Василий Захарченко
Надбягване с разума (24)

Земя — Космос — Земя

Днес, когато целият свят възторжено гледа към космоса в очакване на все нови и нови успехи в завоюването на Вселената, не бива да се забравя за великото значение на онези машини, които остават на Земята. Огнени стълбове изхвърлят космическия кораб в пространството, една след друга се отделят степените на ракетата. Но преди корабът да започне своето стремително въртене около Земята по зададената траектория, машината трябва с изключителна точност да изчисли този път. Не може да бъде допусната ни най-малка грешка в скоростта, в тягата на двигателите, в посоката на полета. Отклонение в скоростта само от десетина метра в секунда или само с един градус в посоката на движение ще предизвика непоправима грешка. Космическият кораб или спътник ще се отклонят от зададената орбита на повече от 100 километра.

Най-сложни машини вземат участие в изчисляването на орбитата. Задачата се усложнява още повече, когато ракетата се движи по посока към друга планета. Тук е още по-опасно да се допусне грешка. Представете си цялата сложност на поставения проблем: космическият кораб се насочва към Луната.

Земята също се движи по своя орбита в космическото пространство. Тя се върти около оста си. Около Земята се върти нейният спътник — Луната. Корабът трябва да бъде изпратен така, че в някаква определена точка на Вселената да се срещнат Луната и създаденото от разума на човека летателно тяло, състоящо се от метал, електроника и пластмаса. Космическият кораб трябва да бърза към мястото, където ще излезе на окололунна орбита по спирална траектория, и в никакъв случай да не закъснее или да пристигне по-рано. Теглото на пусковите степени постоянно се мени — запасите от гориво намаляват. Опитай се правилно да се прицелиш и да изчислиш тази сложна верига от действия, съставляващи обратния полет от Луната.

На окололунната орбита в определен момент трябва да се отдели от кораба специален модул за кацане на Луната. След това той трябва да се върне към кораба на окололунната орбита и заедно с него да се отправи към Земята.

За машината е напълно възможно решаването на тази задача.

Ракетата още стои на старт, тя още не е поела към космоса, но автоматът за управление вече работи. Той акуратно проверява цялата система: нали ще трябва да управлява ракетата по време на полета. Старт. Ракетата се издига върху огнен стълб в небето. Автоматът за управление насочва и регулира движението й. Но как? Двигателят притежава чудовищна мощност — милиони конски сили. В металния цилиндър на космическия кораб се съдържа мощност, превишаваща възможностите на голяма електроцентрала. За броени секунди се изразходва огромен запас енергия. И отново тук с невъзможно да се мине без подробни и най-точни изчисления. Процесът на горене напомня продължаващ във времето взрив. Как да обуздаят, как да регулират титаничния поток от пламък, тяговите усилия на ракетата, кога да се изхвърли отработената степен и кога да се включи следващата?

Всички тези въпроси не трябва да безпокоят космонавтите. Всичко е автоматизирано, всичко се коригира от Земята! Между космическия кораб и пулта за управление, който се намира на Земята, съществува постоянен, жив мост за връзка.

Спомнете си как развълнувано се вглеждахме в лицето на космонавта, запечатано на екрана на телевизора!

„Самочувствието е отлично. Мисленето и работоспособността ми се запазиха напълно“ — съобщаваше Юрий Гагарин, първият човек, който се докосна до тайните на Вселената.

А нима не слушахме със същото вълнение гласовете и не се вглеждахме в лицата на тримата обитатели на „Восход“, или на екипажа на кораба „Союз“, или на учените космонавти от орбиталната станция „Салют“!

Връзката на човека в космоса с машината, която управлява полета от Земята, върви по няколко направления. Първо, това е радиовръзката Земя — Космос — Земя. Второ, връзката Космос — Космос между двата кораба. Най-сетне онова, за което вече говорихме — радиоуправлението на цялата система на космическия кораб от Земята: извеждането му в орбита, управлението при полет, управлението на една от най-сложните фази — приземяването на кораба. При изстрелване на кораба в орбита и по време на приземяване космонавтът напълно се изключва — грамадните натоварвания могат да му попречат да управлява ракетата. За него работи автоматиката на самата ракета и „умната“ машина на Земята.

И неслучайно ученият космонавт К. П. Феоктистов възторжено се откликва за действието на тази автоматика.

