ГЛАВА II Осторожно: космос!

Зрение и освещение

«Днем Земля имеет преимущественно голубоватый оттенок… Я мог различать отдельные дома и улицы в такой безоблачной и сухой зоне, как район Гималайских гор… Я разглядел паровоз, заметив сначала его дым… Я видел также след корабля на большой реке в районе Бирмы — Индии… и яркий оранжевый свет от британского нефтеочистительного завода к югу от города Перт в Австралии». К этим наблюдениям, сделанным Гордоном Купером, пилотом космического корабля «Фейт-7» (серия «Меркурий»), во время его орбитального полета вокруг Земли 15— 16 мая 1963 года, ученые отнеслись с недоверием, хотя космонавт обладал идеальным зрением. Но более поздние полеты американских и советских космонавтов подтвердили, что на околоземной орбите острота зрения космонавта очень высока. Еще раньше, в 1962 году, космонавт А.Г. Николаев (корабль «Восток-3») видел улицы городов, а космонавт В.Ф. Быковский (корабль «Восток-5», июнь 1963 года) — инверсионные следы реактивных самолетов и след корабля в Средиземном море. Пилот космического корабля «Джеминай-4» Э. Уайт во время своей «космической прогулки» различал прямо под собой сеть шоссейных дорог. Поэтому в программу научных экспериментов при полетах космических кораблей «Джеминай-5» и «Джеминай-7» включили эксперименты по измерению остроты зрения космонавтов. Космонавты Ч. Конрад и Г. Купер («Джеминай-5») и Ф. Борман и Дж. Ловелл («Джеминай-7») провели специальные исследования остроты зрения до, во время и после полетов. Они использовали небольшой бинокулярный оптический прибор с системой контрольных объектов (прямоугольников), имеющих высокую и низкую контрастность. Космонавты определяли ориентацию каждой фигуры и отмечали ее на перфокарте. Кроме того, они наблюдали за прямоугольными фигурами, специально выложенными на поверхности Земли в Техасе и Австралии. Положение этих фигур меняли во время каждого витка. Этот эксперимент оказался не очень эффективным, так как соответствующие участки Земли часто были закрыты облаками. Однако полученных данных оказалось достаточно, чтобы прийти к заключению, что зрительная работоспособность космонавта во время космического полета не ухудшается.

Теоретические исследования и эксперименты в имитаторах космических условий позволили определить оптимальную освещенность для корабля «Аполлон»:

Освещаемая зона	Освещенность, фут-свеча
Приборная доска и пульт управления	20 (средняя)
	40 (максимальная)
Рабочая зона	20 (средняя)
	40 (максимальная)
Сигнальные и индикаторные лампочки	150

В фут-свечах измеряется световой поток, падающий на единицу поверхности. Чтобы получить примерное представление о том, какой должна быть освещенность внутри космического корабля, заметим для сравнения, что освещенность боксерского ринга составляет обычно 50 фут-свечей, а освещенность операционного стола — 2500 фут-свечей. Когда на космонавта в периоды ускорения после запуска космического корабля и торможения при его входе в плотные слои атмосферы действуют перегрузки, освещенность внутри корабля должна быть вдвое выше нормальной, так как зрительная работоспособность космонавта в это время падает. Таким образом, освещенность внутри космического корабля должна регулироваться.

Серьезную опасность для космонавтов представляет световое излучение вне космического корабля и на поверхности Луны. Человеческий глаз очень чувствителен к высоким уровням видимого и инфракрасного светового излучения, но его чувствительность к ультрафиолетовым лучам еще больше. Земная атмосфера поглощает 57% опасного для человека ультрафиолетового излучения. Поэтому в космосе человека нужно обеспечить соответствующими средствами защиты от этого наиболее опасного для глаз вида неионизирующей радиации. Шлемы космонавтов, выходивших при полете кораблей «Джеминай» в открытый космос, имели защитные смотровые щитки (см. рисунок), которые пропускали только 4% падающих на них ультрафиолетовых лучей. Для более продолжительных выходов в открытый космос потребуются фильтры, задерживающие всю ультрафиолетовую часть светового излучения.

Даже при очень быстром взгляде на Солнце незащищенными или недостаточно защищенными глазами космонавт получит серьезный ожог сетчатки, который вызывает частичное выпадение поля зрения (скотома). Аналогичное повреждение глаз получили японские рыбаки, которые во время взрыва атомной бомбы находились в Тихом океане. У них на сетчатке каждого глаза были обнаружены рубцы грибовидной формы.

Рис. 16. Комплект смотровых щитков, которые устанавливаются на шлемах космонавтов кораблей «Джеминай» для защиты глаза от различных видов излучения

Еще одна потенциальная опасность кроется в так называемом безориентирном поле — в отсутствии в открытом космосе ориентиров для фокусировки глаз, отчего развивается близорукость. Так, например, во время выходов в открытый космос происходит автоматическая настройка глаз на расстояние около 3 м. Все, что лежит за пределами этого радиуса, космонавт будет различать очень плохо. Если в поле зрения будет находиться лишь один предмет, например, очень удаленный спутник, то космонавт не сможет определить его размеры или расстояние до него. Однако такого рода ситуация может и не возникнуть, так как в поле зрения космонавта могут находиться звезды.

Поскольку в глубоком космосе нет отражающих свет предметов, космонавту весьма трудно определять истинную форму объектов, попадающих в его поле зрения. В глубоком космосе нет полутеней, поэтому предметы сферической формы там кажутся точками или кругами, конусы — треугольниками, а космические станции, имеющие форму тора, представляются перемещающемуся относительно них космонавту сегментами кругов.

Представьте себе, что вы летите в космическом корабле, скорость которого все возрастает, приближаясь к скорости света. В этом случае вы испытаете на себе ряд интересных оптических аберраций (искажений). Хорошо знакомая вам картина звездного неба резко изменится. Когда скорость космического корабля достигнет 86% скорости света, звезды будут казаться вытянутыми в направлении движения корабля и примут вид конусов с углом при вершине 30°. При скорости космического корабля, равной 95% скорости света, звезды будут иметь вид еще более вытянутых конусов с углом при вершине 18°, причем они будут казаться исключительно яркими и синими. Если при такой скорости корабля вы посмотрите назад, то увидите звезды, которые постепенно будут блекнуть и, в конце концов, при скорости корабля, равной скорости света, исчезнут совсем.

Далее…

1 фут-свеча = 10,76 люкс