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

Особенности исследовательской деятельности в космическом эксперименте

Рассмотрим черты космического эксперимента, характеризующие процессы взаимодействия субъекта со средствами познания и в последующих звеньях экспериментальной деятельности. Технический базис, используемый в космических исследованиях, качественно отличается от предшествующего. До начала проникновения в космос, по существу, все технические системы имели «геоцентрический» вид: материалы, энергетика, технологические процессы, конструкции являлись аналогами таких процессов, которые характерны для земной природы. Их изготовление и применение было основано на использовании воды и топлив земного происхождения, а также на окислительных реакциях в присутствии кислорода. Эта техника функционирует в условиях земного тяготения и при определенном комплексе условий, учитывающем тепловой и световой режимы, давление, химические и биологические факторы, характерные для нашей планеты. Объекты, средством воздействия на которые является данная техника, также имеют преимущественно земную природу.

С началом исследований явлений микромира, а в дальнейшем и космоса возникли технические системы, эксплуатация которых рассчитана уже на внеземные условия. Большинство явлений микромира и космоса нельзя воспринимать непосредственно, а также воздействовать на них или управлять ими с помощью обычной техники. Поэтому и необходимо было создать такие средства, которые могли бы работать во внеземных условиях и осуществляли бы первичное отражение явлений и передачу информации о них на земной микро-уровень.

Необходимым было и моделирование таких процессов (при функционировании технических средств), которыена уровне познания макроявлений осуществляются непосредственно при функционировании органов чувств и системы анализаторов исследователя. В результате стало возможным моделировать в космических технических системах некоторые сенсорные функции.

Таким образом, в ходе эволюции космической техники, а особенно ее «исследовательского направления», ученые чуть ли не впервые в своей практике столкнулись с проблемой создания таких систем, цели и задачи функционирования которых не могут быть жестко заданными. Точнее говоря, если автоматизация исследовательских функций, осуществляемых человеком, использовалась и раньше, однако впервые эта проблема возникла в таком объеме и так рельефно и впервые потребовалось создание исследовательских комплексов, в которых одновременно были бы автоматизированы функции выбора объекта, непосредственного восприятия и: обобщения полученной информации.

Рассматривая общие пути и этапы развития технического базиса космического эксперимента, важно подчеркнуть, что эта техника функционирует в тесном единстве с исследователем. И в данном аспекте наметились два основных направления ее развития: создание полностью автоматических средств и создание систем, где исследовательские функции полностью или частично осуществляются человеком, находящимся в условиях космического полета или в условиях Земли.

Системы этого нового типа имеют более сложную структуру, так как если предыдущие системы (первого типа) адаптировались только к условиям космического пространства и к исследуемому объекту, то системы второго типа адаптируются еще и к человеку-исследователю. В последнем случае отчетливей становится тенденция к многофункциональности космической техники, которая определяется, с одной стороны, спецификой условий космического пространства, с другой — необходимостью создавать предпосылки для эффективной работы исследователя в этих условиях. В системах второго типа «космонавт взаимодействует, собственно, не с реальной обстановкой, а с информационной моделью, даваемой системой информации». [Ю. И. Новоrшjнов. Человек и техника в освоении космоса. М, 1972, с. 12.]

На основании функционирования системы индикации оператор (на Земле или в космосе) создает информационные модели реальной действительности. Эффективность функционирования этой системы существенно зависит от того, насколько богат и разнообразен «язык» индикации и сложны ее взаимодействия с органами чувств. Иначе говоря, она зависит от того, насколько адаптирована к субъекту та сторона техники, которая соотносится с ним (переводит на «язык» его восприятий функционирование технической подсистемы, соотносящейся с объектом) и насколько отработана совокупность прямых и обратных связей в системе «человек — техника».

Обсуждая некоторые нерешенные проблемы и возможные направления развития одной из систем индикации, связанной с управлением космическим кораблем, летчик-космонавт СССР Г. Т. Береговой заметил, что она пока не дает возможности летчику-космонавту проявить все те свойства и качества, которыми наделила человека природа: «Обычно, когда человек имеет дело с какой-либо машиной, он пускает в ход сразу все .виды анализаторов: зрительные, слуховые, тактильные или внутримышечные». Управление космическим кораблем «осуществляется, с одной стороны, чисто лабора-торно, а с другой — обедненно, без учета природных возможностей человека... Когда оно гармонично, пилот как бы соединен, связан через систему управления... с той -средой, в которой... находится, летит, работает». [Г. Т. Береговой. Угол атаки. М., 1971, с. 210-211, 213.]

В словах Г. Т. Берегового отразилась характерная для современного этапа развития космонавтики проблема чувственного восприятия в области, где оно невозможно или затруднено, где человек встречается с непосредственно недоступными объектами, и остро встает проблема создания сенсорных эквивалентов исследуемой реальности.

В последние годы успехи в области голографии дают возможность конструировать более разнообразные и развитые системы фиксации и индикации, «пригнанные» к субъекту-исследователю, и приближают решение проблемы по созданию сенсорных эквивалентов для объектов, недоступных непосредственному наблюдению. например, система индикации, основанная на показаниях радиолокационной аппаратуры, с помощью голографии может быть сделана более наглядной и гибко отражающей космическую реальность.

Следовательно, взаимодействие субъекта с техникой космического эксперимента оказывает на нее существенное формирующее влияние. Она изменяется не только под воздействием факторов внешней среды: температуры, давления вещественной составляющей, электромагнитных и гравитационных полей и тех характеристик объекта, с которым непосредственно взаимодействуют, но и под влиянием анатомических, физиологических и психологических характеристик человека. В связи с этим следует подчеркнуть наличие эволюции в требованиях к технике со стороны субъекта-исследователя: в данных требованиях начинают все больше учитываться внутренние параметры и характеристики человека (возможность — чувственного восприятия, переработки информации), а также социально-психологические и социальные качества.

Следующая страница: Автоматизация и оптимизация