ПРЕДИСЛОВИЕ

В Советском Союзе отбор, обучение и воспитание космонавтов осуществляется в Центре подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина. Это весьма необычное учебное заведение, сродни академии, в котором последовательно и динамично решается целый комплекс проблем, возникающих при подготовке к очередному космическому полету. Своеобразие Центра связано с тем, что активное накопление космонавтами необходимых знаний сочетается с целенаправленным приобретением навыков жить и работать в космосе.
К настоящему времени Центр превратился в международную космическую академию, где помимо советских космонавтов прошли подготовку космонавты многих социалистических стран, американские астронавты — по программе полета «Союз» — «Аполлон», а также космонавты Франции и Индии. В настоящее время завершается подготовка к предстоящему полету космонавтов Сирии. Вновь приступили к подготовке космонавты Болгарии и Франции.
Задачи этой академии многоплановы, и их решение осуществляется на основе сложившейся за последние 25 лет развитой системы подготовки космонавтов. В Центре осуществляется отбор кандидатов в космонавты, а затем — многоэтапная непосредственная подготовка к космическим полетам с воссозданием, по возможности в полной мере, всех условий и факторов, сопровождающих полет.
В книге сделана попытка впервые осветить малоизвестную для широкого круга читателей область, связанную с отбором, обучением, психологической, летной и инженерной подготовкой космонавтов. В ней отражены практически все направления сложившейся к настоящему времени широко развитой системы подготовки космонавтов.

Член-корреспондент Академии наук СССР 
доктор психологических наук Б.Ф.ЛОМОВ

ВВЕДЕНИЕ

Определения «Космическая академия» мы не найдем ни в одном из справочников. Тем не менее все знают, что такая академия есть. Космическая академия - это Центр подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина, являющийся учебным учреждением, где осуществляется отбор, обучение и подготовка советских и зарубежных космонавтов к космическим полетам. 

В одном из красивейших уголков Подмосковья расположен Звёздный городок с Центром подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина

Как и в любом учебном заведении, здесь существуют определенные правила приема, программы обучения, вступительные и выпускные экзамены. Чем же отличается космическая академия от обычных учебных заведений? Правила приема предъявляют весьма жесткие требования, во-первых, к состоянию здоровья кандидатов в космонавты; во-вторых, к уровню общеобразовательных и профессиональных знаний и умений; в-третьих, к способности длительное время работать в замкнутом пространстве в составе малых групп.
По мере совершенствования космических кораблей и орбитальных станций, расширения их оснащенности научным и экспериментальным оборудованием, увеличения длительности полетов все больше внимания в процессе подготовки уделяется освоению методики исследований и экспериментов в самых различных областях знаний и деятельности человека. Соответственно с этим усложняются программы подготовки космонавтов. Так, если 25 лет тому назад главной задачей было подготовить организм к встрече с необычной средой, понять, может ли человек работать в космосе [12], то на современном этапе ставятся задачи проведения научных экспериментов и исследований в интересах народного хозяйства. Если на ранних этапах основное внимание обращалось на тренировки в условиях перегрузок и невесомости (на центрифуге, летающих лабораториях, в гидролаборатории и барокамерах), то сейчас такие тренировки составляют незначительную часть общей подготовки.
В соответствии с этапами развития космонавтики менялись и методы отбора, подготовки и обучения космонавтов. Но всегда отбор кандидатов в космонавты предполагает высокую психическую и физическую выносливость, потенциальные возможности развивать и совершенствовать качества, необходимые для профессии космонавта.
Требования, предъявляемые к космонавтам, охватывают самые разнообразные стороны жизни и деятельности человека. При отборе широко используется система психологических тестов [15, 33, 36, 104], позволяющая оценить быстроту отдельных реакций, особенности психики и другие качества человека.
Космический полет, как правило, осуществляется через несколько лет после отбора. За это время совершенствуются космические корабли и станции и в какой-то степени меняется и сам человек. Поэтому кандидаты в космонавты должны уметь быстро перестраиваться, обладать высокой психической устойчивостью и хорошей психологической совместимостью.
Для успешной работы в условиях космического полета космонавт должен быть хорошо подготовлен физически, чтобы легче переносить такие факторы космического полета, как перегрузки во время старта и при возвращении на Землю, длительную невесомость и высокий эмоциональный фон. Космонавт должен уметь плодотворно работать как самостоятельно, так и в составе экипажа. Некоторые факторы космического полета частично и условно могут воспроизводиться на Земле.
Таким образом, отбор кандидатов в космонавты осуществляется комплексно: на основе медико-биологических показателей, психологических, социально-психологических и профессиональных качеств личности.
Следующий круг проблем, решаемых Центром, относится к этапу обучения и подготовки космонавтов к полету.
Как построено обучение в космической академии?
После прохождения медицинской и мандатной комиссий абитуриенты официально зачисляются кандидатами в космонавты. Далее, в течение двух лет, идет обучение по программе общекосмической подготовки. Если кандидат успешно сдает экзамены и проходит очередную медицинскую комиссию, соответствующее обследование, то он официально зачисляется в космонавты. Затем его включают в группу, которая готовится по определенной программе, например по программе длительных полетов на орбитальной станции «Салют».
При назначении космонавта в состав экипажа к конкретному космическому полету начинается непосредственная подготовка. Длительность ее примерно 1,5 - 2 года. Каждые три месяца космонавты проходят тщательное медицинское обследование, которое в любой момент может стать препятствием для выполнения космического полета. Далеко не всем кандидатам в космонавты удается принять участие в выполнении космического полета. Достаточно сказать, что из первого набора, в котором было 20 человек, полеты осуществили только 12 космонавтов [109]. Остальные выбыли из отряда по различным причинам, т. е. не получили диплома об окончании академии.
Процесс профессионального становления личности космонавта подчиняется объективным закономерностям. При подготовке учитываются особенности каждого космонавта и экипажа в целом, опыт предшествующих космических полетов.
Опыт космонавтов учитывается при проигрывании на тренажерах нештатных ситуаций, возникавших в реальных полетах. В каждый экипаж рекомендуется включать по крайней мере одного опытного космонавта, ранее осуществившего полет. Важнейшей является подготовка к интенсивной мыслительной и практической деятельности в нештатных ситуациях, поскольку это связано с безопасностью экипажей и с выполнением основных задач полета. Глубокое знание техники и теории, умение анализировать и сопоставлять события, понимать сущность происходящего, позволили решать такие задачи, которые ранее даже и не планировались.
В этом смысле подготовка в космической академии и опыт пилотируемых полетов раскрыли новые возможности человека по ведению монтажных, ремонтных и профилактических работ в открытом космосе; выполнению стыковки с неуправляемой станцией; длительной работе в замкнутом пространстве и т. д.
По мере усложнения решаемых задач усложняются и средства для подготовки космонавтов: тренажеры, стенды, летающие лаборатории и гидролаборатории. Подготовка к полету не исчерпывается формированием определенной системы профессиональных навыков. Будущий космонавт должен выработать в себе такие психологические качества, как эмоциональная устойчивость, готовность к стрессовым воздействиям, к изоляции от привычных земных условий, способность к самонаблюдению и саморегуляции. Так, умение космонавта вести самонаблюдение позволяет оценить свое психофизиологическое состояние, свои резервы и соответственно регулировать свою деятельность и находить наиболее эффективные способы решения возложенных на него задач.

Тренажёрные корпуса ЦПК. В Центре подготовки космонавтов сосредоточено всё многообразие сложнейшего оборудования, необходимого для подготовки человека к космическому полёту

При разработке программы подготовки космонавтов к полету учитываются их индивидуальные особенности. Различия по физическим, психологическим и социально-психологическим характеристикам проявляются в индивидуальном стиле деятельности космонавтов [57], вследствие чего индивидуализируется и программа подготовки. Немаловажное значение при этом имеет и предшествующий опыт космонавтов, который используется при подготовке к конкретному предстоящему полету.
Экзамены в космической академии принимает государственная комиссия, состоящая из ведущих специалистов Центра подготовки космонавтов и предприятий промышленности.
«Дипломной работой», по существу, является непосредственная подготовка к полету, которая заканчивается также медкомиссией, сдачей множества теоретических и практических экзаменов и зачетов. Причем, если в вузах для получения диплома необходимы оценки не ниже «3», то для допуска к полету в составе основного или дублирующего экипажа оценки должны быть не ниже «4». При удовлетворительной оценке экипаж могут либо отстранить от полета, либо, если комиссия посчитает причины вескими (например чрезмерная усталость экипажа вследствие интенсивной непосредственной подготовки), - назначить пересдачу экзамена.
Самыми сложными являются экзамены по реальной работе на тренажерах космических аппаратов. Эти экзамены, по существу, подводят итог непосредственной подготовки к полету и составляют выпускной этап в космической академии.

