«Техника-молодежи» 2004 г №10, с. 8-11

Среди комплекса вопросов, связанных с обитаемостью, практически неразработанным остается аспект реконструкции на борту космического корабля земных условий существования с целью поддержания психологического и эстетического комфорта членов экипажа.

Одним из эффективных направлений в решении этой задачи является разработка проблем искусственного светоцветового и звукового климата — организованного в пространстве и во времени распределения света, цвета и звука в сочетании с определенным устройством интерьера космического корабля.

Светоцветовой и звуковой климат должен создавать благоприятные условия для работы зрительного и слухового анализаторов, строиться с учетом характера режима труда и отдыха операторов, их биологических ритмов, психофизиологического состояния членов экипажа, психотерапевтического и психопрофилактического воздействия средовых факторов.

Успешное выполнение программ полетов на пилотируемых космических аппаратах связано с дальнейшим улучшением системы внутреннего освещения. Пока авиационная и космическая светотехника не может в полной мере обеспечить решение проблем, связанных с длительным пребыванием человека в замкнутом пространстве, в том числе воздействия невесомости, гиподинамии, сенсорного голода и др. Продолжительное пребывание космонавтов в этих условиях приводит к зрительному и общему утомлению, а освещение далеко от комфортного.

При этом как бы хорошо ни было организовано освещение, оно не будет оптимальным в силу своей монотонности. Аналогичным образом обстоит дело с цветовым решением и отделкой интерьеров космического корабля. Эксперименты в сурдокамере с длительной изоляцией показали отрицательное влияние стационарной окраски, неизменности цветовых характеристик интерьера. В условиях эксперимента его участники испытывали возникновение скуки от цветовой монотонии, потребность увидеть яркие насыщенные краски, многоцветные картины природы. Характерно такое высказывание испытателей в ходе 70-суточного эксперимента в условиях изоляции. «Мы стали раздражительнее. Заставлять себя работать стало труднее. Все чаще хотелось открыть куда-то дверь и увидеть что-то другое. Все равно что, только бы новое».

Не лучше обстоит дело с музыкальным «климатом». Для космонавтики проводились специальные исследования по восприятию классических и современных музыкальных произведений. В целом эксперименты показали значительные индивидуальные различия в восприятии музыки. Таким образом, в условиях ограниченности внешних впечатлений и утомления музыка не является оптимальным звуковым раздражителем. Этого фактора недостаточно в качестве средства, компенсирующего отрицательное влияние длительной изоляции.

Учитывая значимость произведений искусства, влияющих на настроение, нервно-психическое состояние, оказывающих моральное воздействие и несущих познавательные функции, специалисты также исследовали компенсаторную роль в экспериментальных условиях литературы, кино, слайд-фильмов, телепередач, живописи. Проведенные исследования показали: 1) в условиях информационных ограничений необходимо комплексное использование факторов среды; 2) целесообразны разнообразие, сменяемость впечатлений в искусственной среде обитания. На фоне нарастания утомления и понижения активности испытуемых с увеличением длительности эксперимента падало качество восприятия художественных произведений. Это свидетельствует о необходимости поиска для межпланетных кораблей более эффективного комплекса раздражителей, чем использующийся на орбитах и в наземных экспериментах. Традиционные книги, кино, магнитофонные записи музыки, обычно рекомендуемые в литературе по космонавтике, например для марсианского полета будут недостаточны. Психологическая поддержка с Земли в виде радио— и телесеансов будет невозможна на протяжении значительной части экспедиции.

Ряд специалистов предлагают для условий замкнутого пространства использовать с компенсаторными целями динамическое цветное освещение. Эксперименты показали положительное влияние смены уровня освещенности на работоспособность человека. Динамика освещения по таким показателям, как яркость, спектральная характеристика и распределение в пространстве, а также импульсность и период сменяемости, способствует улучшению качеств обитаемости.

