ПОЛЕТА
Ф. ГОРБОВ,
кандидат медицинских наук

Это необходимо для всесторонней и заблаговременной подготовки человека к непривычным условиям жизни и деятельности в космосе.

Данные, полученные в результате полетов летчиков-космонавтов Ю. Гагарина и Г. Титова, позволили проверить и оценить точность предполетных прогнозов в области воздействия космического полета на нервно-психическую деятельность человека.

В последнее время в печати широко обсуждался вопрос об общности профессии летчика и космонавта. Это и понятно. Именно эта общность дает основание для примерного описания деятельности (или как это принято называть — профессиограммы) будущего космонавта, что является необходимым предварительным этапом в изучении психологии труда.

Летчика с полным правом можно называть космонавтом «ближнего следования». Его полет включает такие этапы, как отрыв от земли (при взлете) и возвращение на землю (при посадке), а также свободное перемещение в стратосфере. Такие особенности летного труда, как непостоянное положение площади опоры (вплоть до ее кратковременного отсутствия при невесомости), и воздействие внешних механических сил еще в большей степени характерны для космического полета. Но только этим сходство не исчерпывается. Много общего в приеме и обработке информации в полете, широком использовании приборов, усиливающих и расширяющих возможности органов чувств человека.

Человек ощущает свой вес благодаря сопротивлению, которое оказывает его тело, давя на какую-то площадь опоры. Чем меньше эта площадь, тем большую работу приходится совершать мышцам для сохранения равновесия.

Центр тяжести нашего тела находится внутри тазового пояса, на линии, соединяющей тазобедренные суставы, примерно на расстоянии одного метра от земли. При любом движении, перемене позы или физической работе человек меняет положение центра тяжести относительно опоры и нарушает условия своей устойчивости.

Порой мы не задумываемся над тем, какую большую работу приходится выполнять нашим мышцам только для того, чтобы сохранить принятое положение (позу). Даже сохранение равновесия в покое требует напряженной работы связок, мышц, суставов. Для сохранения устойчивости и исправления случайных или преднамеренных отклонений в организме человека существуют специальные органы равновесия — гравирецепторы, заложенные непосредственно в движущихся и перемещающихся частях тела: коже, мышцах, связках, суставах, а также во внутреннем ухе. При нарушении устойчивости эти чувствительные нервные «приборы» подают сигналы в мозг в порядке обратной связи.

«Взаимодействие» тела человека со своим центром тяжести не ограничивается восстановлением нарушенного равновесия посредством компенсирующего движения (например, сгибания корпуса, выставления в сторону руки, толчка в плечо и т. д.). При ходьбе человек активно перемещает свой центр тяжести за площадь опоры и «подхватывает» его выставленной вперед ногой. Таким образом, для поддержания равновесия он выбирает оптимальный режим движения. Это свойство характерно и для всех других видов деятельности человека, связанных с необходимостью принимать рабочую лозу и сохранять равновесие. Поэтому ученые имели основание предположить, что и в условиях космического полета человек сможет сохранять равновесие.

Пожалуй, ни одному из новых условий, с которыми придется иметь дело будущим космонавтам, не уделялось такого внимания, как проблеме невесомости. В научно-фантастических повестях (Жюль Верн, Уэллс, Алексей Толстой), да и в трудах К. Э. Циолковского описывается трагикомическое положение путешественника, утратившего вес и парящего в кабине корабля.

Отечественные и зарубежные ученые изучали невесомость в скоростных лифтах, при движении самолета по параболе Кеплера и т. д. В этих экспериментах кратковременному периоду невесомости предшествовала перегрузка. Результаты показали, что большинство людей испытывало своеобразное чувство. В некоторых случаях отмечалось ложное представление полета на спине. Зарубежные специалисты полагают, что эта иллюзия возникает в результате «контраста» между предшествующей перегрузкой и невесомостью. Советская наука доказала, что возникновение такого рода ложных восприятий или иллюзий связано с продолженной мышечной реакцией опоры.

Как это происходит? В момент, предшествующий наступлению невесомости, внешние силы прижимают человека к спинке кресла и создается мышечная противоопора спинке. Если при переходе к невесомости напряжение мышц, опирающихся на спинку кресла, не будет ослаблено, то в период невесомости возникает закономерное, но вместе с тем ложное представление полета на спине. Если же мышцы спины расслабляются равномерно, то с переходом к невесомости ложного представления полета на спине не появляется.