КАНДИДАТЫВКОСМОНАВТЫ

Отбор

К началу проведения отбора кандидатов в космонавты (первого гагаринского набора) было известно, что полет в космическое пространство сопровождается воздействием на организм человека таких неблагоприятных факторов, как ускорение, вибрация, шум, невесомость, длительная изоляция, относительная гиподинамия, нарушение суточного ритма и др. [77].
Теоретический анализ возможного действия указанных факторов космического полета и данные различных лабораторных экспериментов позволили разработать определенные принципы и требования для отбора первых кандидатов в космонавты. При этом исходили из положения, что космонавтика в определенной степени является дальнейшим развитием авиации, что космический полет в основных чертах близок к стратосферному полету на современных гиперзвуковых самолетах. Естественно, что у истоков космической медицины стояли в основном специалисты авиационной медицины. Практика первых пилотируемых космических полетов в дальнейшем подтвердила правильность выбранного пути. Авиационные врачи, опираясь на многолетний опыт врачебно-летной экспертизы (ВЛЭ), создали первую систему отбора кандидатов в космонавты, используя как проверенные методы обследования, так и последние достижения теоретической, экспериментальной и клинической медицины, психологии.
Итак, первые космонавты были отобраны из числа лиц летного состава. Ими были по вполне понятным причинам военные летчики-истребители [93].
Академик С. П. Королев считал, что «...для этой цели более всего пригоден летчик, и прежде всего летчик-истребитель. Это и есть универсальный специалист. Он и пилот, и штурман, и связист, и бортинженер. А будучи кадровым военным, он обладает необходимыми морально-волевыми качествами; его отличает собранность, дисциплинированность и непреклонное стремление к достижению поставленной цели».
Однако сложность условий космического полета, испытание все усложняющейся космической техники и проведение различных научных исследований потребовали включения в экипаж космического корабля космонавтов-исследователей, обладающих высокой научной квалификацией. В этой связи возникла необходимость внесения соответствующей коррекции в некоторые критерии оценки состояния здоровья отбираемых кандидатов, а также уточнения других вопросов, касающихся отбора и особенно подготовки космонавтов-исследователей. Специфический характер медицинского отбора космонавтов-исследователей объяснялся особенностями их возраста и недостаточным уровнем физической подготовки. В то же время необходимо было учитывать их профессиональную ценность как специалистов высокой квалификации [41, 58].
В исследованиях, которые в данном случае использовались при отборе космонавтов-исследователей, различия состояли лишь в трактовке получаемых данных с точки зрения возможности повышения функциональных резервов и проведения оздоровительных мероприятий в процессе подготовки к полету. Кроме того, важно было иметь полное представление о том, существуют ли особенности, которые могут неблагоприятно сказываться на деятельности будущего члена экипажа космического корабля.
При формировании советской системы профессионального отбора космонавтов исходной позицией являлось положение о том, что отбор космонавтов - это непрерывный процесс. Сущность профессионального отбора кандидатов в космонавты заключается в комплексной и системной оценке их физических и психических качеств, а также образовательного уровня с помощью системы мероприятий по социальному, образовательному, медицинскому и психологическому отбору [22]. Цель социального отбора - изучение и оценка не только идейно-политических и морально-нравственных качеств личности, но и мотивов, интересов, потребностей, отношений в коллективе, устойчивости к воздействию социальных факторов, способности адаптации к новой среде и т. д. Образовательный отбор предусматривает необходимый уровень знаний, навыков и профессионального опыта для обучения избранной профессии. Медицинский отбор направлен на выявление лиц, которые по состоянию здоровья и уровню физического развития могут успешно овладеть профессией космонавта. Психологический отбор определяет состояние, степень развития совокупности тех психических качеств личности, которые соответствуют требованиям профессии космонавта и благоприятствуют успешному овладению ею.
◄ Г.Т.Береговой инструктирует космонавтов-исследователей ВНР
Условия воспитания, жизни, трудовой деятельности человека весьма существенно влияют на формирование и развитие многих свойств личности, однако некоторые из них имеют природную, биологическую обусловленность [95]. Поэтому в процессе психологического отбора предусматривается, во-первых, оценка биологически обусловленных психофизиологических свойств личности (т. е. некоторых характеристик анализаторных систем организма и типологических свойств высшей нервной деятельности); во-вторых, - выявление приобретенных социально-психологических качеств (таких, как коммуникабельность, склонность к выполнению функции лидера и др.); в-третьих, - изучение психических процессов, состояний и свойств (а именно: особенностей восприятия, памяти, внимания, мышления, психомоторики, эмоционально-волевой сферы, характера, способностей и т. д.).
Задачами медицинского освидетельствования кандидатов в космонавты являются определение годности по состоянию здоровья и психологическим качествам к специальным тренировкам по программе подготовки к космическим полетам и выявление особенностей личности и физиологических реакций организма для разработки индивидуальных планов подготовки.
В медицинском обследовании при отборе кандидатов в космонавты наиболее широкое применение нашли пробы-нагрузки, воспроизводящие такие факторы космического полета, как вращения на центрифуге с воздействием различных величин продольно- и поперечно-направленных перегрузок («голова - таз» и «грудь - спина»); барокамерные испытания с подъемом на высоту 5 и 10 тысяч метров; исследований на кресле Барани и качелях Хилова; исследования на вращающемся столе и проба длительного стояния, так называемые пассивная и активная ортопробы, проба с воздействием отрицательного давления на нижнюю часть тела; исследования на вибростенде; проба со ступенчато-возрастающей физической нагрузкой на велоэргометре и т. д.
Одни из этих проб-нагрузок применяются как прямое подобие факторов, воздействующих в процессе трудовой деятельности (например, исследования в барокамере, на центрифуге, качелях Хилова), другие - для более полного и глубокого обследования состояния отдельных органов и систем (например, активная и пассивная ортопроба).
Профессиональный отбор и подготовка космонавтов рассматриваются как единый и непрерывный процесс обучения кандидата профессиональной деятельности и вместе с тем выработки у него высокой устойчивости к действию факторов космического полета. Обследования предусматривают несколько этапов: амбулаторные, стационарные и в процессе подготовки к полету.
На этапе амбулаторного обследования выявляются явная патология и те функциовальные нарушения, которые являются абсолютным противопоказанием для допуска к космическим полетам.
Обследование в условиях стационара предполагает выявление скрытой патологии, начальных доклинических форм заболеваний, незначительных изменений функционального состояния органов и систем человека и определение функциональных резервов организма.
Уже на этом этапе важное значение имеет специальное психологическое обследование - как элемент и этап психологического отбора. Вот как описывает Ю. А. Гагарин эти этапы: «Клинические и психологические обследования, начатые первой комиссией, продолжались. Помимо состояния здоровья, врачи искали в каждом скрытую недостаточность или пониженную устойчивость организма к факторам, характерным для космического полета, оценивали полученные реакции при действии этих факторов. Обследовали при помощи всевозможных биохимических, физиологических, электрофизиологических и психологических методов и специальных функциональных проб. Нас выдерживали в барокамере при различных степенях разреженности воздуха, крутили на центрифуге, похожей на карусель. Врачи выявляли, какая у нас память, сообразительность, сколь легко переключается внимание, какова способность к быстрым, точным, собранным движениям.
При отборе интересовались биографией, семьей, товарищами, общественной деятельностью. Оценивали не только здоровье, но и культурные, и социальные интересы, эмоциональную стабильность.
Для полета в космос искали горячие сердца, быстрый ум, крепкие нервы, несгибаемую волю, стойкость духа, бодрость, жизнерадостность. Хотели, чтобы будущий космонавт мог ориентироваться и не теряться в сложной обстановке полета, мгновенно откликаться на ее изменения и принимать во всех случаях только самые верные решения.
Все это заняло несколько недель. Вновь отсеялось немало ребят. Я остался в числе отобранных летчиков - кандидатов в космонавты, в числе которых были Герман Титов, Андриян Николаев, Павел Попович, Валерий Быковский, Владимир Комаров, Павел Беляев, Алексей Леонов и другие мои новые товарищи...».
Алексей Леонов назвал этапы отбора и тренировок лестницей в космос. Валерий Быковский добавил: «Лестница не из коротких». И он был прав. На ней и впрямь много ступенек и перескакивать через них нельзя, шагать надо только по всем. Таков закон этой профессии.
В стационаре проводится комплексное клинико-физиологическое и клинико-психологическое обследования (с участием всех клинических специалистов, в том числе психолога и психиатра). При этом кроме обычных методов используются специально разработанные функциональные пробы-нагрузки, позволяющие всесторонне оценить резервы той физиологической или психофизиологической системы, к которой они адресованы.
Устойчивость вестибулярного аппарата к воздействию адекватных раздражителей определяется вестибулометрическими пробами, включающими испытания на параллельных качелях Хилова (в течение 15 мин) и переносимость кумулятивных воздействий, ускорений Кориолиса по методике прерывистого и непрерывного воздействия (в течение 10 мин). Для уточнения характера вестибулярных реакций могут быть использованы и другие методы исследования с учетом изучения соотношений право- и левосторонних вестибулярных реакций: колорическая проба, купулометрия, исследование особенностей взаимодействия анализаторных систем, оптокинетические и оптовестибулярные раздражения, вестибулометрия на фоне гипоксии и гипероксии.
Оценка переносимости выставляется в зависимости от выраженности вестибуловегетативных реакций (I, II, III степени по классификации К. Л. Хилова). При пониженной устойчивости к вестибулярным раздражителям, резко выраженной (III степень), а также средней степени (II), не поддающиеся тренировке кандидаты в космонавты считаются негодными. При средней и слабой степенях (II и I) поддающемуся тренировке кандидату выносится индивидуальная оценка. При временном симптоматическом понижении устойчивости к вестибулярным нагрузкам кандидаты признаются временно негодными. При этом под «склонностью к тренируемости» следует понимать улучшение переносимости повторных воздействий кориолисовых и прямолинейных ускорений.
Лица, прошедшие стационарное обследование, оказавшиеся здоровыми в клиническом отношении и показавшие хорошую переносимость функциональных проб-нагрузок, в дальнейшем проходят специальную подготовку для повышения устойчивости и выработки адаптационно-приспособительных реакций организма будущего космонавта к действию специфических факторов космического полета и необходимых рабочих навыков в управлении системами и аппаратурой космического корабля.
К тренировкам допускались лица с некоторыми нарушениями в состоянии здоровья (сердечно-вегетативная неустойчивость, пониженный уровень вестибулярной устойчивости, недостаточная физическая подготовленность и др.), так как учитывались их профессиональная подготовленность, функциональные обязанности в полете и благоприятный прогноз. Как в процессе отбора, так и в период первоначальной (общекосмической) подготовки проводилась санация и широкий круг лечебно-оздоровительных мероприятий: общеукрепляющая физическая подготовка, закаливание, использование климатологических факторов, регламентация и медицинский контроль условий питания, труда и отдыха.
Важное место в процессе всей подготовки отводилось систематическому медицинскому контролю, обеспечивающему оценку функциональных резервов и адаптационно-приспособительных реакций каждого кандидата. Это, по существу, следующий этап отбора - «отбор в процессе подготовки к полету». На этом этапе овладение новой профессиональной деятельностью тесно связано с задачей повышения устойчивости организма к факторам космического полета. В процессе подготовки выявляются такие качества, как быстрота и устойчивость адаптационно-приспособительных реакций, что является важным критерием в оценке функциональных возможностей кандидата. Поэтому нагрузочные функциональные пробы с достаточно большой полнотой имитируют факторы космического полета.
Анализ данных, полученных на этапах отбора космонавтов, а также материалов клинических, физиологических, психологических исследований и наблюдений позволяет рекомендовать кандидатов, наиболее подготовленных и устойчивых к действию комплекса факторов космического полета, в состав группы космонавтов, изучающих на следующем этапе отбора (этап главного конструктора) определенный тип космического корабля или станцию с последующим переходом на этап экипажной подготовки.
Круг специалистов, из числа которых происходит в настоящее время отбор кандидатов в космонавты, к сожалению, пока что достаточно узок - это летчики (в основном военные) и в большинстве своем летчики-истребители, это инженеры, достаточно широкого профиля специализации, но в основном - механики, электрики, авиаторы, специалисты по вычислительной технике, а также ученые Академии наук СССР, и, наконец, врачи.
Обязательным условием профессионального отбора кандидатов является высшее образование. Естественно, что далеко не каждый из имеющих соответствующее высшее образование может стать кандидатом в космонавты. По вполне понятным причинам кандидаты набираются из организаций и предприятий, имеющих прямое отношение к научно-производственной и конструкторской космической тематике - это специалисты научно-производственных объединений, конструкторских бюро, научно-исследовательских институтов, испытательных полигонов и так далее. Чаще всего это увлеченные своей работой люди, успевшие к возрасту 30 - 35 лет достичь определенного признания общественности, ставшие ведущими специалистами в своей области профессиональной деятельности, безупречно зарекомендовавшие себя с морально-нравственной и идейно-политической стороны, и главное - высокомотивированные и страстно желающие работать в области практической космонавтики, видящие в этом смысл своей жизни, убежденные в своей личной «космической» предназначенности, понимающие сложность и тернистость избранного пути, высокую степень ответственности, риска и опасности, постоянно сопутствующие людям этой профессии, т. е. это - люди, выбирающие не только и даже не столько профессию, а определенный стиль жизни и деятельности на долгие годы.