Динамикой света и цвета в интерьере космического корабля можно обеспечить разнообразие и смену зрительных впечатлений, что свойственно естественной природной среде, способствовать поддержанию внутренних биологических ритмов организма. В этом случае следует говорить об организации на борту космического корабля синхронизаторов времени, которыми в естественных условиях являются смена света и темноты, изменение спектральной отражательной способности поверхностей ландшафта по сезонам года и т.д.

Актуальна идея реконструкции в интерьере космического корабля земных мотивов с сюжетной имитацией естественно-природного окружения: комплекс средств, включающий свет, цвет, звук и запахи, системно организуемые в среде обитания как модель земных естественно-природных условий. На космический корабль должна быть «перенесена» ощущаемая нами в повседневной жизни богатейшая динамическая гамма спектральных и яркостных характеристик естественно-природного окружения, ритмическое чередование и определенная заданность или случайная последовательность аудиовизуальных раздражителей и палитры запахов.

Одной из форм изменения психоэмоциональной фактуры на борту космического корабля могут быть аудиовизуальные программы, фиксируемые в виде сюжетных изображений и вручений с их почасовой сменой. Программы направлены на обеспечение распорядка дня: работа, отдых, спортивные упражнения, принятие пищи, игры, собеседования и поддержание в сознании экипажа привычного хода месяцев, смены времен года. Автором созданы такие программы на основе суточных и сезонных солнечных ритмов освещенности и колорита, а также разработана базовая модель-матрица метеорологических и астрономических явлений на год на основе анализа данных гидрометеослужбы средней полосы России. Учитывался спектральный состав потока солнечных лучей и отражательные свойства покровов поверхностей Земли, динамика метеоявлений, продолжительность светового дня и т.д. Исходя из базовой матрицы, производился подбор материала для визуального ряда в соответствии с цветоколористическими и сюжетными характеристиками сезонов и времени суток.

Не менее важным является социологический аспект. Реконструкция земной среды позволяет космонавту сохранить связи с привычной жизнью города и деревни, ощутить реалистические картины труда, быта, проведения досуга и т.д. Автором выполнены детальные построения графических схем, учитывающих природный и социологический аспекты.

Разработки цветовых схем «привязаны» к средней полосе европейской части России, т.е. к месту проведенных исследований. Естественно, что для других районов Земли, например Южной Калифорнии или Севера Норвегии, колористика будет иметь другой вид. Дальнейшее развитие данного направления может пойти по пути: а) компьютерного моделирования светоцветовых программ; б) использования для реконструкции картин природы различных тренажеров и видеоимитаторов; в) создания «непрерывного кино» средствами бортовой видеотехники.

Задачи света и цвета в замкнутых изолированных помещениях	Функциональные процессы человека-оператора в замкнутых помещениях

Эстетические и психологические факторы межпланетного полета

Рассмотренные данные образуют новое направление в космическом дизайне, который до настоящего времени представлял собой лишь разновидность инженерии, т.е. был чисто функциональным, или оформительского искусства (окраска отсеков, подбор цветового тона и яркости поверхностей интерьера, оборудования, рабочих мест и т.п.). В представленном здесь качестве космический дизайн не использовался ни в нашей стране, ни за рубежом. Данное направление работ можно было бы определить как создание комфортных условий среды обитания в длительном космическом путешествии. В межпланетном полете или при длительном пребывании на орбите члены экипажа космического корабля могут иметь новые информационные и сенсорные возможности, обусловленные необычными, заранее запрограммированными свойствами космического интерьера.

Возвращаясь к проблеме музыкальных трансляций на борту космического корабля, следует отметить, что время и порядок исполнения мелодий в течение дня и в разные сезоны года целесообразно соблюдать, учитывая «естественно-природное» построение светоцветового климата. Опыт сезонного исполнения музыки характерен для некоторых восточных культур, прежде всего индийской. Так, в Индии считается, что только при условии связи с природными циклами музыка может оказывать наиболее сильное воздействие на чувство и сознание человека. На космическом корабле соблюдение этого принципа будет способствовать также поддержанию привычных биоритмов человека, правильной ориентировке его во времени, психологической связи с Землей. Программы комплексного построения светозвукового климата для использования на космических кораблях с длительным пребыванием космонавтов (более года, как при полете на Марс еще не созданы и ждут своих исследователей.