В состоянии длительной невесомости (около 25 часов) у советского космонавта Титова не было нарушений координации движений, не снизилась работоспособность. Поэтому можно полагать, что возникновение ложных восприятий пространственного положения в состоянии невесомости возможно, но вовсе не обязательно.

Из курса элементарной физики известно, что прямолинейное равномерное движение не влияет на организм человека. Из этого положения иногда делается вывод, что и скорость не влияет на организм, причем как иллюстрация приводится тот факт, что все население земного шара постоянно мчится вместе с нашей планетой с большой скоростью и нисколько этого не ощущает.

Для психолога скорость прежде всего условие трудовой деятельности, имеющее прямое отношение к возможностям, например летчика, оценивать быструю смену обстановки, показания приборов, совершать действия по управлению кораблем в тот или иной срок. Скорость — это фактор, определяющий темп многих рабочих операций, в том числе и таких жизненно важных, как снижение корабля и его посадка. Скорость также и временной «лимит» для приема и передачи информации.

Предположим, мы перемещаемся вблизи земной поверхности на высоте нескольких сот метров; хорошо виден горизонт и многие земные ориентиры. Различную скорость мы сможем определять в этих условиях по смене ориентиров в нашем рабочем поле зрения. При большой скорости мы, вероятно, будем говорить о мелькании или слиянии ориентиров, не различая их самих. Иными словами, скорость может изменить качество и объем информации об окружающей нас среде.

Рис. 1. Влиянии скорости перемещения на получение информации об окружающей среде.

Следует также отметить, что и для нас — жителей Земли — скорость, с которой мчится наша планета, также вносит ограничения в возможности наблюдения, например, за тем или иным участком звездного неба.

Далее. Вряд ли у кого-нибудь возникает мысль, что можно действовать, не получая сведений о результатах. Большое значение имеет связь деятельности и информации при выполнении наиболее ответственной работы, когда ошибки недопустимы (управление космическим кораблем, передвигающимся в пространстве с большой скоростью).

Для оценки этой качественно новой особенности взаимосвязи деятельности и информации приведем такие примеры. Спортсмен, стреляющий по мишени, заинтересован в получении информации о результате выстрелов для внесения коррективов в стрельбу. Однако скорость и порядок получения этой информации могут меняться. Так, отчет может поступать по каждому выстрелу в отдельности или сразу по серии. Порядок поражения мишеней также может меняться (подряд, через одну, справа налево, слева направо и т. д.). Иначе обстоит дело, например, с горнолыжником, совершающим скоростной спуск с горы. Последовательность его рабочих операций нельзя изменить, а паузы в спуске с горы вообще невозможны. Горнолыжник должен воспринимать и обрабатывать «информацию» с очень большой скоростью.

В полете, особенно по приборам, наряду с непрерывной и последовательной сменой рабочих операций необходим постоянный приток информации. Она целиком определяет деятельность, которая в свою очередь «готовит» себе информацию. Но этим не исчерпывается сложность взаимоотношения деятельности и информации.

В большинстве видов трудовой деятельности человек оценивает результат каждого своего действия непосредственно. Плотник, обтесывающий бревно, ученик, пишущий карандашом, спортсмен, гребущий веслом, — все они независимо от сложности своего труда получают информацию о результатах каждого отдельного действия. При этом степень затраченного усилия тут же сказывается на результате и учитывается работником.

Автоматизация, разгружая человека от многих трудоемких и тяжелых операций, вносит новое качество в оценку эффекта работы. Человек уже не может непосредственно видеть результаты свою усилий: во многих случаях они прилагаются не им, а машиной. Между человеком и результатом рабочего усилия вклинивается новое звено — приборы-индикаторы. Органы чувств оказываются как бы надстроенными за счет приборов. Когда деятельность связана с быстрым перемещением в пространстве, роль приборов особенно велика. Однако здесь возникает специфическая трудность — запаздывание показаний приборов.

Обладая физиологическими механизмами «предвидения», человек может развить умение вносить нужную поправку на запаздывание. Но тут свои трудности, связанные с оценкой результата произведенного усилия и самой природой приборной индикации. В самом общем виде приборная индикация представляет собой кодирование и дешифрирование кода. Непосредственные признаки явлений окружающего мира (например, направление, скорость перемещения, положение в пространстве и т. д.) переводятся на условный язык (код) приборов. Оператор в полете должен дешифрировать или, как говорят, читать показания приборов, располагая для этого ограниченным временем. Поэтому конструирование приборов, их размещение в кабинах космических кораблей тесно связаны с пропускной способностью нервной системы человека по приему и переработке информации, с особенностью восприятия. Все это рассматривается «инженерной» психологией и применительно к космическому полету.

