Недостаточная быстрота нервно-психических процессов особенно стала ощущаться, когда человеку пришлось иметь дело с реактивными самолетами. Так, при скорости, втрое превышающей скорость звука, перед самолетом появляется «слепое» расстояние, которое летчик не в силах воспринять: ему кажется, что предметы находятся еще в 100 метрах впереди него, тогда как на самом деле они уже остались позади. Если два пилота будут лететь навстречу друг другу с такой скоростью и один из них вынырнет из облаков за 200 метров от другого, то летчики вообще не смогут увидеть друг друга.
Практика показала: чтобы оценить обычную ситуацию, пилоту реактивного самолета нужно примерно 1,5–2 секунды. За это время космический корабль, скорость которого 8 км/сек, преодолеет 16 километров. Казалось бы, при такой скорости, а в дальнейшем она, несомненно, возрастет, космонавт вообще не сумеет реагировать на события, происходящие в космическом пространстве, и различать объекты, попадающие в поле его зрения. А это значит, что управление межпланетным кораблем можно доверить только автоматам.
Однако уже первый космический полет с человеком доказал, что это не совсем так. Вот как во время этого полета воспринимался окружающий мир из иллюминатора корабля:
«С высоты 300 километров освещенная поверхность Земли видна очень хорошо. Наблюдая за поверхностью Земли, я видел облака и легкие тени их, которые ложились на поля, леса и моря. Водная поверхность казалась темной, с поблескивающими пятнами. Я хорошо различал берега континентов, острова, крупные реки, большие водоемы, складки местности. Когда я пролетал над нашей страной, то отчетливо видел квадраты колхозных полей. Раньше мне приходилось подниматься на самолетах на высоту не более 15 тысяч метров. С корабля-спутника видно, конечно, хуже, чем с самолета, но все-таки видно очень отчетливо. Меня, по правде говоря, удивило, что с высоты, на которой я находился, так хорошо видны детали земной поверхности.
Хотя корабль шел со скоростью, близкой к 28 тысячам километров в час, все объекты на земной поверхности как бы проплывали в моем поле зрения, ограниченном иллюминатором корабля».
Почему же человек даже при космической скорости видит детали земной поверхности или еще более далекие звезды? Оказывается, дело именно в расстоянии. Если смотреть из окна мчащегося поезда на насыпь, то трудно разобрать что-либо, кроме сплошных сливающихся линий. Предметы же, которые находятся подальше, выглядят гораздо отчетливей. Существуют три зоны — слияния, мелькания и ясного видения отдельных объектов. Между прочим, граница зон слияния и мелькания помогает опытному летчику определить расстояние до Земли при посадке самолета.
Чем ниже над Землей летит человек, тем сложнее ему различать какие-либо предметы. Чем выше орбита корабля-спутника, тем меньше человек воспринимает скорость, и зрение его как бы становится лучше, острее. А в межпланетном полете у космонавтов вообще исчезнет ощущение скорости.
У них будет «избыток» времени, когда корабль станет удаляться от планет. Зато их ждет, выражаясь языком шахматистов, жестокий цейтнот во время приземления или при встрече с каким-нибудь небесным телом, например метеоритом. Вот тут-то и необходима автоматика.
С помощью радиолокационных и оптических средств в космическом корабле можно как бы «надставить» органы чувств человека. Специальная аппаратура, принимающая сигналы из окружающей среды, быстро переработает их и даст соответствующие, а главное — своевременные команды исполнительным механизмам ракеты. И сделано это все будет в десятки и сотни раз быстрее человека.
Вот другой пример. Маневры космического корабля, идущего на сближение и стыковку, не похожи на действия летательных аппаратов в атмосфере. Допустим, один самолет должен догнать другой. Для этого летчик увеличивает скорость полета и начинает маневрировать. Скажем, для увеличения высоты он изменяет угол атаки крыла, чтобы подъемная сила крыльев стала больше, чем в горизонтальном полете. Но эти общеизвестные аэродинамические закономерности перестают действовать в космосе. Вот один корабль стремится догнать другой, находящийся на той же орбите. Если применить реактивную силу, то она изменит не только скорость полета, но и параметры траектории: корабль перейдет на более высокую орбиту. Уменьшится скорость — и он уйдет на более низкую.
Конечно, человек не в состоянии в считанные минуты и даже секунды точно определить, какие команды он должен дать двигателям космического корабля, чтобы выполнить необходимые маневры. За него это сделает вычислительная машина.