Психоаналитическая проблематика длительного пребывания в ограниченном пространстве (зимовки в Арктике и Антарктиде, плавание на атомных подводных лодках, будущие межпланетные полеты) заставляет по-новому взглянуть на организацию специнтерьера. В связи с этим особый интерес приобретают исследования влияния светоцветовых и музыкальных (цветомузыкальных) воздействий как на общее состояние, так и на эмоциональную сферу человека.

Под цветомузыкой понимают художественный синтез цвета, организованного по определенным законам в виде сменяющихся во времени цветовых сочетаний, и музыки. Идея такого синтеза возникла давно: ее приписывают итальянскому художнику и музыканту конца XVI в. Дж. Арчимбольдо, сопоставившему музыкальную и цветовую шкалы и создавшему «цветовой клавесин». Первое практическое использование цветомузыки связывают с именем нашего знаменитого соотечественника А.Н. Скрябина, создавшего цветомузыкальную поэму «Прометей» (1910). Однако возможность реализовать эту идею в полном объеме появилась лишь с развитием соответствующей техники, в частности в области кинематографии и радиоэлектроники.

Работы Стефанеску-Гоанга (1912), Фере (1904), Гольштейна (1942), Дерибере (1959), Герарда (1958) показали, что свет определенной спектральной характеристики активизирует физиологические и психические функции человека. Сила эмоционального воздействия музыкальных произведений хорошо известна. Есть все основания полагать, что рациональное сочетание цвета и музыки может оказаться средством еще более эффективного воздействия на психику в экстремальных условиях длительной изоляции, например, в рамках планирующегося пилотируемого полета на Марс.

В настоящее время выделились два основных направления в цветомузыке: одно из них предполагает автоматический «перевод» музыки на цвет посредством специальных преобразователей, другое — творческое переложение человеком музыкальной партии в визуальный ряд. Первое направление представляет собой разновидность декоративно-прикладного искусства, второе — как бы станковую или концертную ветвь цветомузыки. При создании интерьера замкнутых помещений могут быть использованы цветомузыкальные композиции обоих направлений.

Автор, использовав в своих исследованиях второе направление — творческое переложение музыки на цвет, считает перспективными следующие этапы синтеза цвета и музыки: анализ эмоционального содержания музыкальных произведений, поиск общего цветового эквивалента музыкального произведения, составление цветных композиций на плоскости и их «оживление» на цветопроизводящем инструменте.

В 1970-х гг. в Институте медико-биологических проблем МЗ СССР был создан совместно с киевской киностудией им. А.П. Довженко уникальный цветомузыкальный инструмент «цветовариатор». Разработав методику управления клавиатурой и съемки цветомузыкальных фильмов с его экрана, автор создал ряд экспериментальных кинороликов длительностью от 3 до 5 минут с определенным воздействием на оператора: седативным (на музыку Ф. Шопена), стимулирующим (Р. Вагнера), мистического характера (А.Н. Скрябина).

В дальнейшем другие исследователи продолжили эти эксперименты. Была поставлена задача исследовать влияние отдельно цвета, музыки и их сочетаемого воздействия на устойчивую работоспособность при длительной монотонной работе. Испытуемые в течение 6 ч выполняли работу с буквенно-цифровыми таблицами, требующую высокой концентрации внимания. Результаты экспериментов показали, что, в отличие от фоновых исследований, после музыкальных и цветомузыкальных воздействий производительность работы увеличилась соответственно на 30 и 50% (р < 0,05), ошибки уменьшались на 21 и 23,5%.

На современном этапе решение проблемы снятия состояний напряжения, которые могут возникнуть в длительном космическом полете, связывают с использованием специальных приборов и устройств.

Автором предложена новая методика релаксации, апробированная в клинических и лабораторных условиях и нашедшая применение в организованных на производствах зонах кратковременного регламентированного отдыха.