Особенности психологического отбора

Космический полет предъявляет к космонавту разнообразные и подчас необычные требования. Это связано с многими особенностями: 

Для того чтобы жить и работать в подобных условиях, космонавт должен быть физически здоровым, тренированным человеком, устойчивым к действию неблагоприятных факторов космического полета. Более детально профессионально-психологические требования к кандидату в космонавты могут быть сформулированы следующим образом:

Профессионально-психологический отбор кандидатов в космонавты основывается на анализе профессиограммы и психограммы космонавта, а также на соблюдении основных принципиальных положений, определяющих методологию обследования и организационно-методические формы проведения отбора. Большой вклад в решение этих вопросов внес профессор Ф. Д. Горбов со своими учениками [33]. Его по праву можно считать родоначальником космической психологии, поскольку ему принадлежит открытие принципа воспроизведения и разработка теории профессионально-имитирующего эксперимента, а также разработка основ групповой психологии. Им было сформулировано понятие «функциональные возможности» как основного критерия годности к труду. Понятие «функциональные возможности» было введено для выявления профессиональной пригодности летчиков. Дальнейшее развитие этого подхода было положено в практику психологического отбора космонавтов.
На ранних этапах подготовки к космическим полетам, когда основное внимание уделялось вопросам здоровья, психологическая сторона воздействия той или иной пробы-нагрузки еще не выделялась. Задача создания профессиограммы в психологическом аспекте потребовала выработки нового подхода с позиций принципа воспроизведения. Именно поэтому получили развитие испытательные пробы-нагрузки, позволяющие оценить функциональные резервные возможности человека в соматическом и психологическом аспектах.
В профессиограмме космонавта были выделены следующие возможные стрессоры.
    < li>Непрерывность деятельности. Считалось, что даже при наличии автоматических управляющих устройств все наиболее ответственные этапы полета требуют постоянной деятельности.
  1. Обязательный или принудительный порядок работы. В данном случае речь идет об обязательной последовательности действий по определенной заранее или сложившейся в процессе полета программе, когда изменение порядка следования рабочих операций невозможно.
  2. Дефицит или лимит времени. Рассматривался как ограничитель не только сроков выполнения действий и принятия решений, но и восприятия связи и сигнализации.
  3. Фактор надставленности функций определяется вследствие того, что невозможно человеку в полете непосредственно наблюдать за результатами своей деятельности. Полезный результат работы воспринимается опосредованно через индикаторы приборов. Например, речеслуховая функция «надставлена» передающими и принимающими радиоустройствами, зрительная - оптикой и телевидением, кинестетическая - органами управления. Индикаторы и приборы «встроены» в функциональную цепь между афферентными (входными) и эфферентными (выходными) звеньями.
  4. Постуральный фактор в широком смысле, т. е. объединяющий такие воздействия, как изменение давления на площадь опоры, изменение положения площади опоры, отсутствие площади опоры (при невесомости), утрата площади опоры (как побочный эффект при некоторых эволюциях корабля). С ним связаны возникновение психологического стресса при переживаниях падения, проваливания, при иллюзиях, а также трудности обучения пилота-космонавта, в частности при формировании схем (по типу схем тела): «человек - корабль», «человек - корабль - окружающее пространство», «человек - безопорное пространство» (выход в космос).
  5. Фактор новизны, проявляющийся как в период ожидания, так и во время деятельности. Стрессоры, обусловленные новизной событий, зависят от индивидуально-психологических особенностей, определяющих способ и стиль проигрывания будущей деятельности, и могут вызывать фантомы в прямом смысле слова.
  6. Фактор измененной (сниженной) афферентации. Предполагался дефицит афферентации за счет сенсорной изоляции, сенсорной депривации и пр. Профессиограмма с позиций принципа воспроизведения позволила выделить психологические воздействия, которые могли бы привести к стрессу в виде определенных психологических синдромов. Экспериментальные исследования этих воздействий преследовали две цели: 1) по возникающему синдрому определять модельный характер пробы в отношении жизненной ситуации (диагностика ситуации по синдрому); 2) по воспроизведению ситуации в модели устанавливать новые формы стресса, идентифицировать их с имеющимися в жизни (диагностика синдрома по ситуации).
В этих экспериментах были выделены формы психологического стресса при дефиците времени для тех видов деятельности, которые характеризовались непрерывностью и обязательным порядком смены рабочих операций. Были изучены также пароксизмальные (проявляющиеся приступообразно) проявления психологического стресса, возникавшие при восприятии полезных сигналов на фоне раздражителей - помех, близких к полезному сигналу. Были установлены критерии высокой и пониженной помехоустойчивости человека, а также соответствия между формами психологического стресса в различных пространственных ситуациях и стрессорными воздействиями высоты и глубины замкнутого и открытого безориентированного пространства [55].
Анализ экспериментальных данных о психологическом стрессе проводился на основе наблюдений в клинике нервных и душевных болезней. Определенное значение имело и сравнение различных психологических синдромов как следствий стрессорных факторов космического полета и синдромов нервно-психических расстройств (пограничных психических состояний).

