остроты зрения у П. И. Беляева по сравнению с тем, что наблюдалось в лабораторных условиях, можно

объяснить характером освещения в космическом корабле.

По таблицам 'Мир' определялась также зрительная работоспособность космонавтов в космическом полете. Для этого испытуемый находил один элемент таблицы, в котором он мог бы на расстоянии в 300 мм, подсчитать количество штрихов. Такой добровольный подбор элемента исключал влияние остроты зрения на результат опыта, так как космонавт в любом случае работал с надпороговой для себя величиной, т.е. выше нормальной в обычных условиях. Итоги экспериментов в лаборатории, в учебном корабле и в космическом полете сведены в табл. 2.

Таблица 2

Условия наблюдения	А. А. Леонов	П. И. Беляев
в лаборатории
Надежность %	100	100
Время работы, сек.	36	43
Острота зрения	0,95	1,17
в учебном корабле
Надежность %	88	-
Время работы, сек.	60	-
Острота зрения	1,1	-
в полете
Надежность %	75	80,8
Время работы, сек.	90	-
Острота зрения	1,2	1,06

 

Как явствует из таблицы, в космическом полете оперативная зрительная работоспособность значительно снижается. Это, видимо, объясняется тем, что в условиях невесомости нарушается не только общая согласованность движений, о чем речь будет дальше, но в какой-то степени, по Попову и Бойко, и координация группы глазодвигательных мышц. В новой ситуации их усилие изменить точку фиксации взора становится избыточным, из-за чего глаз как бы 'проскакивает' нужный пункт в пространстве. Необходимой оказывается иная, чем прежде, настройка. Однако в данном случае она весьма трудна, потому что через 0,01 сек. следует новый импульс, который приходится на период рефракторной фазы и пропускается. При подсчетах же более крупных деталей это явление не наблюдается, так как частота импульсов при увеличении угла разрешения резко уменьшается.

В полете перед космонавтами ставилась также задача исследовать восприятие цвета внутри корабля, для чего применялась специальная таблица. В ней было шесть различных цветных полос, расположенных рядом с черно-белыми ступенчатыми клиньями. Известно, что все цвета по мере ослабления яркости приближаются к черному. Поэтому их можно сравнивать по данному показателю. Для исследования были выбраны три основных цвета - красный, зеленый, синий и три дополнительных к ним - голубой, пурпурный, желтый. Космонавтам предлагалось найти для каждого цвета такое поле черно-белого клина, которое имело бы с ним одинаковую яркость. Последнюю можно было определять, таким образом, в пределах десятикратного изменения. Средняя величина ошибки единичного определения яркости цвета по указанной таблице равна 15-30%.

Сравнение результатов контрольных (или фоновых) и полетных исследований, осуществленных при дневном свете, позволило Попову и Бойко выявить дифференциальные изменения в восприятии цветов. Оказалось, что при невесомости субъективная яркость последних заметно снижается. Среднее снижение для всех экспонированных цветов составило у П. И. Беляева 26,1% и у А. А. Леонова 25%. Наибольшие отклонения наблюдались при определении яркости пурпурного и голубого цвета, несколько меньшие - при определении красного. Снижение для остальных цветных полос не превышало 10%. Усиления яркости не отмечалось ни в одном случае.

Причина значительного снижения субъективной яркости отдельных цветов в условиях невесомости пока не ясна, и ее обна ружение требует дополнительных и более тонких исследовании. Вместе с тем отмеченный эффект не помешал Леонову сделать несколько зарисовок космических пейзажей как во время полета, так и по памяти, после возвращения на Землю. Некоторые из них мы приводим далее.

В целом при невесомости происходит адаптация зрительного анализатора. Но эти сведения относятся лишь к восприятию внутри космического корабля. Между тем не менее важно выяснить, не нарушается ли глубинное восприятие космических объектов, находящихся вне космического аппарата.