Активная сознательная деятельность человека в космическом полете невозможна без работы памяти и внимания. Внимание — психический процесс, обеспечивающий обнаружение различных сигналов внешней среды и состояние контакта между этими сигналами и воспринимающими системами организма. Оперативная память (здесь мы говорим именно о ней, не затрагивая памяти долговременной) как бы записывает текущие события, связывая их в общую «цепочку» с событиями, только что прошедшими, и подготавливает их связь с непосредственно надвигающимися.

Внимание тесно связано с оперативной памятью. Поэтому человек в обычных условиях не теряет чувства непрерывности в своих ощущениях в течение событий внешнего мира. Однако и процессу внимания свойственны колебания, поэтому оперативная память в некоторых условиях может производить «прерывистую запись».

При очень больших скоростях перемещения в пространстве наступает явление, которое можно условно назвать «разверткой событий», что представляет собой как бы ускоренную протяжку ленты пишущего устройства. Незаметное и, казалось бы, незначительное событие при обычной скорости регистрации в этих условиях становится хорошо заметным.

Многим приходилось видеть в кино так называемую замедленную съемку (на самом деле это ускоренная съемка). Благодаря ей удается заметить детали, которые оставались совершенно невидимыми и неуловимыми даже для опытного взгляда.

Нечто подобное вносит скорость и в сознание человека, делая незаметные события заметными, а незначительные — значительными. Всем людям свойственны некоторые колебания внимания, особенно в монотонной обстановке.

Если летчик отвлекается от приборов, ослабляет наблюдение за их показаниями и состоянием органов управления, то последствия этого явления всецело будут зависеть от скорости перемещения в пространстве. Если самолет за это время пролетит небольшое расстояние, то все может пройти незамеченным. Однако по мере нарастания скорости это незначительное по своей кратковременности явление становится ощутимым, значимым событием. Для облегчения работы пилота созданы различные автоматические устройства, обеспечивающие безопасность полета.

Интервалы в работе оперативной памяти свойственны человеку и в обычных условиях. Но они, как правило, остаются неощутимыми, потому что заполняются восприятиями любого другого объекта. При стремительном перемещении в пространстве у человека может наступить очень кратковременное ощущение потери непрерывности в смене окружающих его явлений.

В будущих длительных космических полетах космонавт, хорошо изучивший психологию и физиологию человека и в этом смысле познавший самого себя, будет хорошо вооружен против возможной

Рис. 2. Гребец оценивает результат своих усилий непосредственно. Окружающая обстановка и орудия труда находятся в его поле зрения. Пилот скоростного самолета или космического корабля в закрытой кабине может оценить результаты своих действий только с помощью приборов.

нежелательной переоценки своих ощущений и сумеет обобщить данные, о которых в настоящее время делаются лишь предположения.

Представление о пространстве, поскольку оно является отражением существующих объективных реальностей пространства и времени, всегда включает и представление о времени. Правда, восприятие времени менее очевидно, не столь отчетливо ощутимо, как восприятие пространства. Замечательные физиологические учения И. М. Сеченова, И. П. Павлова и Н. Е. Введенского позволяют (пока гипотетически) предположить, что у космонавта могут возникнуть известные затруднения, вызванные нарушением привычных для организма способов определения времени.

В сверхдальних полетах пассажирских самолетов также возникают нарушения обычного чувства времени. Так, в полете по маршруту Владивосток — Москва, когда самолет летел с востока на запад «вдогонку солнцу», экипаж «почти не замечал, как склоняется солнце к западу. Это происходило необычайно медленно».

Отсутствие привычных смены дня и ночи и освещенности — еще не главная причина возможных затруднений космонавта в оценке времени по своим ощущениям. Основа этих затруднений заложена в самом факте перемещения в пространстве с огромной скоростью в новых необычных условиях пониженной весомости. Вероятно, на первых порах человек не сразу научится правильно определять протяженность времени того или иного события. Сильно поколеблется умение оценивать периоды времени терминами «долго», «быстро», «медленно». Эти земные определения могут оказаться ошибочными. Однако надо полагать, что как только наладится правильное восприятие пространственного положения собственного тела при свободном перемещении в условиях невесомости, так восстановится и чувство времени.