Основные психологические стрессоры космического полета

Гиподинамия. В самом определении гиподинамии отражено понятие недостаточности или сдерживания, иными словами расхождения между потребностью в двигательной активности и условиями, которые этому препятствуют. По своим глубинным механизмам гиподинамия в условиях космического полета воздействует на психику не только как результат расхождения между уровнями «притязания» и «достижений», но и как результат рассогласования между сохранным и находящимся под «нагрузкой» афферентньм (чувствительным) звеном и сохранным, но ограниченным по «нагрузке» эффекторным (двигательным) звеном единой функциональной цепи двигательных актов. Тягостные психические состояния могут быть связаны с этим рассогласованием и выражаться в невротических проявлениях.
При групповом эксперименте гиподинамия способствует развитию у некоторых лиц невротических реакций. Гиподинамия в переходных условиях (например, от невесомости к обычным условиям) сказывается на сосудистой регуляции, главным образом на венозном тонусе, приводя к возникновению сосудисто-дистонической обморочной готовности. Обморочная готовность сама является стрессором, так как вызывает ощущение дурноты, вялости, страха перед необходимостью активных действий и преодоления предстоящих трудностей. Психологический стресс такого рода, т. е. возникающий в результате физиологического дискомфорта и основывающийся на достаточно сильном переживании, связанном с колеблющимся уровнем психической и двигательной активности, очень сходен со стрессом, возникающим при «болезнях движения», вызванных суммационным действием укачивания.

Ограничение объема малых помещений. Речь идет о замкнутых и автономно перемещающихся в пространстве герметических кабинах. Возможными стрессорами в этих условиях являются следующие факторы: 

Ограничение сенсорной информации. Сенсорная информация объединяет понятия афферентации и сигнальной информации. С понятием сигнальной информации связаны вопросы приема, передачи и переработки информации, относящейся к деятельности человека. Афферентация - психофизиологическое понятие. Ограничение сигнальной информации - это прежде всего ограничение, относящееся к связи. Ограниченность языка общения зависит от технических качеств средств связи и различных ситуационных моментов. Стрессорное действие этого фактора может быть связано не только с недостаточной информативностью сообщений, но и их искажением. Типичные формы проявления стресса - реакции невротического типа.
Ограничение сигнальной информации может наблюдаться при неисправности приборов, запаздывании индикации и ложных показаниях. Последнее трудно назвать просто ограничением, так как речь идет о ложной информации. Стрессорное действие этого фактора изучено для некоторых ситуаций в полете: иногда возникает сложная психическая реакция на прибор как на «существо», имеющее неуправляемое «свое» поведение; развивающийся при этом стресс носит черты синдрома отношения.
Ограничение сигнальной информации относится к непосредственному восприятию, главным образом зрительному, когда окружающая обстановка не дает достаточных ориентиров для оценки положения в пространстве (в навигационных целях) и для оценки состояния поверхности Земли или другой планеты. Многое здесь должно рассматриваться под углом зрения новизны (неизвестности) [65].
Ограниченность сенсорной сигнализации как афферентации имеет большую предысторию в патологии, психофизиологии (выключение органов чувств в экспериментах, наблюдение за больньми с дефектами органов чувств и поражениями поверхностной и глубокой чувствительности). В первых космических исследованиях настойчиво предлагалась версия об ограничении афферентных импульсов в сфере действий в условиях невесомости. Предполагалось даже выключение мышечного суставного чувства. Последнее, как об этом можно судить сегодня, преувеличено. Однако в работах этого направления впервые вопросы ограничения поступающей информации изучались совместно с процессами, характеризующимися избытком информации и афферентации [39].
Избыточность сигнальной информации заключается в том, что по каналам связи могут идти запросы и переговоры, относящиеся к другим абонентам. Возникает задача восприятия полезных сигналов на фоне помех, близких к полезному сигналу. В других случаях избыточность информации носит не столь явный характер. Она возникает при запросах и корректирующих командах с пункта управления и является как бы второй деятельностью, дублирующей в представлении человека выполняемую.
< dd> < dt>Монотонность как самостоятельное явление вызывает большой интерес, во-первых, потому что многие виды трудовой деятельности монотонны, а во-вторых, потому что монотонность вызывает целую гамму психических состояний, начиная от обыденного ощущения скуки и непреодолимой сонливости (этого достаточно для появления ошибок и просмотров, вызывающих стресс) до самых бурных проявлений возбуждения.
Сравнительно простые воздействия - мелькание, повторяющиеся негромкие звуки - могут вызывать различные психические состояния. Известно успокаивающее действие дождя, падающего на крышу или подоконник, или стука колес поезда. Но звуки капель из неплотно закрытого крана быстро становятся раздражающими. Характерна в этом отношении морская болезнь или «болезнь движения», которая возникает при качке корабля, болтанке самолета и вращательном движении космического корабля. Возникновение стресса при необходимости действовать (в условиях «болезни движения») происходит, вероятно, по механизму, упомянутому в связи с обморочной готовностью.
Само течение «болезни движения» кажется несоответствующим воздействию. Монотонное, «беспросветное» воздействие вызывает состояние, протекающее или циклично или приступообразно. О монотонности среды в более широком, зато и менее определенном плане заговорили вновь в связи с проблемой изоляции. Рассматривая влияние невесомости, изоляции, были выдвинуты понятия сенсорного голода, сенсорной депривации, образно говорящие о том, что органы чувств человека, всегда деятельные, находящиеся под «бомбежкой» сигналов внешнего мира, останутся недогруженными, человек потеряет свойственную ему активность сознания, которая «питается» или заряжается извне. Это положение находило подкрепление в учениях о ретикулярной формации, о лимбическом мозге и др. При таком подходе к проблеме изоляции (в связи с монотонностью среды) речь может идти только о том, чего лишается находящийся в изоляции человек, без особого акцента на то, что на него воздействует. Монотонность выступает здесь как стрессор. Эксперименты показали, что пребывание в таком состоянии тягостно для человека, что у него пропадает способность к целенаправленному и продуктивному мышлению, внимание сосредотачивается на осязательных впечатлениях.
< dd> < dt>Проблемы, связанные с длительной деятельностью автономных групп. Исходное положение групповой психологии заключается в том, что устойчивость и эффективность взаимосвязанной и взаимозависимой деятельности членов группы определяются не столько индивидуальным вкладом каждого из его участников, сколько характером и степенью их взаимодействия. В групповой психологии были выдвинуты две проблемы: взаимосвязанной и взаимозависимой деятельности; общения в группе.
Рассматривались возможные стрессорные воздействия в различных ситуациях, характеризующиеся трудностями при формировании группы, ее подготовке и работе как единой функциональной единицы [84].
Экспериментальное направление (моделирование деятельности) основывалось на вновь выдвинутом принципе интегральной оценки деятельности группы. Этот принцип предполагал, что рациональный подбор группы из числа профессионально годных кандидатов должен основываться на оценке психологических взаимоотношений, которые складываются в группе в период подготовки и выполнения поставленной задачи. Для экспериментов потребовалось создание специальных лабораторных установок. В основу создания их было положено наблюдение Ф.Д.Горбова за людьми, моющимися под душем (питание кабин от общего источника горячей воды малой продуктивности). Было отмечено, что если каждый из моющихся, регулируя температуру воды, поступающей в его кабину, довольствовался умеренно теплой водой, вся система быстро приходила в состояние равновесия. Если же хотя бы один человек хотел создать для себя преимущество, то вся система быстро теряла устойчивость из-за встречных действий остальных моющихся, попавших под холодную воду.
В устройствах, названных гомеостатом, была использована идея, возникшая в результате этого наблюдения - идея о взаимных перекрестных связях, посредством которых каждый из членов группы, решая свою частную задачу, влиял на ход работы остальных. Под гомеостатом в групповой психологии понимают устройство или прибор, основанный не только на принципе гомеостазиса, но и на принципе, который характеризует систему, обладающую свойством сверхустойчивости. Был рассмотрен групповой гомеостат как сложившаяся форма общения и взаимоотношений в группе. Эти данные были использованы для интерпретации некоторых психопатологических феноменов.
В экспериментальной групповой психологии всегда присутствовала мысль о психологическом стрессе как явлении, которого надо избегать или, напротив, воспроизвести для изучения. После того, как был разработан метод и сформулированы требования к проведению экспериментов (введение ограничений и условий) для получения сопоставимых результатов, были выделены критерии оценки стратегии группы в целом и тактики ее членов. Были разработаны приемы исследования, изучены условия разделения функций в группе и выделения лидера, получены критерии, характеризующие соотношение обученности - обучаемости, а также критические ситуации стрессорного характера.
В групповых экспериментах с изменяющимся составом членов групп возникла возможность более полного и углубленного изучения индивидуальных качеств, чем это было при исследовании отдельного человека. Для развития положения о модельном характере групповых экспериментов были проведены гипотетические сопоставления группы как единого целого и отдельного человека. При этом рассматривались некоторые формы психологического стресса, выражающиеся в переходе от нормальной двойственности сознания (разложение единого) к болезненному раздвоению (транспортный параноид, синдром Кандинского - Клеромбо и пр.), и меры профилактики его развития.
Конкретное воплощение групповая психология получила в экологической психологии. В частности, было выдвинуто понятие пространственного ареала, которое отражало минимум пространственной потребности человека. Это понятие рассматривалось в связи с организацией рабочих мест, интерьера корабля и станции, включая и отсеки для отдыха. Пространственный ареал, как было установлено, является бесспорным стрессором.
< dd> < dt>Проблемы мотивации и эмоциональных реакций. Понятиям мотива и цели в психологическом анализе деятельности принадлежит важное место. Мотив и цель образуют своего рода «вектор» деятельности, определяющий ее направление, а также величину усилий, развиваемых субъектом при ее выполнении. Этот вектор выступает в роли системообразующего фактора, который организует всю систему психических процессов и состояний, формирующихся и развертывающихся в ходе деятельности. У космонавтов, образно говоря, мотивация выступает в чистом виде, так как речь идет о том, что является для человека делом всей жизни, целиком совпадающим с государственными и, в конечном счете, с общечеловеческими интересами. С психологической точки зрения могут быть использованы понятия об уровнях притязаний и достижений, но в сильно модифицированном виде, так как уровень достижений здесь - это успешный космический полет, а уровень притязаний - это реализованная возможность его совершения.
Большая психическая напряженность космонавта, ожидающего полета, может быть предметом рассмотрения и описания в различных аспектах, но прежде всего должна интересовать оценка эмоциональных реакций, протекающих по типу снижения обычной, свойственной данному человеку эмотивности для диагностики утомления и переутомления. Вместе с тем эти проблемы подлежат дальнейшему детальному изучению.
Описанные основные результаты теоретического анализа психологических проблем пилотируемых космических полетов должны учитываться при проведении психологического отбора и подготовки кандидатов в космонавты. Уважаемый читатель может подумать, не слишком ли увлеклись авторы теоретизированием, ведь он уже привык к практически ежедневным сообщениям в газетах, освещающих космические полеты, что состояние здоровья и работоспособность космонавтов в полетах хорошие, программы полетов выполняются полностью. Да, это так. Но объясняется это тем, что в полет отправляются люди, прошедшие тщательный длительный отбор и всестороннюю подготовку, которые основаны на глубоких научно-теоретических разработках отечественных ученых.