Правда, при всех бесспорных достоинствах этой машины алгоритмы решения задач подготавливаются и вводятся в нее человеком. Следовательно, она способна сообщить лишь такую информацию, к которой подготовлена: незапрограммированное явление поставит ее в тупик. И потому при всем желании невозможно запрограммировать автомат на все случаи жизни, а особенно для анализа таких явлений, которые в принципе еще не известны науке и с которыми наверняка придется встретиться в космосе, где во всей полноте проявится многообразие форм существования материи.
Перед автоматом человек имеет немало преимуществ. Он одновременно воспринимает информацию от различных органов чувств и собирает ее в единый образ. У него громадная и емкая память, то есть он может хранить информацию, которая, выражаясь языком кибернетики, требует «минимального программирования». Только человек умеет абстрагироваться от восприятия, обобщать и образовывать понятия. Благодаря этому он способен воссоздать образы и события, имевшие место в прошлом, и даже выходить за пределы настоящего, мысленно опережая события, то есть обладает даром предвидения.
Человек может, столкнувшись с неведомым явлением, проанализировать его, исходя из своего опыта, дать ему правильную интерпретацию и избежать нежелательных последствий.
В свое время некоторые ученые утверждали, что человек не сможет трудиться в состоянии невесомости и одиночества. Более того, полагали даже, что «потеря» веса вызовет такие психические реакции, которые не позволят не только работать, но и жить в космосе. Первый же космический полет опроверг эти унылые прогнозы. Участник этого полета писал: «Проникнув в космическое пространство, я хорошо перенес состояние невесомости. Хотя при полете на корабле „Восток“ не ставилась задача перехода на ручное управление, мною выполнялись многие операции по управлению другими системами корабля. Я вел радиопереговоры, включая и настраивая соответствующим образом радиоаппаратуру, регулировал открытие шторок иллюминаторов, включал тумблеры, заполнял бортжурнал и проводил другие действия. Уже в полете у меня сложилось твердое убеждение, что человек в космическом полете успешно справится и с ручным управлением корабля».
По сравнению с машиной человек еще и более гибок. Насколько машина может приспособиться к управлению — зависит от ее конструкции. Как правило, существующие автоматические регуляторы являются строго специализированными. Человек же при помощи обучения и тренировок способен «расширить свою квалификацию» и управлять различными системами, менять программы, по которым должно осуществляться регулирование, а в случае тех или иных нарушений переходить от одного способа выполнения этих функций к другим.
«Но человек все-таки не машина: он может утомиться, заскучать, затосковать, а это неизбежно отразится на управлении кораблем, — говорили защитники автоматов. — Машины надежнее, они не знают усталости, а кроме того, более устойчивы по отношению к воздействиям внешней среды». Но вот эксперимент, который опровергает это мнение.
Американские специалисты сравнили надежность работы бортовых систем космических кораблей. В одной из них в качестве оператора использовали человека. Он должен был, получая сигналы от приборов, принимать решения по управлению кораблем. В остальных системах действовали только автоматы. Для большей надежности инженеры прибегли, как обычно, к дублированию элементов схемы. Были обследованы четыре системы: с двойным, тройным, четырех- и пятикратным дублированием.
Сначала работа всех пяти систем была одинаково надежной. Но уже на четвертый день имитированного полета наметились расхождения. А через две недели надежность систем с двух-, трех- и четырехкратным дублированием элементов уже не могла считаться удовлетворительной. Надежность системы с пятикратным дублированием тоже была недостаточно высокой. В то же время надежность системы, включавшей человека, мало изменилась. Если еще учесть, что для космических кораблей огромное значение имеет вес аппаратуры, то система с человеком и вовсе выигрывает по сравнению с ее «конкурентами».
Особенно возрастает роль человека в аварийных ситуациях. Как известно, американскому космонавту Джону Гленну, когда отказала автоматика «Френдшип-7», пришлось сажать корабль вручную. Позднее Гленн писал: «Во-первых, на человека можно возложить бóльшие обязанности по управлению космическим кораблем, чем было запланировано. Во многих областях безопасность возвращения человека может зависеть от его действий. Хотя в проекте „Меркурий“ подобное положение не учитывалось, однако и в этом проекте космонавт не считался пассивным пассажиром. Даже там, где необходимы автоматические системы, благодаря присутствию человека надежность работы их значительно повышается. Полет на „Френдшип-7“ является хорошим тому примером. Корабль мог не пролететь по трем виткам и не вернуться на Землю, если бы не было человека на борту».
