Почему космонавтов обучали действовать подобно машинам
Публичная хроника советской космической программы формировала ее идеальный образ. Из культурной памяти исключались неудобные люди и технические неполадки, а на первый план выходили героические пилоты и громкие успехи. В книге «Мифология советского космоса» (издательство «НЛО»), переведенная на русский язык Александром Писаревым и Анной Шуваловой, историк науки и техники Вячеслав Герович рассказывает о формировании космических мифов и контрмифов в СССР, а также их связи с меняющимся образом космоса в советской и постсоветской культуре. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом о том, как психологи и инженеры-конструкторы оценивали способности пилотов космических кораблей.
Инженерная психология возникла в СССР в начале 1960-х годов. Это исследовательское направление развивалось под эгидой кибернетики, и его также часто называлиО советской кибернетике см.: Gerovitch S. From Newspeak to Cyberspeak. «кибернетической психологией». Научный совет по кибернетике Академии наук СССР создал секцию психологии, в которую входил Комитет по инженерной психологии, координировавший исследования в этой области в масштабах всей страны. Советские инженерные психологи определяли свою дисциплину как «изучение человека как звена системы управления» и относили к сфере своих интересов прикладную и экспериментальную психологию, биомеханику, психоакустику, эргономику, исследование операций и изучение человеко-машинных систем. Пользуясь кибернетическим концептуальным подходом, они рассматривали и человека, и машину как кибернетические системы, управляемые одним и тем же механизмом обратной связи. Размывая границу между человеком и машиной, кибернетика придавала легитимность идее инженерно-психологического конструирования личности.
Научный совет по кибернетике координировал изучение человеческого восприятия, обработки информации и влияния эмоциональных состояний на функции управления. Эти исследования велись в нескольких университетах и исследовательских институтах, включая Научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины под эгидой советских Военно-воздушных сил. В этом институте было создано подразделение космических тренажеров, ответственное за приспособление бортового оборудования к психологическим и физиологическим характеристикам космонавтов и за разработку спецификаций для наземных тренажеров. К началу 1967 года институт провел несколько сотен полетных экспериментов и более тысячи испытаний на тренажерах, чтобы найти оптимальное разделение функций между человеком и машиной. В Московском и Ленинградском университетах тоже проводились исследования деятельности человека-оператора на борту космического аппарата. В них изучались статистические характеристики и эффективность работы операторов, взаимодействие между ними и процедуры отбора и подготовки сотрудников.
Опираясь на кибернетическую психологию, советские специалисты по инженерной психологии рассматривали систему управления космического аппарата как «кибернетическую систему „человек — машина“». С их точки зрения, управление было функцией системы, которую могли исполнять либо человек, либо машина. Космонавта они определяли как «живое звено» в этой системе и анализировали это звено при помощи кибернетических понятий, позаимствованных из теории управления и теории информации, — тех же понятий, что применялись и к другим звеньям системы. Они оценивали такие «статические и динамические характеристики» человека-оператора, как время запаздывания, скорость восприятия, скорость ответной реакции и полоса пропускания. К примеру, «информационная пропускная способность человека» оценивалась в 0,8 бита в секунду. На основе этой оценки инженерные психологи делали вывод: если человек должен принять решение за десять секунд, он сможет учесть только два или три фактора. Они также обсуждали, насколько эффективно человек-оператор может «выполнять роль логических и вычислительных устройств», а также «усилительных, интегрирующих и дифференцирующих звеньев».
Кибернетический подход задал стандарт оценки деятельности человека в машинных терминах. Опираясь на количественные оценки, инженерные психологи доказывали, что человек превосходит машину в том, что касается понимания, рассуждения и общей гибкости (получение и обработка разных типов информации, обучение и выполнение разнообразных задач). Машина, однако, намного сильнее в получении и обработке больших массивов информации, выполнении точных операций, параллельном выполнении нескольких задач, работоспособности, вычислении и устранении ненужной информации. Исключительно человеческие качества рассматривались как палка о двух концах: «машине не свойственны скука, раздражение, колебания в принятии решения, вялость, страх, неуверенность. Но машине не свойственны и порыв, чувство ответственности, способность рисковать, воображение».