Принципы, методы и критерии психологического отбора

Теоретические основы психологической диагностики и принципы ее практического использования позволяют разрабатывать эффективные методы оценки профессиональной пригодности и прогнозировать возможности развития психических функций человека в дальнейшем. Наиболее полную классификацию методов психологического исследования предложил Б.Г.Ананьев.
Она включает четыре группы методов: организационные (сравнительный, лонгитюдинальный, комплексный), эмпирические (наблюдение и самонаблюдение, эксперименты, тесты, моделирование и т. д.), обработки данных и, наконец, интерпретационные (составляют различные варианты генетического и структурного методов). Таким образом, классификация методов психологического исследования Б.Г.Ананьева, охватывающая весь цикл - от организационных до интерпретационных методов, вполне соответствует современному состоянию психодиагностики и может быть положена в основу профессионально-психологического отбора космонавтов.
Практически 25-летний опыт проведения профессионально-психологического отбора кандидатов в космонавты позволяет определить следующие методы, которые могут быть положены в основу классификации.
I. Беседа: развернутая, сокращенная.
II. Анализ документов: успешность обучения и трудовая деятельность; социально-биографические данные из личного дела; школьная, комсомольская, партийная характеристики; результаты врачебно-летной комиссии, экзаменов, мандатной комиссии и т. д.
III. Наблюдение: внешнее - пассивное (косвенное), активное (прямое); самонаблюдение (самоотчет).
IV. Эксперимент: психологический - индивидуальный, групповой; психофизиологический - электрофизиологический, клинико-физиологический, физическая подготовка.
V. Моделирование: эколого-психологические методы стендового и натурного моделирования.
Такое деление методов психологического отбора космонавтов на группы продиктовано стремлением обеспечить реализацию основных принципов отбора: единства отбора, подготовки и психопрофилактики космонавтов; регулируемых информационно-экологических отношений личности; системного подхода; комплексности; динамичности; научной обоснованности; активности; практичности; актуальности; адаптивности критериев отбора; личностного подхода; дифференцированного прогнозирования; единства изучения, обучения и воспитания.
Обобщение материалов психологических исследований космонавтов позволяет подойти к определению наиболее важных профессиональных качеств. Они отражают особенности темперамента, мотивационной и эмоциональной сфер, индивидуальных личностных и социально-психологических особенностей, а также операторских и познавательно-творческих способностей космонавтов.
Исследование по психологическому отбору кандидатов в космонавты, выявление их профессионально важных (значимых) качеств и свойств предполагает обязательный, системный, комплексный и динамический подход в использовании различных методических приемов и средств психологических исследований. Среди них наиболее информативными являются: динамическое психологическое наблюдение; целенаправленный опрос; психометрические исследования внимания, восприятия, памяти, мышления, творческого воображения; исследования по личностным опросникам; исследования проективными методами.
Наиболее информативными личностными опросниками и проективными методиками являются: многопрофильный личностный опросник (СМИЛ), шестнадцатифакторный опросник, четырехпрофильный опросник, фрустрационный тест, тест Роршаха, тематический аперцептивный тест (ТАТ) и проективно-ассоциативный логический тест (ПАЛТ).
На основании обобщения результатов динамического изучения психологических свойств и качеств космонавтов определены статистически достоверные (Р<0,01) критерии оценок показателей по наиболее информативным методам и методикам психологического исследования. Использование этих методов с выработанными критериями оценок в практике психологического отбора кандидатов в космонавты представляется прогностически оправданным и перспективным.
В целях повышения надежности экспертных оценок при психологическом отборе целесообразно также использование результатов психологических наблюдений за поведением кандидатов в различных функциональных исследованиях и испытаниях, получивших название «сложных условий существования» .
Под сложными условиями существования (замкнутое пространство ограниченного объема, открытое пространство, пребывание в различных климатических зонах, измененные суточные режимы, принужденное лишение сна с режимом непрерывной деятельности, жесткие регламенты межличностных отношений и исследование нервно-психической устойчивости в условиях регулируемой информационно-экологической среды) понимаются условия, освоение которых может вызвать резкое снижение функциональных возможностей организма человека как в ходе самой деятельности, так и после действия.
Пониженная переносимость пребывания в сложных условиях существования может выражаться: в виде клинически очерченных психоневротических расстройств; в нарастании повышенной эмоциональной напряженности и утомляемости; в ухудшении операторской деятельности; в обострении неблагоприятных личностных особенностей; в низком качестве выполнения взаимозависимых, кооперативных форм деятельности, требующих успешных совместных действий членов экипажа.
Лица с выраженными и стойкими формами пониженной переносимости сложных условий существования признаются негодными к дальнейшей специальной подготовке. Отдельные, нерезко выраженные функциональные изменения, развивающиеся при проведении исследований в сложных условиях существования или после них, не могут служить основанием для отстранения от дальнейшей подготовки. В этих случаях результаты исследований учитываются при прохождении других видов подготовки, отличающихся выраженным психотравмирующим воздействием. Вопрос о допуске этих лиц к полетам может быть решен только после повторного испытания.
Динамическое групповое экспериментально-психологическое обследование предполагаемого экипажа проводится до включения в группу подготовки по конкретной космической программе. При выявлении пониженной эффективности взаимосвязанной деятельности в составе экипажа решение о негодности членов экипажа для выполнения конкретной программы может быть вынесено только в случае, если низкий уровень в выполнении конкретных видов групповой деятельности подтверждается результатами исследований.
Экспериментально-психологическое обследование проводится с учетом комплекса личностно-групповых особенностей, уровня группового взаимодействия (профессиональный, мотивационный, коммуникативный, эмоциональный). Конкретная оценка дается на основе групповых интегральных характеристик (характер распределения функциональных обязанностей, психофизиологическая совместимость, сплоченность, обучаемость).
Пониженная эффективность взаимосвязанной деятельности космонавта в составе одного экипажа не исключает возможности надежного взаимодействия в составе другого экипажа.
Использование результатов этих специальных методов обследования, результатов наблюдения за поведением, реакциями и нервно-психическими затратами кандидатов существенно повышает надежность психологического прогноза в случаях затруднения в вынесении экспертных решений. Наиболее значимым методом психологического и психофизиологического отбора является комплексное испытание нервно-психической устойчивости в 7 - 10-суточном гермокамер-ном эксперименте с включенным в него трехсуточным режимом непрерывной деятельности.
Проведение данного испытания целесообразно осуществлять на этапе общекосмической подготовки для всех отобранных кандидатов в космонавты [20].
По материалам более 50 сурдокамерных экспериментов с высокомотивированными кандидатами достоверно определены (Р=0,05) следующие неблагоприятные признаки психологических показателей приспособления испытуемых:
Значимость использования данного метода отбора существенно возрастает из-за достоверно установленного факта благоприятного влияния этого эксперимента на ряд индивидуальных свойств и качеств.
На основании обобщения материалов всех методов психологических и психофизиологических исследований определены неблагоприятные индивидуально-психологические особенности личности для профессиональной подготовки:
Необходимо отметить системный, комплексный, многоэтапный, непрерывный, достаточно надежный и эффективный характер профессионального отбора кандидатов в космонавты в СССР. Отбор для космонавтов практически не прекращается никогда, даже на этапе непосредственной подготовки к полету в составе экипажа. Вместе с тем хотелось бы, чтобы читатель понимал, что до тех пор пока не завершен этап общекосмической подготовки слушатель-космонавт является только кандидатом в космонавты.
Этап общекосмической подготовки осуществляется по специальной программе и в медико-психологическом аспекте является, с одной стороны, подтверждением прогностической достоверности первичного стационарного отбора, а с другой, - закладывает фундамент устойчивости адаптационно-приспособительных реакций кандидатов, выявляет их резервные, потенциальные функциональные возможности и повышает нервно-психическую устойчивость к неблагоприятным факторам космического полета.
Учитывая, что медико-психологический отбор должен быть долгосрочным и прогностически достоверным, надежность и эффективность его обеспечиваются избыточной жесткостью требований на ранних этапах отбора и подготовки, когда искусственно создается максимальная концентрация трудностей, а в дальнейшем по мере прохождения последующих этапов подготовки тактика в отношении отбора космонавтов меняется - преобладает профилактическая и консультативно-методическая направленность медико-психологических мероприятий, имеющих целью обеспечить профессиональное долголетие космонавта. Поэтому, хотя врачи и психологи и отбирают в космонавты способных, гармонически развитых, творческих, духовно зрелых и физически совершенных людей, обладающих большими резервами здоровья, все же клиническая направленность при анализе всех материалов исследований в процессе профессионального медико-психологического отбора и подготовки является ведущей и сводится к тому, чтобы увидеть невидимое, т. е. научно предугадать возможную через 10 - 15 лет патологию у конкретного человека и разработать мероприятия, ее профилактирующие. В связи с этим система клинико-психологического изучения личности космонавта в процессе профессионального медико-психологического отбора и подготовки предусматривает непрерывность, преемственность, взаимосвязь и взаимодополнение психологических, психофизиологических, физиологических, гигиенических, клинических, биохимических, экспериментальных и неэкспериментальных методов изучения при ведущем значении последовательно-вероятностного, диалектического мышления при оценке и систематизации полученных фактов на всех этапах отбора и подготовки, т. е. необходимо не только учитывать все факты, но и правильно их оценивать, выставляя окончательный «жизненный диагноз». И все же закономерен вопрос: а что же изменилось в профессиональном отборе космонавтов за 25 лет осуществления пилотируемых космических полетов? Можно ли определить основные тенденции этих изменений? Несомненно можно. И они сводятся к следующему:
Во-первых, можно отметить тенденцию к некоторому снижению медицинских требований к состоянию здоровья кандидатов в космонавты, выражающуюся в большей дифференцированности их и большем учете индивидуальных особенностей.
Во-вторых, обратную тенденцию, связанную с некоторым повышением требований к психологическому отбору и, в частности, к творческому потенциалу личности и социально-психологическому статусу ее - способности продуктивно работать в составе экипажа.
В-третьих, по-прежнему, достаточно высокими остаются требования в процессе отбора и особенно подготовки к командирам экипажей, несущим всю полноту ответственности за безопасность экипажа и выполнение программы космического полета.
В-четвертых, все большее значение приобретает в связи с особенностями длительных пилотируемых полетов и целевых научно-исследовательских программ вопросы подбора экипажей.
Эти тенденции являются своеобразным итогом практического развития пилотируемой космонавтики за прошедшие 25 лет.
Только после успешной сдачи экзаменов за общекосмический этап подготовки с оценкой не ниже «хорошо» и утверждения межведомственной комиссией кандидаты в космонавты становятся космонавтами и приступают к следующему этапу подготовки в составе группы.

