Василий Захарченко - Разговор с электрическим мозгом
Мостик связи человека в космосе с машиной, управляющей полетом с Земли, идет по нескольким направлениям. Во-первых, это радиосвязь Земля - космос Земля. Во-вторых, это связь космос - космос между двумя кораблями. Наконец, это то, о чем мы уже говорили,- радиоуправление всей системой космического корабля с Земли: выведение его на орбиту, управление в полете, управление одной из наиболее сложных фаз - приземлением корабля. При выходе на орбиту и во время приземления космонавт полностью отключается - громаднейшие перегрузки могут помешать ему управлять кораблем и ракетой. За него работает автоматика на самой ракете и "умная" машина на Земле.
И недаром о действии этой автоматики восторженно отзывается ученый-космонавт К. П. Феоктистов.
Он рассказывает: "У нас все работало отлично. При приземлении скорость была равна нулю - мы даже лунку посадки обнаружили не сразу. После посадки свежая стерня. Лунка оказалась глубиной всего в 6 сантиметров".
Между космическим кораблем и Землей существует и телевизионная связь. Это длинная цепочка передачи изображения электромагнитными колебаниями с космического корабля, которые попадают на приемные пункты обычной радиотелевизионной релейной линии. Затем изображение поступает в центр телевизионного вещания и уже отсюда идет по эфиру. Но, пожалуй, самым своеобразным и интересным является биотелеметрический канал. Это, если хотите, канал интимной связи человека, находящегося во Вселенной, с умной машиной на Земле. Человек в космосе все время находится под пристальным наблюдением врачей и специалистов. Ни на одно мгновение - бодрствует ли космонавт, спит, работает или обедает - его состояние не выпадает из-под бдительного контроля с Земли. Это может быть прямая передача основных денных о космонавте. Но она не всегда осуществима: космический корабль уходит из пределов досягаемости. За это время необходимо где-то накопить все данные, чтобы затем немедленно передать их на Землю, когда космический корабль сможет связаться с наземными установками.
Для этого на космическом корабле есть специальные "накопители" информации.
Как же практически осуществляется контроль над функциями человека в космосе?
На различных участках тела человека закрепляются датчики - небольшие приборы, которые должны передавать показания дыхания, пульса и другие физиологические данные, характеризующие состояние человека. В качестве датчиков используют, например, фотоэлементы с миниатюрной лампой. Кровь пульсирует, меняя тем самым освещенность фотоэлемента, а соответственно и величину тока на выходе. Чтобы очень точно измерять температуру тела, используют термисторы. Это - электрическое сопротивление, чутко меняющееся в зависимости от температуры. Для регистрации дыхания на грудь надевают специальный пояс. На поясе установлено сопротивление, меняющееся в зависимости от дыхания.
Все эти электрические данные передаются на Землю, но не в чистом виде они как бы накладываются на основной поток электромагнитных колебаний. Путь этой информации следующий. Надо снять показания, наложить его на переданную частоту радиопередатчика и направить на Землю. Здесь из полученных колебаний вновь выделяются только те, которые характеризуют здоровье человека.
Кроме этих, так сказать, обычных показаний, врачей интересуют и другие, более сложные данные. Их интересует электрокардиограмма - запись электрических токов сердца; электромиограмма - запись биотоков мышц; электроэнцефалограмма - запись электрических импульсов мозга. Каким же образом снимаются эти показания?
На теле космонавта закрепляются очень легкие электроды, улавливающие самые ничтожные колебания тока. Ведь в мышце, например, величина тока составляет лишь одну десятитысячную часть всего количества энергии, освобождающегося при ее сокращении. Видимо, эти колебания необходимо усилить, прежде чем их передавать. Так и поступают.
При полете Андрияна Николаева и Павла Поповича постоянно записывались показания работы сердца, мышц, дыхания, биотоки мозга и еще два очень интересных показателя - движения глаз и кожная реакция.
При длительном пребывании в состоянии невесомости может произойти нарушение вестибулярного аппарата - аппарата равновесия. В этом случае происходят неожиданные периодические движения глазного яблока. По количеству и характеру этих движений можно очень хорошо судить о состоянии человека при невесомости. Вот почему Павлу Поповичу в уголки глаз были прикреплены крошечные электроды. Их показания тоже передавались на Землю.