Психологи пришли к выводу, что человек может оказаться либо самым сильным, либо самым слабым звеном системы в зависимости от того, как распределены функции между ним и машиной. Они сформулировали принцип «активного оператора» и разработали базисные рекомендации для совместного человеко-машинного, или полуавтоматического, управления. Например, они рекомендовали доверить операции ремонта и стыковки космонавту, а рутинную работу с оборудованием — машине. Они утверждали, что если эти соображения будут приняты во внимание, то это поможет увеличить надежность работы человека-оператора и позволит в определенных случаях уменьшить вес и объем бортового оборудования.
Хотя эти выводы как будто бы поддерживали идею расширения функций космонавта на борту, кибернетический подход принципиально отводил человеку-оператору вторичную роль. В конечном счете задача человека сводилась к тому, чтобы улучшать работу машин, а не наоборот.
Конструкторы космических аппаратов были склонны оценивать человеческие способности в космосе более скептически, чем психологи. Большинство инженеров считали космонавта на борту слабым звеном в цепи и источником возможных ошибок. Например, Феоктистов напрямую говорил космонавтам, что «в принципе всегда будет действовать автоматика, чтобы избежать случ<айных> ошибок человека».
Восприятие человека-оператора как ненадежного элемента было обусловлено не только медленной человеческой реакцией или ограниченными возможностями памяти. Инженеры обнаружили, что количественные характеристики человеческой деятельности в полете нередко отличались от характеристик, измеренных во время наземных тренировок. То есть главной проблемой было не то, что человек на что-то не способен, а то, что он не вполне предсказуем. Поэтому инженеры рекомендовали использовать режим ручного управления только в экстренных случаях. Как сказал один из кандидатов в космонавты, «„железке“ доверяли, а человеку — нет».
Конструкторы восприняли близко к сердцу совет Игоря Полетаева, ведущего советского специалиста по кибернетике. Он предположил, что можно избежать ошибок, если натренировать человека действовать как машина: оператор «выполняет свою задачу тем лучше, чем меньше он проявляет свои разнообразные человеческие способности, чем больше его работа напоминает работу автомата, чем меньше он рассуждает и отвлекается».
Подготовка космонавтов была направлена на сокращение принципиальной непредсказуемости человека и превращение космонавта в идеальную машину. Гагарин вспоминал, как космонавты «привыкали к каждой кнопке и тумблеру, отрабатывали все необходимые в полете движения, доводили их до автоматизма». Пилот «Востока-5» Валерий Быковский был удостоен такой похвалы в официальной характеристике: «обладает высокой стойкостью автоматизации навыков». В руководстве по подготовке космонавтов прямо утверждалось: «основной метод обучения — повторение».
Деятельность космонавта на орбите планировалась детально и тщательно. Время и длительность каждого действия определялись на Земле заранее. За каждое отклонение от установленной процедуры во время полета космонавты получали замечание. Ошибкой считалось малейшее отклонение, например неверное переключение тумблера, даже если оно не влияло на работу системы. В среднем экипаж из двух человек получал — замечаний за время орбитального полета, длившегося несколько месяцев. Это значит, что каждый член экипажа допускал лишь 1–2 нарушения в неделю. Космонавты действительно достигали автоматизации своих действий.
Предварительное планирование деятельности космонавта не оставляло ему никакой возможности для маневра. Если задание было закончено до указанного времени, космонавтам не разрешали начинать следующее задание раньше, чем определено в графике. Это часто приводило к простоям, потере ценного времени для наблюдений и растрате ограниченных ресурсов. В 1982 году, во время семимесячного пребывания на станции «Салют-7», Анатолий Березовой и Валентин Лебедев нередко предпочитали проводить самые интересные эксперименты в выходные, потому что в эти дни они могли работать в своем темпе, не тратя время на ожидание инструкций с Земли.
Подробнее читайте:
Герович, В. Мифология советского космоса / Вячеслав Герович; пер. с англ. Александра Писарева, Анны Шуваловой. — М. : Новое литературное обозрение, 2024.— 328 с.: ил. (Серия «История науки»)