АКАДЕМИЧЕСКИЕБУДНИ

Практика освоения космического пространства выдвинула целый комплекс сложных теоретических задач, решение которых было осуществлено с участием широкого круга специалистов из различных областей науки и техники. Достигнутые успехи по решению практических задач космического полета, в свою очередь, были использованы для дальнейшего развития теоретических основ космонавтики и космической техники.
Приобретение знаний, составляющих основу профессии космонавта, осуществляется на этапе общекосмической подготовки. Слушателям излагаются основы процессов и явлений, с которыми в будущем им предстоит столкнуться в космическом полете. У будущих космонавтов целенаправленно формируется концепция испытателя и исследователя, знания которого соответствуют уровню современного научно-технического прогресса.
На этапе общей инженерно-технической подготовки кандидатов в космонавты изучаются следующие дисциплины.
1. Теория полета космических аппаратов.
2. Системы управления пилотируемых космических аппаратов (ПКА).
3. Космическая навигация.
4. Основы вычислительной техники.
5. Ракеты-носители, ПКА и орбитальные станции.
6. Основы наук исследования Земли из космоса и проведения экспериментов в космических полетах.
7. Бортовые системы ПКА и орбитальных станций.
8. Стартовый комплекс.
Каждой из этих дисциплин посвящены многие тома научной литературы. В ходе изложения теоретических основ космонавтики слушателям раскрываются те разделы перечисленных дисциплин, которые относятся непосредственно к процессам, сопровождающим космический полет на всех его этапах. Естественно, что раскрытие всех аспектов этих процессов не является предметом настоящей книги. В литературе нередко встречаются общие высказывания о том, что от космонавтов требуются глубокие, разносторонние, специальные и другие знания без раскрытия их сущности.

Планетарий Центра подготовки космонавтов ►

Более или менее полное представление об уровне теоретических знаний, необходимых космонавтам, дает даже простое перечисление основных разделов и вопросов, изучаемых по каждой дисциплине (табл. 1 - 8). Такое перечисление не является программой общекосмической подготовки кандидатов в космонавты, а отражает лишь направления, по которым непрерывно идет у них совершенствование инженерно-технических знаний.
Таблица 1
Теория полета космических аппаратов (КА)
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Основы теории реактивного движения

< p>Силы и моменты, действующие на ракету-носитель. Основные параметры, характеризующие движение. Одноступенчатые и многоступенчатые ракеты-носители. Пути достижения космических скоростей

< p>2

< p>Динамика полета на участке выведения

< p>Уравнения движения. Активный участок траектории. Скорость КА в конце участка выведения. Оптимизация траектории подъема. Приближенное решение уравнений плоского движения

< p>3

< p>Динамика орбитального полета ПКА

< p>Невозмущенное движение КА. Траектория полета. Уравнение Кеплера. Элементы орбит. Определение параметров движения через элементы орбиты. Годограф скорости в кеплеровом движении

< p>4

< p>Возмущенное движение КА

< p>Уравнения движения. Влияние сопротивления воздуха на движение КА. Возмущающее влияние планет. Солнца и давления солнечного света. Влияние аномалий силы тяжести Движение КА относительно земной поверхности

< p>5

< p>Выбор и определение параметров орбит КА

< p>Выбор формы, наклонения и высоты орбиты. Выбор времени запуска КА. Определение параметров орбит КА. Оценка точности. Прогнозирование движения КА. Эволюция орбит под влиянием внешних тел

< p>6

< p>Коррекция орбит КА

< p>Классификация способов коррекции. Выбор корректируемых параметров. Трехпараметрическая коррекция. Двухпараметрическая коррекция. Однокомпонентная коррекция. Многоразовая оптимальная коррекция