Выше говорилось о том, что величина изображения на сетчатке, напряжение глазных мышц, аккомодация и конвергенция, неодинаковость правого и левого изображения - все это главные звенья тех процессов, которые обеспечивают восприятие удаленности, объемности, величины и формы предметов. Исследования, однако, показали, что, например, аккомодация действует на расстояниях лишь до 25 м, а конвергенция - до 300-350 м. За этими пределами восприятие величины и удаленности опирается на некоторые косвенные признаки: сравнение с другими предметами, размеры которых известны, четкость контуров и г. д.

В космическом пространстве могут создаваться такие условия, когда космонавту не будет видно ни Земли, ни звезд, ни других ориентиров. Подобные условия получили название 'безориентирного зрения'. При этом эффективность зрительных восприятий падает и иногда возникают различные иллюзорные ощущения.

Физиологическая оптика установила, что при безориентирном зрении глаз оказывается сфокусированным не на дальнее видение, а для какого-то относительно небольшого расстояния. В связи с этим человек становится как бы близоруким. Отсюда - значительное нарушение оценки расстояния, что может затруднить в некоторых случаях работу космонавта. Так было, например, при полете американских космонавтов Макдивигга и Уайта на 'Джеминай-4'. Они не имели радиолокатора и пытались решить поставленную перед ними задачу сближения со второй ступенью ракеты-носителя визуально. Однако Макдивитт определил расстояние до цели в 120 м, тогда как фактически оно равнялось 600 м. На последующих кораблях этой серии пришлось поставить специальные локаторы, обеспечивающие измерение расстояния между кораблем и объектом стыковки, а также измерение их относительных скоростей.

Не менее интересен другой факт. Американский космонавт Г. Купер сообщил, что видел во время орбитального полета невооруженным глазом дома и другие постройки на Тибете. Между тем, как показали расчеты, разрешающая способность глаза человека не позволяет различать подобные объекты с такой высоты. Нами (В. И. Лебедевым, О. Н. Кузнецовым) сообщение Купера было объяснено как результат иллюзии узнавания, обусловленной недостаточной информативностью раздражителя. В этой ситуации правильное осмысление раздражителя связано с мобилизацией соответствующих представлений, известных из опыта. Коль скоро она не удается, возникает обман чувств, иллюзия узнавания. Подтверждением здесь в какой-то степени служит следующий специальный эксперимент, правда с другим анализатором - слуховым.

В условиях изоляции в сурдокамере находился испытуемый С-ев. По ходу опыта в камеру частично и приглушенно передавались различные звуки. Испытуемый должен был в форме репортажа сообщать о всех воспринятых слуховых явлениях. В ряде случаев, когда С-ев знал, что происходит вовне (скажем, электрофизиологическая запись, специальное прослушивание магнитофонных записей обслуживающим персоналом после отчетных сообщений и т. д.), он достаточно точно воспринимал шумы и разговоры в аппаратной. При обстоятельствах же, которые ситуационно были неясны испытуемому, он совершал грубые ошибки. Так, С-ев неправильно оценивал смысл разговора, не узнавал голоса, а шум работающего электромотора в аппаратной воспринимал как магнитофонное воспроизведение определенной песенки в исполнении Робертино Лоретти. В реальности своих ощущений испытуемый был убежден совершенно твердо.

Особенно возрастает роль зрения для ориентировки при выходе человека из космического корабля в безопорное пространство. Здесь космонавта связывает с кораблем только гибкий фал, который в какой-то мере является элементом опоры, но в редуцированном виде. В этой ситуации отпадают все тактильные и мышечные ощущения, возникающие от прикосновения к отдельным деталям и площадям опоры в кабине. В открытом космическом пространстве нервные импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата и рецепторов кожи, не позволяют составить представления о пространственных отношениях тела космонавта с окружающими его предметами, а дают только информацию о взаимоотношениях между отдельными частями тела, т.е. о 'схеме тела', в которую включен еще скафандр и фал. Следовательно, при выходе из корабля у человека 'разрушается' психологическое представление о своем положении относительно геометрии кабины, основанное на зрительных, тактильных, мышечно-суставных ощущениях, и он должен перейти к ориентации, 'опираясь' лишь на зрительные восприятия.

