Представление о «верхе» и «низе» вырабатывается еще во время тренировок на учебном космическом корабле. Оно позволяет космонавтам свободно ориентироваться и тогда, когда иллюминаторы закрыты шторками, и тогда, когда глаза закрыты. В кабине корабля человек не только зрительно «опирается» на окружающие его предметы, но и добывает информацию с помощью обычного осязания — от кресла, от привязной системы, от приборов и т. д. Благодаря этому он способен «справиться» с извращенной информацией, полученной от отолитового прибора, и правильно ориентироваться в окружающей обстановке.
При открытых глазах у большинства космонавтов представление о «верхе» и «низе» — в соответствии с геометрией кабины корабля — нарушалось только в том случае, если в иллюминаторе они видели звездное небо «внизу», а поверхность нашей планеты — «вверху». Эту закономерность подтвердил следующий эксперимент.
В самолете-лаборатории на стенке укрепили дорожку из специального материала, по которой, не отрываясь от нее, можно было ходить в состоянии невесомости. Если по стенке такого «бассейна» идти, то быстро возникает ощущение, что это не стена, а пол, и, следовательно, «низ» находится под ногами. Но, оказывается, достаточно взглянуть в иллюминатор и увидеть поверхность Земли, параллельно которой располагается тело, как такое впечатление разрушается.
Однако если нервная система человека не в состоянии подавить извращенную информацию от отолитового прибора, то ложные пространственные представления могут существовать довольно долго.
Осуществляя различные маневры, космонавт должен четко представлять себе, какое положение занимает корабль относительно горизонта Земли или другого объекта в пространстве и в каком направлении движется летательный аппарат. Вот как ориентировался на орбите Валерий Быковский:
«После включения ручной ориентации я стал искать Землю. Посмотрел в иллюминаторы и во „Взор“. Во „Взоре“ сбоку виднелся краешек горизонта. Я быстро сообразил, что правый иллюминатор находится вверху, в зените. Я дал ручку вправо и до загорания стрелки отпустил ее. Противоположная стрелка не загоралась. Сразу было заметно движение корабля. Корабль шел вперед на остаточных скоростях. Думаю: „Хорошо, так экономично будет“, — и стал ждать. Движение Земли было еле-еле заметно. Так я работал по всем трем осям на остаточных скоростях. При загорании стрелок угловых скоростей я отпускал ручку, и противоположная стрелка у меня не загоралась. Что интересно было в этой ориентации — корабль отлично слушался рулей. Я даже обрадовался, как все хорошо получается. Определяя бег Земли по „Взору“, я сориентировал корабль „по посадочному“ и израсходовал всего 5 атмосфер».
Естественно, пространственные иллюзии затрудняют маневрирование и могут даже привести к катастрофе. Летчик одной авиачасти выполнял ночной полет. Набрав высоту, он вошел в облачность и сразу же ощутил крен в левую сторону. Не поддавшись этому чувству, он не изменил режима полета. Но лететь ему было в тягость: ощущение крена не исчезало. Когда он зашел на посадку, ему вдруг почудилось, что самолет движется вверх колесами, хотя уже виден был аэродром. Пилота охватил ужас. Ценой невероятных усилий он все же приземлился и вышел из самолета в состоянии крайнего нервного напряжения: дрожали руки и ноги, трудно было идти.
Его отправили в госпиталь, и диагноз оказался весьма печальным. Разумеется, о продолжении летной работы больше не могло быть и речи.
Особые трудности ожидают человека, когда ему придется переходить из одного космического корабля в другой, находящийся на значительном расстоянии, а также во время монтажных работ на орбите. Чтобы проверить, как можно ориентироваться в безопорном состоянии, в самолете-лаборатории проводились специальные эксперименты.
Перед космонавтами ставилась задача: начать перемещение по «бассейну невесомости», на некоторое время (5–10 секунд) закрыть глаза и при «выключенном» зрении продолжать определять свое положение в пространстве, затем открыть глаза и сравнить, насколько сложившееся представление соответствует действительной ситуации. Оказалось, что в первые 2–5 секунд движения с закрытыми глазами испытуемые, учитывая скорость перемещения и собственное вращение, еще могут дать себе отчет о происходящем, правда, иногда с большими ошибками. Но чем дальше, тем труднее. Николаев писал в отчете: «После начала движения и закрытия глаз в первой „горке“ оценивал в невесомости по памяти свое положение в пространстве. При этом ощущал, что, помимо передвижения вдоль „бассейна“, у меня происходило вращение тела вправо. По моему представлению, я должен был находиться примерно в середине „бассейна“ и развернуться на 75–90 градусов. Когда я открыл глаза, то увидел, что фактически оказался около правого борта самолета и развернулся на 180 градусов, то есть находился лицом к потолку.
Во второй „горке“ глаза я не открывал примерно в течение 10 секунд. После 4–6 секунд я не мог мысленно представить свое положение в „бассейне“. Я потерял ориентировку. Когда открыл глаза, то оказался в хвосте самолета, „подвешенным“ вниз головой».
Точно так же нелегко было определить с закрытыми глазами положение тела во время орбитального полета, когда, освободившись от привязной системы, оно вращалось вокруг продольной оси. Чтобы правильно ориентироваться, Попович, например, использовал звук включенного вентилятора.
При выходе в открытый космос уже нельзя рассчитывать на тактильные и мышечные ощущения, возникающие благодаря прикосновению к отдельным деталям и площадям опоры в кабине. С кораблем космонавта связывает только гибкий фал, который, собственно, и является его единственной опорой. Но нервные импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата и рецепторов кожи, не позволяют человеку составить представление о его положении в пространстве, они дают лишь информацию о взаимоотношениях между отдельными частями тела. Следовательно, в этой ситуации приходится полагаться прежде всего на зрительные восприятия. А видно, оказывается, многое. Вот что рассказывает о своих впечатлениях Алексей Леонов:
«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 кораблю 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, а это создавало впечатление, что как будто проплываешь над огромной красочной картой.
Двигаться приходилось около корабля, летящего с космической скоростью над вращающейся Землей. Отходы от космического аппарата осуществлялись спиной с углом наклона тела в 45 градусов 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 движении ориентироваться в пространстве приходилось на движущийся корабль и „стоящее“ Солнце, которое было над головой и за спиной.
Еще на Земле для ориентации вне корабля была выработана система координат, в которой „низом“ являлся корабль. Такое представление „вынашивалось“ в период подготовки к полету. Было нарисовано несколько десятков схем, на которых отрабатывались всевозможные варианты положения космонавта в безопорном пространстве, а также при полетах на невесомость в самолете-лаборатории с макетом космического корабля уточнялось и закреплялось психологическое представление о том, что „низом“ является корабль. Оно сохранилось и во время выхода из реального космического аппарата.
При одном из отходов в результате отталкивания от 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 сменился видом Земли и Солнца. Солнце было очень ярким и представлялось как бы вколоченным в черноту неба. Остановить вращение каким бы то ни было движением невозможно. Угловая скорость снизилась за счет скручивания фала. Во время вращения, хотя корабля и не было видно, представление о его местоположении 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».
