В.И. Севастьянов, А.М. Старостин, А.Д. Урсул
Космонавтика и научный эксперимент

Автоматизация и оптимизация

Важнейшая тенденция развития технической основы космических экспериментов проявляется в том, что человек все больше замещается автоматизированными системами. Однако это не означает, что в будущем человек полностью вытеснится из сферы исследовательской деятельности в космосе, — имеется лишь определенная потребность в оптимизации взаимодействия человека с техникой в освоении и исследовании космоса.

Проблема оптимизации систем «человек — техника» особенно остро ощущается при проведении космических экспериментов. На каком этапе, звене космического эксперимента необходимо присутствие исследователя-оператора в различных по типу космических экспериментах? При проведении эксперимента с «Луноходами» исследователь-оператор может находиться и на Земле и на орбитальной станции, летящей вокруг Земли или вокруг Луны. Конструкция «марсоходов» будет, по-видимому, уже гораздо более автономной, и его техническая система сможет самостоятельно выполнять многие функции исследователя.

С развитием технического базиса космического эксперимента человеку приходится контактировать со все более обобщенной и менее наглядной по форме информацией. Причины, приводящие к этому, различны. С одной стороны, это связано со специфической природой объекта, иногда принципиально недоступного чувственному восприятию, с другой, подобная ситуация возникает из-за процесса теоретизации и автоматизации эмпирического исследования, когда на технические, информационные системы возлагается задача обобщения.

Даже простейший, аналогичный земным, космический эксперимент (биоанализ на станции «Викинг», анализ атмосферы на Венере, измерение плотности грунта на Луне) осуществляется в совершенно иных условиях пространства и времени (хотя и микроскопических) и в иных системах исследования. Это приводит к тому, что если в подобных земных экспериментах в центре внимания был только объект и требовалось разработать средства и методику его изучения, то в аналогичных по задачам космических экспериментах в центре внимания находятся и объект и операции, входящие в познавательную деятельность субъекта.

Однако именно это и приводит к качественно новому уровню экспериментальной деятельности, поскольку в космическом эксперименте решаются исследовательские задачи иного рода, чем в земном, несмотря на некоторое внешнее сходство исходных задач. Вследствие этого в космическом эксперименте очень быстро растет число опосредствующих звеньев от субъекта к объекту, и система субъектно-объектных отношений значительно усложняется.

На разных стадиях космического эксперимента проявляются различные тенденции в развитии опосредствующих звеньев, что связано с усложнением пути от цели эксперимента к процессу взаимодействия с объектом и от процесса этого взаимодействия к интерпретации первичных данных и их обобщению. Рассмотрим данные тенденции более подробно.

На стадии отработки и испытаний космической техники (технические эксперименты) и на дальнейшей стадии исследовательской деятельности (с космическими объектами) наблюдается тенденция возрастания массы модельных экспериментов, имитирующих воздействие некоторых космических факторов или их комплекса и сами условия космического эксперимента. На Земле создаются сложные установки для испытаний и доработок космической техники. Они весьма дорогостоящи, по себя окупают. Так, опыт разработки и испытаний спутников серии «Эксплорер» в США - показал, что более 50% всех неисправностей было обнаружено и устранено в процессе - испытаний в моделирующих установках. А поскольку стоимость установки сопоставима со стоимостью запуска спутника, то обнаружение и устранение даже одной крупной неполадки оправдывают создание дорогостоящих имитаторов.

В 1960-е годы тенденция роста массы модельных экспериментов, в которых отрабатывается и испытывается ракетно-космическая техника, усилилась в связи с переходом на более сложную и дорогостоящую технику, что, в частности, вызвано необходимостью обеспечения длительных полетов человека на космических кораблях и станциях. Космические эксперименты порой готовятся и «проигрываются» в течение нескольких лет на Земле, прежде чем будут непосредственно осуществлены в космосе. [Так, подготовка первого международного пилотируемого полета «Союз — Аполлон» продолжалась свыше трех лет, а сам совместный полет — пять суток. Каждый космонавт затратил на изучение техники, чужого языка, тренировки свыше 2000 ч, а его деятельность в космосе, связанная с выполнением отработанных действий не заняла и 100 ч.]

Это экономит много усилий, средств, позволяет избежать человеческих жертв, дает возможность интерпретировать показания датчиков, характеризующие функционирование космической техники в условиях космоса или дающих информацию о космическом пространстве, планетах и Солнце.

Следующая страница: Роль моделирующих экспериментов