Той разказва: „При нас всичко работеше чудесно. Скоростта при приземяването беше равна на нула — дори вдлъбнатинката не открихме веднага. След приземяването се беше образувала прясна следа и вдлъбнатината се оказа само 6 сантиметра дълбока.“

Между космическия кораб и Земята съществува и телевизионна връзка. Това е дълга верига от предавания на изображения от космическия кораб посредством електромагнитни трептения, които попадат на приемните пунктове посредством обикновена радиотелевизионна релейна линия. След това изображението постъпва в центъра за телевизионно разпръскване и вече оттук отива в ефира.

Но като че ли най-своеобразен и интересен е биотелеметричният канал. Това е всъщност интимната връзка между човека, който се намира във Вселената, и умната машина на Земята. Човекът в космоса непрекъснато се намира под строгото наблюдение на лекари и специалисти. Независимо дали бодърствува космонавтът, дали спи, работи или обядва — неговото състояние нито за миг не излиза изпод бдителния контрол от Земята. Това може да бъде пряко предаване на основните данни за космонавта. Но то невинаги е осъществимо — космическият кораб излиза извън границите на досегаемост. През това време е нужно някъде да се натрупат всички данни, за да може след това незабавно да се предадат на Земята, когато космическият кораб ще може да се свърже с приборите на Земята.

За целта на кораба има специални устройства за натрупване на информация.

А как на практика се осъществява контролът върху функциите на човека в космоса? Върху различни участъци на тялото на космонавта се прикрепят датчици — неголеми уреди, които трябва да предават показанията на дишането, пулса и други физиологични данни, характеризиращи състоянието на човека. В качеството на датчици се използуват например фотоелементи с миниатюрна лампа. Кръвта пулсира, с това изменя и осветеността на фотоелемента, и съответно силата на тока при изхода. За да се измери много точно температурата на тялото, се използуват термистори. Те представляват електрически съпротивления, които реагират много чувствително в зависимост от температурата. За регистриране на дишането слагат на гърдите специален пояс. На него се намира съпротивление, което се променя в зависимост от дишането.

Всички тези електрически данни се предават на Земята, но не в чист вид — те като че ли се наслагват върху основния поток от електромагнитни трептения. Пътят на тази информация е следният: трябва да се снеме показанието, то да се наложи на честотата на предаване на радиопредавателя и да се изпрати на Земята. Тук от получените трептения отново се отделят само онези, които характеризират здравословното състояние на човека.

Освен тези обикновени, така да се каже, показания лекарите се интересуват и от други, по-сложни данни. Интересува ги електрокардиограмата — записът на електрическите токове на сърцето; електромиограмата — записът на биотоковете на мускулите; електроенцефалограмата — записът на електрическите импулси на мозъка. По какъв начин те се вземат?

На тялото на космонавта се прикрепят много леки електроди, които улавят най-нищожните трептения на тока. Та нали в мускула например мощността на тока съставлява само една десетохилядна част от цялото количество енергия, което се освобождава при неговото свиване. Вероятно тези трептения трябва да се усилят, преди да се предадат. Така се и постъпва.

При полета на Андриян Николаев и Павел Попович постоянно били записвани показанията на сърдечната им дейност, на мускулите, на дишането, биотоковете на мозъка и още два много интересни показателя — движението на очите и кожната реакция.

При продължително пребиваване в състояние на безтегловност може да стане нарушение на вестибуларния апарат — апарата на равновесието. В този случай се получават неочаквани периодични движения на очната ябълка. Според броя и характера на тези движения много добре може да се съди за състоянието на човека при безтегловност. Ето защо в ъгълчетата на очите на Павел Попович бяха прикрепени миниатюрни електроди. Показанията им също се предаваха на Земята.

А кожната реакция? Това е своеобразен показател на емоционалното състояние на космонавта. С помощта на електроди, присъединени към стъпалото и към долната част на глезена, се измерваше от време на време кожното съпротивление и лекарите съдеха за възможните промени в емоционалното състояние на човека, особено в периода на излитането и приземяването.

Свързан със Земята посредством незримите нишки на радиото и телевизията, оплетен с тънка мрежа от проводници, миниатюрни датчици и електроди, космонавтът неизменно чувствува до себе си родната планета. Тя се вслушва в биенето на сърцето му, в дишането му, тя сякаш се надвесва над него, вглежда се в очите му и пита:

„Как се чувствуваш? Всичко ли е наред?“

И дори когато космонавтът спи или се намира в състояние на безтегловност, или най-сетне изпитва пренатоварване по време на приземяването, Земята не оставя своя син без помощ. Ако се нуждае от съвет, тя ще му го даде. Нещо повече, Земята може да му покаже по телевизора как да извърши една или друга операция. Дава му съвети, които могат да го излекуват, да му помогнат в най-трудните минути на полета.

Може би знаете прекрасната древна легенда за Антей, който получавал сила от родната земя. Антей сега е завоевателят на космоса, който непрестанно се докосва до родната земя с невидимите пръсти на електрониката. Та нали връзките на човека със Земята биха били невъзможни без тези бдителни електронни помощници, без умните, внимателни и отзивчиви машини.

Нашите герои космонавти постепенно овладяват космоса и многодневният полет става нещо обикновено за тях.

„Леко се спи в космоса — разказва Герман Титов. — Няма нужда да се обръщаш: нито ръцете, нито краката ти изтръпват. Чувствуваш се като на морска вълна.“

„В космоса всичко правех, както и на Земята — говори Павел Попович. — Изпълнявайки работата, предвидена по програмата на полета, аз се хранех с апетит, занимавах се с гимнастика, спокойно и дълбоко спях, при това без сънища.“

Космонавтът Валерий Биковски разказва, че отлично е усвоил техниката да се придвижва в състояние на безтегловност. Освобождавал се от креслото и свободно плувал из кабината на кораба. Обикновено космонавтите се придвижват в кабината, като се отблъскват от стените. Но те биха могли и да плуват, както във водата.

Но за да получат ускорение, им е необходимо много повече време: плътността на въздуха е 800 пъти по-малка от плътността на водата.

„Мисля, че ако сложи плавници, космонавтът би могъл да увеличи скоростта на придвижване“ — шегува се Валерий Биковски.

Нашите космонавти не страдат в космоса от липса на апетит. Но докато Титов се хранеше от тубички, в менюто на Николаев и Попович влизаха печена кокошка и кюфтенца, а Попович взе в космоса и риба. Биковски и Терешкова се хранеха също както на Земята: пържен език, пирожки със салам, портокали, кафе.

„Сега може да се мечтае за създаване на космическа лаборатория с щат от десетки научни работници. Това време не е много далече — подобни лаборатории ще има“ — изказва се Константин Феоктистов.

В наши дни функционира космическата лаборатория „Салют“, за двама-трима сътрудници. В такава лаборатория космонавтите Виталий Севастиянов и Андриян Николаев прекараха осемнадесет денонощия, занимавайки се с научни изследвания.

Станцията автоматично се изстрелва от Земята самостоятелно, без космонавти. Теглото й в орбита е равно почти на 20 тона — на нея има повече от 1300 уреда и агрегата.

Към тази станция се присъединява транспортният кораб с космонавтите, които преминават в станцията за научна работа. Общата дължина на лабораторията надминава 23 метра, теглото й — 25 тона, а диаметърът й е повече от 4 метра.

Можем да си представим ролята на кибернетиката на такава космическа обитаема станция, където се поддържат „земни“ условия за съществуване, макар че космонавтите се намират в безтегловност.

ЕИМ поемат върху себе си и изстрелването на станцията, и нейното обслужване, изпращането и връщането на транспортния космически кораб, постоянната радио и видима връзка с Централния пулт за управление на Земята.

Не е по-просто пускането и обслужването на автоматичната станция, изпращана на Луната. Тази станция не само се прилунява, но има на свое разположение и луноход, чието придвижване по повърхността на нашия спътник се управлява от Земята. „Водачът“ на лунохода не само вижда пътя, по който се движи устройството, но и командува това движение от фантастично разстояние. Достатъчно е да кажем, че радиосигналът от Луната и обратно пристига само за няколко секунди.

А автоматичното вземане на почва от Луната и изпращането й на Земята — не е ли това истинско чудо на кибернетиката!

Нима не е чудо и изследването на тайнствената Венера и на Марс с помощта на автоматични уреди, които дават изображение на повърхността на планетите, анализ на химичния състав на тяхната атмосфера, температура и плътност!

Именно тя, кибернетиката, осигури успешното изпълнение на американската програма „Аполо“ за изпращане на космонавти на Луната.

Когато на Международния астрономически конгрес в Баку разговарях с Чарлз Дрепър, създател на електроннонавигационната система на космическите кораби, в които за първи път земни жители пътуваха до Луната, чух от него за трудността на поставената задача.

„Много добре разбирах цялата сложност на проблема — казваше Дрепър. — Необходимо е абсолютно точно да се осъществи кацането на Луната, но още по-сложно е откъсването от нея. За да си представите сложността на задачата, ще кажа: на космонавтите, които стъпиха на Луната, им оставаше гориво в бидоните само за 10 секунди работа на двигателите, за да се върнат на междинната окололунна орбита.

За да се преодолеят всички трудности с електрониката, трябваше да се привлекат в тази работа повече от две хиляди инженери, математици и астрономи — над програмата на «Аполо» работиха 10 хиляди души в продължение на 15 години.“

Съвместната съветско-американска програма за усвояването на космоса предвижда скачване и съвместен полет на съветски и американски космонавти^[1].

В провеждането на съвместната акция също решаваща роля ще играе кибернетиката.

Още щом човекът е станал човек, той е започнал да се вглежда в небето… Гледал го е с търсещи, жадни очи и се е стремял да открие в звездния хаос на Вселената нейната неразгадана закономерност.

Днес ние отново вдигаме очи в задоблачното пространство. Там, нейде високо-високо над нас, по своята строго разчетена орбита се носи поредният космически кораб. В него са съветските космонавти, които привличат като с магнит към себе си вниманието на цялото човечество. Още една крачка в космоса — още едно стъпало към познанието, след което ще последват нови стъпки.

И все така, без край — защото няма граници за любознателността на човека, гледащ към небесата.

Пред моя мислен взор са покритите с космически прах древни стъпки, запечатали следите на исполините.

Преди половин хилядолетие… Геният на Николай Коперник спира Слънцето и за първи път дава движение на Земята. Откритие, равно на чудо.

На Площада на цветята в Рим пламъците на йезуитската клада безсилие пълзят по обгорелите нозе на Джордано Бруно, докоснал с бунтарската истина небесния свод.

Безмилостният съд на Инквизицията измъчва Галилео Галилей, подарил на хората звездните бездни в окуляра на първия телескоп в света.

Титанът от Калуга, някога обикновеният учител Константин Циолковски, достигна звездите в скиците на първите си космически кораби. А нали те станаха праобраз на днешните „Союз“ и „АПОЛО“.

И руският гений обезсмърти името си.

Почти невероятно… Но още щом човекът излетя в небесата, те се оказаха абсолютно необходими за неговите близки земни дела.

Юрий Гагарин с възторг извика в космическия микрофон:

— Колко е красива нашата Земя!

Той пръв видя планетата отстрани, за да я гледат днес проницателните очи на стотици изследователи.

Алексей Леонов бързо нахвърля в безтегловния си скицник с безтегловни цветни моливи фееричната картина на призрачния хоризонт. Колко е важна за науката тази първа извънземна рисунка на художника на Вселената.

Нийл Армстронг вдигна изпод нозете си парченце лунна почва, която толкова много прилича на камъче от земна скала.

„Луната спомага по-лесно да се разгадае Земята“ — казаха учените.

Така живият възторг на първооткривателите стана не само обект на голямата наука, но влезе в нашата действителност като неразривна част на ежедневната практика.

Програмата, която прецизно изпълняват съветските космонавти, е живо потвърждение за това.

От висотата на полета на Гагарин те изучават природните образувания на планетите, изследват ерозията на почвата върху големи пространства, състоянието на горите и посевите, замърсяването на морските води, ледниците, езерата и реките.

Оказа се, че от космоса много по-добре се вижда и се следи обликът на Земята и се разгадават нейните тайни.

Сега ние знаем, че изучаването на многобагрения хоризонт при здрачаване, нарисуван от Леонов, не е нищо друго освен научно запознаване с аерозолността на атмосферата — ключ към изследването на климата в различните части на планетата. А фотографиите на облачните вихри над континентите са ключ към изследването на метеорологичните проблеми на нашата планета.

Изследванията на космоса от самия космос намериха място сред най-ценните научни трудове.

А всичко това не би могло да съществува, ако кибернетиката с нейния сложен свят от ЕИМ не беше станала оня мост, който свърза жителя на Земята с цялата Вселена.

След като приближи Земята към небесата, кибернетиката извърши истинско чудо за нашия XX век.

Съветски и американски орбитални станции с хора на борда вече летят и работят в космически условия по няколко десетки дни наред. Следват нови планове, нови успехи.

Контурите на бъдещето вече се разкриват не само пред очите на фантастите, но и пред учените и инженерите. Мечтата се засилва и в научните лаборатории, в цеховете на заводите, в жилищата на космонавтите.

„Въпрос на най-близко бъдеще е да се създаде орбитална станция спътник — казва академик Л. И. Седов, — летящ космически институт с многобройни сътрудници.“

Такъв космически институт може щедро да ни обогати с нови знания.

Но подобна орбитална станция може да бъде изпратена в космоса и може да съществува там само при непосредствената помощ на „умните“ машини — верни помощници на човека. Засега те не са подвеждали стопаните си.