А кожная реакция? Это своеобразный показатель эмоционального состояния космонавта. Измеряя время от времени кожное сопротивление с помощью электродов, присоединенных к стопе и к нижней части голени, врачи судили о возможных сдвигах в эмоциональном состоянии человека, особенно в период выхода на орбиту и приземления.
Связанный с Землей незримыми нитями радио и телевидения, оплетенный тонкой сетью проводов, крошечных датчиков и электродов, космонавт неизменно чувствует рядом родную Землю. Она прислушивается к биению его сердца, к его дыханию, она словно склоняется над космонавтом, всматриваясь в его глаза, она спрашивает:
"Как ты себя чувствуешь? У тебя все в порядке?"
И даже когда космонавт спит, или находится в состоянии невесомости, или, наконец, испытывает перегрузки во время приземления, Земля не оставляет своего сына без помощи. Если космонавту потребуется совет, она даст его. Больше того, Земля может показать ему по телевизору, как провести ту или иную операцию. Дает советы, которые могут вылечить его, помочь в самые трудные минуты полета.
Может быть, вы знаете древнюю прекрасную легенду об Антее, получавшем силу от родной земли. Таким Антеем сегодня является завоеватель космоса, непрерывно прикасающийся к родной земле незримыми пальцами электроники. Ведь связи человека с Землей были бы невозможны без этих бдительных электронных сиделок, без помощи умных, внимательных и чутких машин.
Наши герои-космонавты постепенно обживают космос. Для них становится привычным многодневный полет.
"Спать в космосе легко,- рассказывает Герман Титов.- Поворачиваться ни к чему: ни руки, ни ноги не затекают. Чувствуешь себя, как на морской волне".
"В космосе я все делал по-земному,- говорит Павел Попович.- Выполняя работу, предусмотренную программой полета, с аппетитом ел, занимался гимнастикой, хорошо и крепко спал, при этом без сновидений".
Космонавт Валерий Быковский рассказывает, что отлично освоил технику передвижения в состоянии невесомости. Он освобождался от кресла и свободно плавал в кабине корабля. Обычно космонавты передвигаются в кабине, отталкиваясь от стен. Но ведь они могли бы плавать точно так же, как в воде.
Правда, для того, чтобы получить разгон, им потребовалось бы гораздо больше времени: плотность воздуха в 800 раз меньше плотности воды.
"Думаю, что, надев ласты, космонавт мог бы увеличить скорость передвижения",- шутит Валерий Быковский.
Наши космонавты уже не страдают в космосе отсутствием аппетита. Если Титов питался из тюбов, то в меню Николаева и Поповича входила жареная курица и тефтели, а Попович захватил с собой в космос воблу. Быковский и Терешкова питались совсем как на земле: жареный язык, пирожки с колбасой, апельсины, кофе.
"Теперь можно мечтать о создании космической лаборатории со штатом в десятки научных работников. Время это не за горами - тачие лаборатории будут",- высказывается Константин Феоктистов.
А сейчас функционирует космическая лаборатория "Салют", рассчитанная на двух-трех сотрудников. В такой лаборатории космонавты Виталий Севастьянов и Андриян Николаев провели восемнадцать суток, занимаясь научными исследованиями.
Станция автоматически запускается на орбиту с Земли самостоятельно, без космонавтов. Вес ее на орбите равен почти 20 тоннам-на ней свыше 1300 приборов и агрегатов.
К этой станции пристыковывается транспортный корабль с космонавтами, которые переходят в станцию для научной работы. Общая длина лаборатории превышает 23 метра, вес ее более 25 тонн, диаметр свыше 4 метров.
Можно представить себе роль кибернетики на такой космической обитаемой установке, где поддерживаются "земные" условия существования, хотя космонавты пребывают в невесомости.
ЭВМ берут на себя и запуск станции и ее обслуживание, запуск и возвращение транспортного космического корабля, постоянную радио- и видимую связь с Центральным постом управления на Земле.
Не менее сложным представляется запуск и обслуживание автоматической станции, запускаемой на Луну. Эта станция не только прилуняется, она имеет в своем распоряжении луноход, передвижение которого по поверхности нашего спутника управляется с Земли. "Водитель" лунохода не только видит путь, по которому движется самоходная установка, он командует этим движением на фантастическом расстоянии от машины. Достаточно сказать, что радиосигнал с Луны и обратно идет на протяжении нескольких секунд.