Для проведения экспериментальных исследований по идее автора в 1976 г. во ВНИИМПе было сконструировано устройство «релаксатор», реализующее методику предъявления света, цвета и звука по определенной программе. Устройство работает в автоматическом режиме. Длительность сеанса составляет 10 мин. Ручка регулятора позволяет подстраивать первоначально задаваемый ритм раздражителей (звук, свет) под индивидуальный ритм дыхания пациента.

Методика релаксации предполагает плавное и незаметное для человека изменение ритма света и звука. Первоначально ритм соответствует учащенному дыханию, затем постепенно переходит к ритму нормального дыхания и, наконец, — к дыханию успокоенного спящего человека. По инструкции наблюдаемый подстраивает свое дыхание под предлагаемый ритм. Ритм задается периодически меняющимся по площади и конфигурации световым пятном, движущимся по экрану. Изменения светового пятна ритмически синхронизированы с ритмом шума («шум прибоя»).

В неврологическом отделении Московской городской клинической больницы № 50 были проведены клинические испытания макетного образца прибора «релаксатор» с целью выяснения его эффективности как средства нервно-психической и мышечной релаксации (снятия напряжения, расслабления) у больных и здоровых лиц.

Проводились наблюдения 18 больных в возрасте от 24 до 70 лет с заболеваниями различной этиологии, в том числе с невралгиеи тройничного нерва преимущественно центрального генеза, остаточными явлениями нарушения мозгового кровообращения, неврозами, травматической энцефалопатией и т.д.

Реконструкция суточного природного ритма в помещениях космического корабля. Вверху — по измерениям (а — желтые тона, в — красные тона, с — смешанные тона), внизу — по субъективному ощущению художника (а — теплые тона, в — холодные тона)

Параллельно проводились исследования 12 практически здоровых лиц — студентов вечернего отделения Московского медицинского стоматологического института в возрасте от 43 до 45 лет.

Для оценки состояния обследуемых использовался метод анкетного опроса (до и после сеанса), проводилось измерение кровяного давления и частоты пульса (до и после сеанса).

Суточный цикл природы и его моделирование: а) освещенность земной поверхности, среднемесячные данные для средней полосы России; б) динамика восприятия глазом суточной освещенности; в) субъективное ощущение суточной освещенности в интерпретации Л. И. Мельникова

Все 12 обследуемых после сеанса релаксации испытали состояние успокоения и расслабления, а у троих отмечалось состояние повышенной бодрости, с:вежести. При этом в большинстве случаев и психическое успокоение, и физическое расслабление наблюдались одновременно, т.е. это было комплексное нервно-мышечное расслабление.

Все без исключения больные также испытали в той или иной степени эффект успокоения и расслабления. Исходное самочувствие (плохое в начале сеансов) также улучшилось (в разной степени) у всех больных. У пяти больных была устранена головная боль: у трех человек полностью, у двух частично. Эффект продолжался несколько часов, у двух больных — до двух суток.

Таким образом, анальгетический эффект прибора проявился у пяти из восьми больных, указавших на головную или лицевую боль. Анальгетический и облегчающий эффект проявился и у тех больных, которым не помогали лекарственные препараты (больные с тригеминальной невралгией).

Эффективное воздействие релаксатор оказывал на пациентов с гипертонической болезнью, снижая артериальное давление.

Проведенные исследования показали релаксирующее воздействие прибора на организм, снижающее нервно-мышечное напряжение, а также уменьшение интенсивности боли при невралгии тройничного нерва, нормализацию повышенного кровяного давления. Следует также отметить, что проведение сеансов релаксации у практически здоровых лиц приводит к улучшению их эмоционального статуса и повышению работоспособности. Последнее дает возможность предполагать, что приборы этого типа могут быть использованы для снятия эмоционального напряжения у человека в экстремальных условиях работы, в том числе у космонавтов в длительном космическом полете или на орбитальных станциях.

Такие приборы могут найти применение и в транспортных средствах на Земле (трансконтинентальные авиалинии, международные железнодорожные линии, залы ожидания в аэропортах и т.д.).