Приведем впечатления А. А. Леонова о выходе в безопорное космическое пространство: 'При открывании наружной крышки шлюза космического корабля 'Восход-2' необъятный космос предстал перед взором во всей своей неописуемой красоте. Земля величественно проплывала перед глазами и казалась плоской, и только кривизна по краям напоминала о том, что она все-таки шар. Несмотря на достаточно плотный светофильтр иллюминатора гермошлема, были видны облака, гладь Черного моря, кромка побережья, Кавказский хребет, Новороссийская бухта. После выхода из шлюза и легкого отталкивания произошло отделение от корабля. Фал, посредством которого осуществлялось крепление к космическому аппарату и связь с командиром, медленно растянулся во всю длину. Небольшое усилие при отталкивании от корабля привело к незначительному угловому перемещению последнего. Мчавшийся над Землей космический аппарат был залит лучами Солнца. Резких контрастов света и тени не наблюдалось, так как находящиеся в тени части корабля достаточно хорошо освещались отраженными от Земли солнечными лучами. Проплывали величавые зеленые массивы, реки, горы. Ощущение было примерно таким же, как и в самолете, когда летишь на большой высоте. Но из-за значительного расстояния невозможно было

определить города и детали рельефа, и это создавало впечатление, что как будто проплываешь над огромной красочной картой.

Рис. 10 Космонавт А. А. Леонов в безопорном космическом пространстве вне корабля

Двигаться приходилось около корабля, летящего с космической скоростью над вращающейся Землей. Отходы от космического аппарата осуществлялись спиной с углом наклона тела в 45њ к продольной оси шлюза, а подходы - головой вперед с вытянутыми руками для предупреждения удара иллюминатора гермошлема о корабль (или 'распластавшись' над кораблем, как в свободном падении над землей при парашютном прыжке). При движениях ориентироваться в пространстве приходилось на движущийся корабль и 'стоящее' Солнце, которое было над головой или за спиной:

Рис. 11   Космонавт А. А. Леонов в безопорном космическом пространстве вне корабля

При одном из отходов в результате отталкивания от космического корабля произошла сложная закрутка вокруг поперечной и продольной оси тела. Перед глазами стали проплывать немигающие звезды на фоне темно-фиолетового с переходом в бархатную черноту бездонного неба. В некоторых случаях в поле зрения попадали только по две звезды. Вид звезд сменялся видом Земли и Солнца. Солнце было очень ярким и представлялось как бы вколоченным в черноту неба. Вскоре угловая скорость снизилась за счет скручивания фала. Во время вращения, хотя корабля и не было видно, представление о его местонахождении сохранилось полностью и дезориентации не наблюдалось. О своем положении в пространстве по отношению к кораблю можно было судить по перемещающимся в поле зрения звездам, Солнцу и Земле. Хорошим ориентиром являлся также фал, когда он был полностью натянутым'.

Итак, опыт орбитальных полетов и выхода космонавтов из космического корабля в безопорное пространство показал, что человек может приспособиться к ориентации в столь необычных для него условиях. При этом между органами чувств возникают иные соотношения, чем на Земле. Главное значение приобретают зрение, тактильные и мыщечно-суставные ощущения и меньшее - сигнализация со стороны отолитового прибора. Эта новая функциональная система анализаторов менее устойчива по сравнению с естественной, выработавшейся в течение длительного эволюционного и исторического развития человеческого организма.

В будущих полетах, когда космические аппараты с людьми будут уходить от Земли к другим планетам, а космонавты с помощью реактивных средств будут все дальше и дальше отдаляться в безопорном пространстве от своих кораблей, не исключена возможность появления пространственных иллюзий и дезориентации. В связи с этим проблема ориентировки человека в космическом пространстве становится еще более актуальной.

Далее: