Взгляд с высоты: Эксперименты по остроте зрения в программе «Джемини»

Астронавт НАСА Л. Гордон Купер-младший совершил 29 цветных снимков Земли с помощью 70-миллиметровой камеры во время своего полета на корабле «Меркурий-Атлас-9» в мае 1963 года. Вид из иллюминатора его космического корабля «Фэйт-7» был впечатляющим: Купер утверждал, что мог разглядеть автомобили на грунтовых дорогах, поезда, оставляющие дымные шлейфы, и крыши домов.

Однако исследователи и общественность отнеслись к его словам скептически. Мог ли Купер действительно видеть объекты на поверхности Земли с такой детализацией, находясь на орбите на высоте около 160 километров? Некоторые эксперты по зрению полагали, что астронавты с идеальным зрением (20/20) не способны четко различать объекты размером менее 45 метров на орбитальной высоте. Даже при феноменальном зрении Купера (20/12) казалось маловероятным, что он мог увидеть белый автомобиль, поднимающий облако пыли возле границы США и Мексики, как он утверждал. Впрочем, Купер был не одинок: другие астронавты программы «Меркурий» также сообщали о наблюдении объектов на Земле с поразительной четкостью.

Эти заявления вызвали у специалистов по психическому здоровью сомнения в здравомыслии первых астронавтов НАСА. В журнале «Air Force and Space Digest» упоминались предположения некоторых психиатров о том, что «невесомость вызывает у астронавтов галлюцинации, и космическая программа столкнется с серьезными проблемами». Пока эксперты по психическому здоровью размышляли о влиянии космических полетов на мозг, специалисты по остроте зрения анализировали заявления астронавтов программы «Меркурий» и разработали эксперимент для определения того, что они действительно могут видеть на Земле из космоса.

Проверка зрения астронавтов

НАСА и его партнеры разработали два эксперимента по остроте зрения, которые были проведены во время пилотируемых миссий «Джемини V» и «Джемини VII». Первый эксперимент включал использование оптического прибора, похожего на бинокль. Испытуемые смотрели в окуляры, чтобы увидеть набор прямоугольников в различных положениях и с разным уровнем контраста. Затем их просили определить ориентацию прямоугольников.

Другая часть эксперимента заключалась в создании двух огромных наземных таблиц для проверки зрения, состоящих из гигантских белых прямоугольников. Прямоугольники, созданные корпорацией Dow Chemical, имели размеры от примерно 45 до 180 метров. Экспериментальная группа разместила один набор прямоугольников на темной вспаханной земле в Ларедо, Техас, а другой – недалеко от Карнарвона, Австралия. Астронавтам «Джемини V» и «VII» было поручено определить их ориентацию с орбиты. Этот инструмент для проверки остроты зрения получил прозвище «Eye-Q» (Эй-Кью, игра слов с "IQ" и "eye" - глаз).

Облачные условия, рассеянный солнечный свет через окно космического корабля «Джемини» и неблагоприятные орбитальные положения во время пролета над объектами повлияли на наблюдения астронавтов. Тем не менее, во время некоторых орбитальных витков астронавты обеих миссий смогли увидеть части наземного объекта недалеко от Ларедо.

Их отчеты о наземном объекте «Eye-Q» в Ларедо, в сочетании с результатами экспериментов с использованием бинокулярного тестера зрения, проведенных до, во время и после полета, показали, что астронавты действительно могли видеть дороги и корабли, оставляющие кильватерные следы, с орбиты. Эксперименты также показали, что зрение астронавта не ухудшалось в течение двухнедельного космического полета.

Последствия

Определение того, какие объекты на Земле астронавты могут точно видеть с орбиты, имело гораздо большее значение, чем просто проверка достоверности отчетов астронавтов. Понимание того, что видят человеческие глаза из космоса, а также анализ фотографий, сделанных во время ранних пилотируемых миссий НАСА, имели огромное значение для геологов, географов, океанографов и других специалистов, изучающих нашу планету.

Интерес научного сообщества к воспоминаниям и фотографиям поверхности Земли, увиденным астронавтами программ «Меркурий» и «Джемини», побудил НАСА и его партнеров продвигать разработку новых приборов для наблюдения за Землей. НАСА, Геологическая служба США, Управление военно-морских исследований и Министерство сельского хозяйства США отмечали, что изображения земной поверхности, полученные из космоса, могут быть использованы для инвентаризации сельскохозяйственных культур, картирования геологических особенностей, мониторинга стихийных бедствий и лучшего понимания океанических процессов.

Перспективы этих практических применений стимулировали создание Спутника для изучения ресурсов Земли (ERTS), позже переименованного в Landsat 1. Запущенный НАСА в 1972 году, Landsat 1 с помощью своей камеры и многоспектрального сканера, а также данные программы НАСА по самолетным исследованиям ресурсов Земли, использовались для мониторинга океанов, сельскохозяйственных угодий, мест стихийных бедствий и многого другого.

За шесть десятилетий с момента первых пионерских пилотируемых космических полетов Америки НАСА продолжает наблюдать за Землей с орбиты, с летательных аппаратов и даже с уровня земли, неустанно стремясь помочь в решении проблем на нашей планете.

Примечание

[1] В последующие годы ученые задокументировали, что примерно у 70% астронавтов во время длительных космических полетов развивается нейроокулярный синдром, связанный с космическими полетами (SANS).