Космический полет в научной фантастике

2 December 2017

Сильвия Спрак Вригли, пилот

Космический полет в научной фантастике — это три шага вперед и два назад. Пикировать в небе в одно- или двухместной кабине, окруженным окнами для лучшего обзора звездного неба, мощный джойстик в руках для управления. Конечно пилоты образец крутости (разумеется, это касается любого пилота!), а пилотирование космического корабля выглядит подозрительно похожим на видеоигру. Пилот не сосредоточен на компьютере и приборах, он полагается на координацию и быстрое мышление. Космический полет зависит от маневренности, в то время, как наш надежный пилот вглядывается в окно, навстречу неизвестному.

Если речь о флоте, у них все то же самое и они аккуратно выстроены в линию. Очевидно они делают это инстинктивно, зная уровень, на котором летят, будто все эти корабли рассекают невидимую озерную гладь.

Это правда, что, если получать частную лицензию летчика, тебя будут обучать визуальному полету: то есть, летать, глядя в окно. Но стоит тебе пойти дальше, фокусом станет экранная индикация и приборы. Скажи летчикам истребителей, что они должны маневрировать, глядя в окно и тебя засмеют до смерти. Это просто недостаточно быстро.

Тем временем, в фантастике главное попасть в поворот.

В космосе, самая распространенная причина смерти пилота (на втором месте после крутого взрыва), медленная реакция, из-за которой пилот врезается во что-то твердое на полной скорости.

Визуальный полет против Приборов

Но в жизни самая частая причина смерти пилота, не во врезании на полной скорости в препятствия. Это иллюзии. Проблема с полетом в том, что если ты не видишь землю и горизонт, твои мозги впадают в растерянность и врут тебе.

Вот почему базовая частная лицензия пилота привязана к ПВП (правила визуального полета), позволяя летать только в пределах видимости земли и с хорошей обзорностью. Следующий уровень тренировки — это допуск пилота к полету по приборам, где, как видно из названия, пилота обучают полагаться на приборы, а не на глаза.

Если у тебя нет допуска к полету по приборам и ты влетаешь в облако, теряя землю из виду, предполагаемая продолжительность твоей жизни падает с десятилетий до 178 секунд.

Иллюзии и дезориентация в космосе

Вот в чем дело: полет в космосе очень похож на полет в облаке. У тебя нет ориентиров, чтобы понять, где верх, а где низ, летишь ты прямо или совершаешь поворот. А когда нет ориентиров, наступает дезориентация. Технически, когда ты улетаешь со своей колонизированной планеты, если ты продолжаешь глазеть в окно, вместо того, чтобы полагаться на бортовой компьютер, скорей всего ты запутаешься в иллюзии и твой корабль развернется в другую сторону менее, чем за три минуты.

Ты не можешь избавиться от иллюзии; лучшее, что можно сделать, это научиться ее игнорировать. Это означает не обращать внимание на все, что говорит тебе мозг и тело, и верить приборам. Ты должен смотреть внутрь, не наружу.

Кстати, не только у людей эта проблема. Радиолокационные исследования показали, что хотя скворцы могут удерживать прямой и ровный полет при облачности, птицы, попадающие в облако, летят беспорядочно, что означает — они тоже дезориентированы в отсутствии зрительной информации.

Как только ты теряешь систему зрительных координат, твой мозг начинает лгать. К счастью он врет достаточно однообразно, чтобы мы научились его на этом ловить.

Смертельная спираль наверное самый известный пример опасной пространственной дезориентации. Чаще всего она случается в плохие погодные условия и во время ночных полетов, когда пилот теряет способность оценивать ориентацию самолета.

Без визуальной информации ты входишь в поворот с креном. Сначала ты «чувствуешь» поворот, скажем, влево. Но если поворот продолжается двадцать или больше секунд, ты почувствуешь, что самолет больше не поворачивает. Кажется, будто ты летишь прямо и ровно.

Если ты попытаешься продолжить поворачивать, то войдешь в куда более крутой левый поворот. Более вероятно, что ты попытаешься выровняться, но летящий прямо и горизонтально самолет будет ощущаться, будто поворачивает вправо, даже если это не так. И ты снова начинаешь его выравнивать. А самолет очень медленно и плавно примется летать кругами, по нисходящей спирали, которая сжимается по мере того, как самолет снижается. Твоя скорость будет увеличиваться, пока, наконец, ты не выйдешь из облаков и/или не врежешься в землю.

Это самая распространенная из вестибулярных иллюзий.

Проблема со смертельной спиралью в космосе в том, что само ее существование означает, что ты создаешь слабую гравитацию, когда сжимаешь круг. Но если мы начнем серьезно думать о гравитации в наших космических кораблях, и будем слишком много внимания уделять науке, все они взорвутся в черной дыре невозможности.

Для нашей научной фантастики актуальней визуальные иллюзии, которые не зависят от проблематичных законов физики.

Автокинетическая иллюзия вызывает у пилота ощущение, что стационарный объект движется. Особенно стационарное пятно света в темном или лишенном примет пространстве. Как звездное небо в космосе. Эта иллюзия вызвана микродвижениями глаз, которые мозг интерпретирует как движение стационарного объекта. Это означает, что нам будет невероятно сложно увидеть разницу между звездой и приближающимся космическим кораблем.

Автокинетическая иллюзий заставляет нас думать, что отдаленные звезды — это приближающиеся космические корабли, которые собираются нас обстрелять. Тем временем, индуцированная движением слепота делает настоящий приближающийся корабль невидимым. В Generation Kill Эван Райтс рассказывает, как во время второй войны в Персидском заливе морпехи реагировали на городские огни за 40 км от них. Автокинетическая иллюзия заставила их поверить, что значительные боевые силы двигались для атаки. Был вызван воздушный удар на расстоянии 15 км — предполагаемая позиция огней. Там ничего не было.

Индуцированная движением слепота в полете

Обратный эффект — это индуцированная движением слепота, которая заставляет объекты исчезать из поля зрения.

Пилот в отставке описывает феномен:

Нас обучали справляться с этой иллюзией при сканировании пространства из кабины, когда я начинал тренировки.

Нам сказали сканировать горизонт на короткую дистанцию, моментально остановиться, и повторить процесс. Я не помню, как нам объясняли, почему это лучший метод обнаружения других летательных аппаратов. Но нам постоянно твердили, не фиксировать взгляд дольше, чем на пару секунд на каком-либо объекте. Инструкторы, некоторые из которых были ветеранами с годами опыта, давали инструкцию «продолжать переводить взгляд и поворачивать голову», потому что это был лучший метод выживания, не только в бою, но и при опасностях в мирное время (вроде столкновения в воздухе).

Нам, по сути, приходилось принимать совет на веру (пока мы не испытывали это на себе), потому что тогда еще не существовало технологии, которая могла бы продемонстрировать нам эту иллюзию.

Вот анимированный gif, показывающий эффект:

Если вы будете переводить взгляд, как рассказывалось выше, желтые точки останутся в поле зрения. Но если вы сосредоточитесь на точке в центре, вы обнаружите, что точки исчезают из поля зрения. Майкл Бах создал настраиваемую версию этого теста, в которой вы можете замедлить движение и увеличить размер точек. Они все равно исчезают.

Одни только эти две иллюзии означают, что у боевого пилота, летящего среди звезд, есть две проблемы.

Автокинетическая иллюзия заставить думать, что отдаленные огни — это приближающийся корабль, а индуцированная движением слепота сделает приближающийся корабль невидимым.

Получится интересная космическая битва.

Источник

Мой канал в телеграм