< p>7

< p>Орбитальное маневрирование КА

< p>Виды орбитальных маневров. Одноимпульсный орбитальный переход. Многоимпульсные маневры. Аэродинамический маневр. Поворот орбитальной плоскости. Боковой аэродинамический маневр перед спуском

< p>8

< p>Сближение КА на орбите

< p>Маневры, обеспечивающие выход КА на орбиту встречи Монтажные орбиты. Относительное движение. Автономное сближение. Наведение на конечном участке встречи. Оценки энергетических затрат

< p>9

< p>Динамика вращательных движений КА

< p>Дифференциальные уравнения вращательных движений КА как твердого тела и как системы твердых тел. Внутренние и внешние моменты, действующие на КА. Гравитационный момент. Аэродинамический момент

< p>10

< p>Динамика спуска КА на поверхность Земли

< p>Траектории спуска КА на поверхность Земли. Внеатмосферный и атмосферный участки спуска. Баллистические траектории спуска. Подъемная сила и ее влияние на замедление спуска КА в атмосфере

< div align="right">< dt>Таблица 2
Системы управления пилотируемых космических аппаратов (ПКА)
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Назначение и принципы построения систем управления ПКА

< p>Задачи и классификация систем управления ПКА. Человек-оператор в системе управления ПКА. Базовая и связанная системы координат. Углы Эйлера. Матрица направляющих косинусов и свойства матрицы преобразований

< p>2

< p>Системы ориентации ПКА

< p>Системы автоматической и ручной ориентации ПКА. Ориентация ПКА при маневрировании на орбите. Методы и системы пассивной стабилизации. Гравитационная стабилизация. Стабилизация вращением. Активные системы ориентации с реактивными двигателями

< p>3

< p>Системы управления движением центра масс ПКА

< p>Системы управления сближением и причаливанием. Системы управления снижением в атмосфере и мягкой посадкой. Принципы построения и управления системой приземления

< p>4

< p>Элементы систем управления ПКА

< p>Измерительные устройства. Гироскопические устройства. Акселерометры. Оптические визиры и астрономические измерительные устройства. Инфракрасные и радиолокационные измерители. Органы ручного управления ПКА

< p>5

< p>Динамика процессов управления ПКА

< p>Управление угловым движением ПКА. Оптимальное управление поворотными маневрами. Динамика процессов стабилизации при использовании импульсной системы ориентации

< p>6

< p>Управление движением центра масс ПКА

< p>Динамика систем управления орбитальными маневрами. Динамика управления сближением при непрерывной и импульсной тягах. Возможные способы приборной реализации законов управления

< div align="right">< dt>Таблица 3
Космическая навигация
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Задачи космической навигации

< p>Навигационные элементы полета КА. Элементы орбиты. Текущие географические координаты, скорость орбитального движения, путевая скорость, путевой угол, текущая высота полета, высота в перицентре и методы их вычисления через элементы орбиты. Кинематика изменения орбиты

< p>2

< p>Системы космической навигации

< p>Способы получения навигационной информации. Радиотехнические и астрономические системы навигации. Принципы инерциальной навигации. Астрономическая коррекция систем инерциальной навигации. Совместная астродопплеровская коррекция

< p>3

< p>Астрономическая навигация

< p>Астрономические ориентиры. Земля и околоземное пространство. Созвездия. Условия наблюдения астроориентиров в космическом полете и факторы, искажающие их положение на небесной сфере. Системы координат

< p>4

< p>Законы видимого движения небесных светил

< p>Видимое движение звезд. Солнца, Луны и планет на небесной сфере. Изменение горизонтальных и орбитальных координат светил в космическом полете. Единицы измерения времени в астрономии. Система единого времени

< p>5

< p>Астрономические средства ориентации и навигации ПКА

< p>Космические секстанты. Конструкция, оптические схемы и технические характеристики типовых астроприборов. Методики работы с астрономическими средствами ориентации и навигации

< p>6

< p>Космическая картография

< p>Системы координат на земной поверхности. Форма и размеры Земли. Геодезические и астрономические координаты. Карты, применяемые в космической навигации. Методика расчета и прокладки трасс ПКА на картах

< div align="right">< dt> Таблица 4
Основы вычислительной техники
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Вычислительные устройства (ВУ)

< p>Назначение и использование ВУ в системах автоматического и телемеханического управления. Типы ВУ. Машины и устройства непрерывного и дискретного действия. Сравнительные характеристики ВУ. Гибридные системы

< p>7

< p>Аналоговые вычислительные машины (АВМ)

< p>Принципы построения. Выполнение математических операций с помощью электрических, электромеханических и электронных схем. Операции суммирования, дифференцирования и интегрирования. Множительные и делительные устройства. Применение АВМ для моделирования процессов в системах, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Элементы программирования на АВМ

< p>3

< p>Цифровые вычислительные машины (ЦВМ)

< p>Принципы построения. Классификация ЦМВ, универсальные, специализированные и управляющие. Логические схемы ЦВМ. Одно-, двух-, трехадресные машины. Арифметические основы ЦВМ. Представление информации в машине и программе. Программирование. Технические характеристики современных ЦВМ

< p>4

< p>Бортовые вычислительные комплексы (БВК) современных ПКА

< p>Задачи, решаемые БВК. Технические требования, предъявляемые к БВК. Основные характеристики БВК. Бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ). «Оператор- БЦВМ» в контуре управления ПКА

< div align="right">< dt>Таблица 5
Ракеты-носители, ПКА и орбитальные станции
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Ракеты-носители (РН)

< p>Классификация РН. Компоновочные, силовые и конструктивные схемы. Аэродинамическая и внутренняя компоновки. Характеристики РН. Управляемость, надежность и безопасность. Устройство РН. Корпус. Баки. Конструкция трубопроводов пневмогидравлических систем

< p>2

< p>Двигательные установки< font COLOR="#000000">(ДУ)

< p>Области применения различных типов ракетных двигателей. Основные параметры и требования к ДУ в зависимости от назначения. Компоненты топлива ДУ, их особенности. ДУ системы аварийного спасения

< p>3

< p>Проектирование ракет-носителей

< p>Основные этапы и порядок проектирования РН. Принципы компоновки многоступенчатых РН. Выбор числа ступеней и компонентов топлива. Конструкция ДУ первой, второй и третьей ступеней. Топливная система. Дренажная система. Система наддува баков. Органы управления РН

< p>4

< p>Типы ПКА

< p>Задачи, решаемые ПКА различного типа. Этапы и схемы полета. Факторы космического полета и их воздействие на конструкцию, системы ПКА и экипаж. Назначение и основные характеристики бортовых систем ПКА

< p>5

< p>Спускаемые аппараты< font COLOR="#000000">(СА)

< p>Задачи СА и физические условия спуска в атмосфере Земли. Бортовой комплекс СА. Система теплозащиты и посадки СА. Аппараты баллистического, планирующего и скользящего спуска

< p>6

< p>Орбитальные станции

< p>Задачи, решаемые пилотируемыми орбитальными станциями. Компоновка отсеков станции. Бортовые системы. Бортовой комплекс управления станцией

< div align="right">< dt> Таблица 6 
Основы наук исследования Земли из космоса
и проведения экспериментов в космических полетах
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Физическая география, геодезия и картография

< p>Строение Земли и особенности рельефа поверхности суши и дна океанов. Вода и атмосфера. Зонально-типологическая классификация ландшафтов земного шара. Составление ландшафтных карт. Картографирование природных ресурсов Земли. Задачи и методы космической геодезии. Аппаратура, применяемая для географических, геодезических и картографических исследований

< p>2

< p>Космическая геология

< p>Изучение природных ресурсов Земли с помощью космической техники. Методы и аппаратура. Выявление месторождений полезных ископаемых. Изучение динамики тектонических процессов и трещинообразований земной поверхности. Создание космотектонических карт поверхности Земли. Оценка сейсмической и вулканической деятельности

< p>3

< p>Гидрология, океанология, океанография и рыболовство

< p>Физико-химические свойства, термический и ледовый режим Мирового океана. Изучение гидрографических явлений, фронтов морских и океанских течений. Ледовая обстановка. Выявление косяков рыбы и скоплений промысловых животных. Поиск грунтовых вод в районе пустынь и степей, оценка запасов воды. Контроль и прогнозирование паводков и наводнений

< p>4

< p>Метеорология, биосфера, земледелие и охрана окружающей среды

< p>Особенности космической метеорологии. Применяемая аппаратура и ее основные характеристики. Многозональные методы исследования биосферы. Изучение закономерностей географического распространения почв и их эрозии. Изучение растительного покрова. Обнаружение лесных пожаров. Оперативная оценка степени созревания зерновых культур, урожайности и засоренности. Оценка загрязненности акваторий и воздуха в различных районах. Контроль сброса сточных вод