Новые условия для восприятия пространственно-временных отношений, как полагают, выразятся в отсутствии непосредственного ощущения поступательного движения и направления. В состоянии свободного полета не будет сотрясений корабля от работающих двигателей и вибраций столь обычных при передвижении на земном транспорте любого вида.

Подобного рода предположение вызвало опасение, что отсутствие достаточного притока впечатлений будет тягостно для космонавта. Это опасение возникло потому, что отсутствие достаточного притока впечатлений обычно неблагоприятно влияет на самочувствие, настроение и работоспособность человека.

По данным И. П. Павлова, для нормальной работы мозговых полушарий необходима их постоянная зарядка импульсами, идущими через подкорковые образования.

Самые разнообразные явления окружающего нас объективного мира, как известно, воспринимаются специальными приборами — рецепторами, заложенными в органах чувств. При переработке поступающей информации происходит не только кодирование данного зрительного, обонятельного или слухового образа, но и одновременная импульсация специальных подкорковых нервных образований, которые обеспечивают наилучшее восприятие данного образа, снабжая наиболее интенсивно работающий участок коры нужным количеством энергии.

Рис. 3. Запись биологической активности мозга здорового человека. Хорошо виден основной мозговой ритм — 12 колебаний в секунду. Равномерность и правильная форма этого ритма в виде синусоиды позволяют назвать его «мозговым метрономом».

При отсутствии достаточного притока внешних раздражений недостаточно загружаются и анализаторы, т. е. те системы, которые перерабатывают внешнюю информацию (факт сознания). Одновременно организм испытывает затруднения в использовании энергетических источников. Нет внешних впечатлений — нет и достаточного энергетического уровня для бодрого состояния. Ученые приводят случаи, когда животные и люди, лишенные по той или иной причине зрительных и слуховых впечатлений, впадали в сон.

В последние годы благодаря успехам электрофизиологии объективно доказано наличие специальных крупных нервных образований в головном мозгу, которые заведуют состоянием бодрствования, участвуют в настройке активного внимания, способствуют созданию высокого рабочего тонуса высшего органа управления — коры головного мозга.

На основе этих научных положений проводились специальные наблюдения над людьми, длительное время находившимися в маленьких изолированных помещениях. Изучалась психология скуки, одиночества, изоляции. Кроме того, исследовались реакции человека в условиях небезопасной и напряженной обстановки, причем большое значение придавалось умению выполнять нужную работу, не ухудшая качества и не замедляя темпа. Иными словами, речь идет о способности человека сохранять высокую работоспособность в период, когда обстановка внезапно усложняется, появляется необходимость в резком ускорении темпа движений, а времени для контроля за своими действиями остается предельно мало. Под влиянием сильного волнения у человека могут необычайно возрасти сила, быстрота, выносливость. Такое усиление деятельности организма связано не столько с работой центральной нервной системы, но и с высокой активностью желез внутренней секреции, которые под влиянием волнения выделяют в кровь стимулирующие вещества — гормоны.

Задача психологов и физиологов — научить летчика-космонавта быстро и целесообразно пользоваться скрытыми запасами энергии, приспособительными механизмами, которые имеются у каждого. С этой целью изучают влияние на организм человека состояний напряжения, подробно исследуют важные жизненные функции с помощью сложной электронной аппаратуры. В течение всего времени, пока на организм действует фактор, создающий состояние напряжения, записываются биотоки мозга, сердца, мышц, проводятся также исследования функций желез внутренней секреции. Широко используются достижения психологии и физиологии высшей нервной деятельности, которые сегодня позволяют объективно исследовать и даже измерять такие важные психологические качества, как способность к длительному и неослабевающему напряжению внимания, осмотрительность, бдительность, самообладание.

Специальное внимание уделяется изучению способностей человека продолжать работу в ожидании опасности и в момент, когда опасное положение уже возникло, а также такого важного качества, как помехоустойчивость (умение воспринять полезный сигнал на фоне помех, близких по своей физической характеристике к полезному сигналу).

Приведенные положения обсуждаются учеными для наиболее целесообразного отбора космонавтов, их подготовки, а также решения задач «инженерной» психологии.