< p>5

< p>Космическая технология

< p>Основы космического материаловедения. Особенности поведения веществ в условиях космоса (невесомость, вакуум и т. п.). Процессы тепло- и массопереноса. Поведение свободной поверхности жидкостей и расплавов в невесомости. Особенности кристаллизации металлов, сплавов и бинарных систем. Методы получения монокристаллов. Эпитаксильное наращивание пленок. Термодинамика жидкости в сосуде в состоянии невесомости

< p>6

< p>Космическая металлургия, материаловедение и фармакология

< p>Получение композиционных материалов и сплавов со специальными физическими свойствами. Полупроводниковые материалы. Оптическое стекло и керамика. Особенности технологии производства стекла в невесомости. Медико-биологические препараты и особенности их получения в невесомости

< div align="right">< dt>Таблица 7
Бортовые системы ПКА и орбитальных станций
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p>Основные вопросы

< p>1

< p>Классификация бортовых систем управления ПКА

< p>Системы ориентации и управления движением (СОУД). Системы сближения, причаливания и стыковки. Система приземления СА. Система исполнительных органов СОУД. Двигатели ориентации. Корректирующая двигательная установка. Бортовой вычислительный комплекс (БВК)

< p>2

< p>Радиотехнические системы ПКА

< p>Система радиосвязи. Режим работы аппаратуры на различных участках полета ПКА. Командная радиолиния. Телеметрическая система. Радиотехническая система стыковки

< p>3

< p>Бортовая телевизионная система

< p>Принципы построения. Особенности создания телевизионных передач. Работа с телекамерами и телеаппаратурой

< p>4

< p>Средства отображения информации (СОИ) ПКА

< p>Система индикации, сигнализации (СИС) и органы ручного управления ПКА. Пульты космонавта СА и станции. Командно-сигнальное устройство (КСУ). Управление пультами

< p>5

< p>Системы энергопитания (СЭП) и освещения

< p>Виды источников электроэнергии и способы ее преобразования. СЭП на основе солнечных батарей и буферных химических источников тока. Солнечные батареи, их конструкция. Аккумуляторы. Блок контроля источников питания. Система освещения. Типы светильников. Управление и контроль

< p>6

< p>Системы жизнеобеспечения ПКА и орбитальных станций

< p>Состав оборудования в зависимости от назначения ПКА и задач полета. Система наддува, разгерметизации и компенсации утечек. Индивидуальное защитное снаряжение (скафандры). Система терморегулирования ПКА. Система сбора конденсата, вентиляции и воздухораспределения

< p>7

< p>Система аварийного спасения (САС) экипажа и посадки СА

< p>Виды и принципы действия САС. Работа САС при возникновении аварийных ситуаций на различных этапах полета ПКА. Комплекс средств приземления. Организация поисково-спасательного обеспечения. Носимый аварийный запас

< p>8

< p>Системы обеспечения жизнедеятельности экипажа

< p>Системы водообеепечения, питания и регенерации конденсата. Рационы питания и способы их хранения. Санитарно-бытовое оборудование. Средства изоляции, обработки и удаления отходов жизнедеятельности. Ассенизационно-санитарные средства. Спальные принадлежности. Медико-биологическое оборудование. Средства профилактики, само- и взаимопомощи, личной гигиены и быта. Дозиметрический контроль и средства локальной радиационной защиты. Действия при угрозе увеличения радиации

< p>9

< p>Управление полетом ПКА и орбитальной станции

< p>Организация и принципы управления. Наземный комплекс управления. Структура главной оперативной группы управления. Бортовой комплекс управления. Роль и функции экипажа ПКА и орбитальной станции

< div align="right">< dt> Таблица 8
Стартовый комплекс (СК)
< p>№ по пор.

< p>Основные разделы

< p align="center">Основные вопросы

< p>1

< p>Назначение, состав и основные характеристики СК

< p>Роль СК в общей структуре ракетно-космического комплекса. Классификация СК по типам ракет-носителей (РН). Циклограмма подготовки РН с ПКА к пуску. Технологическое оборудование СК. Подъемно-установочное оборудование. Пусковые системы

< p>2

< p>Системы заправки

< p>Наземные системы заправки. Системы газоснабжения и термостатирования. Источники холода и тепла. Устройство систем термостатирования

< p>3

< p>Система наведения

< p>Основные устройства систем наведения. Автоматизированные и неавтоматизированные системы наведения

< p>4

< p>Техническая позиция (ТП)

< p>Назначение, состав и характеристики сооружений и оборудования ТП. Предстартовая подготовка РН и ПКА. Средства сборки и испытания РН и ПКА. Технологические работы на ТП и предстартовая подготовка экипажа

< p>5

< p>Стартовая позиция (СП)

< p>Назначение, состав и характеристики сооружений и оборудования СП. Порядок подготовки ПКА к посадке экипажа. Работа систем СП на этапах пуска и выведения ПКА на орбиту. Средства и мероприятия по обеспечению безопасности экипажа при работах на СП

Мей М., Линк,
Гуровский Н.Н., Брянов И.И.

Отбор космонавтов // Основы космической биологии и медицины. Т.3. М.: Наука, 1975. С.419-437.
Ребров М.Ф. Космонавты.
М.: Воениздат, 1977. 256 с.
Гуровский Н.Н., Еремин А.В., Крупина Т.Н., Богдашевский Р.Б. Отбор и подготовка космонавтов на космических кораблях «Союз» // Космические полеты на кораблях «Союз». М.: Наука, 1976. С.20-41.
Крупина Т.Н. Вопросы отбора космонавтов-исследователей // Авиационная и космическая медицина / Тр. 3-й Всесоюзной конференции по авиакосмической медицине. Т.2, М.: Наука, 1969. С.7-10.
Бодров В.А. и др. Психологический отбор летчиков и космонавтов // Проблемы космической биологии. Т.48. М.: Наука, 1984. 264 с.
Русалов В.М. Биологические основы индивидуально-психологических различий. М.: Наука, 1979. 351 с.
Горбов Ф.Д. О «помехоустойчивости» оператора // Инженерная психология. М.: Изд-во МГУ, 1964. С.340-357.
Китаев-Смык Д.А. Психология стресса. М.: Наука, 1983. 368 с.
Гагарин Ю.А. Дорога в космос. М.: Воениздат, 1978. 336 с.
Гагарин Ю.А., Лебедев В.И. Психология и космос. М.: Молодая гвардия, 1977. 207 с.
Горбов Ф.Д. Некоторые вопросы космической психологии // Вопросы психологии. 1962. № 6, С.14-21.
Кузнецов О.Н., Розова Л.П., Ступницкий В.П., Труфанова Е.В. Психофизиологические нарушения при экспериментальном лишении сна и ограничении информации // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1974. № 4. С.60-66.
Кузнецов О.Н., Лебедев В.И. Психология и психопатология одиночества.
М.: Медицина, 1972. 336 с.
Леонов А.А., Лебедев В.И. Восприятие пространства и времени в космосе. М.: Наука, 1968. 116 с.
Горбов Ф.Д., Лебедев В.И. Психологические аспекты труда операторов. М.: Медицина, 1975. 206 с.
Новиков М.А. Психофизиология групповой спортивной деятельности // Психологическая подготовка спортсменов различных видов спорта к соревнованиям. М.: Физкультура и спорт, 1968. С.105-126.
Богдашевский Р.Б., Анахов Н.П., Замалетдинов И.С. и др. Экспериментальная модель режима непрерывной деятельности, ее психодиагностические возможности и перспективы использования. Вопросы кибернетики. Психологические состояния и эффективность деятельности. М.: Наука, 1983. С.54-70.
Береговой Г. Т., Крылов В. Ю., Крылова Н. В., Ломов Б. Ф.
К проблеме оценки и прогнозирования качества деятельности оператора по характеристикам его состояний // Вопросы психологии. 1974. № 5. С. 67-70.
Горбов Ф.Д.< br>О «помехоустойчивости» оператора // Инженерная психология.
М.: Изд-во МГУ, 1964. С. 340-357.
Береговой Г. Т.< br>Космос - землянам.
М.: Молодая гвардия, 1983. 191 с.
Горбов Ф.Д., Мясников В. М.< br>Психологические исследования // Первые космические полеты человека. М.: Наука, 1962. С. 73-81.
Хрунов Е. В., Чекирда И. Ф., Колосов А. И.
Подготовка космонавтов на самолетах-лабораториях в условиях невесомости и трудовой деятельности в космосе // Вопросы психологии. 1971. № 5. С. 30-37.
Шонин Г. С.< br>Самые первые. М.: Молодая гвардия, 1979. 126 с.
Климов Е. А.< br>Индивидуальный стиль деятельности в зависимости от типологических свойств нервной системы. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1969. 277 с.


далее