На современном уровне техники управление и связь через ретрансляторы представляются вполне реальными и осуществимыми. Причем на Земле вполне возможно обеспечить практически непрерывный оперативный контроль и анализ состояния орбитального комплекса и идущих на нем процессов, выдачу на системы и агрегаты необходимых команд в требуемые моменты времени. Это позволит вести активные сложные процессы и во время сна или отдыха космонавтов, выполнения ими физических упражнений и т. п.
Недостатками же данного направления являются недостаточная автономность станции, необходимость вовлечения в непрерывную работу с данной станцией специалистов центра управления полетом, наземных пунктов связи через спутники-ретрансляторы, загрузка самих ретрансляторов передачей «сырой» (необработанной) информации. И по мере увеличения количества находящихся на орбите станций и кораблей этот путь станет явно неприемлемым, и в будущем, по-видимому, придется ориентироваться на другой.
Этот второй путь предусматривает установку на борту комплекса мощных и надежных бортовых вычислительных машин, способных обрабатывать и анализировать результаты измерения параметров, характеризующих работу и состояние комплекса, его бортовых систем. Возможность алгоритмизации обработки и анализа состояния вполне очевидна. Обычно это осуществляется путем сравнения измеренной величины с ее номинальным значением (и интервалом допуска), или с графиком ее изменения, затем по комплексу параметров определяются алгоритмы: «в сумме — все в порядке или нет?» и «где недопустимое отклонение?». Такие алгоритмы обработки и анализа уже реализуются на наземных вычислительных машинах.
Для реализации второго пути требуется создать комплекс миниатюризированных бортовых машин, которые могли бы решать аналогичные задачи на борту станции.
Однако первый и второй способы решения вопросов надежности и безопасности не будут исключать возможности того, что в случае возникновения опасной ситуации экипаж сможет брать управление на себя. Но, как правило, экипаж станции не должен будет заниматься этими вопросами.
Примерно то же следует сказать и о третьей группе задач, касающихся проведения исследований и наблюдений: все, что без больших усилий может быть автоматизировано, должно быть автоматизировано. Конечно, за человеком здесь останется большое количество экспериментов и наблюдений (например, визуальные наблюдения), которые нерентабельно автоматизировать, Что же касается второй группы задач человека, задач по обслуживанию техники станции (настройки, регулировки, перенос, установка, подключение оборудования и т. п.), то эта область, по-видимому, надолго останется за человеком.
Главные задачи человека на орбитальном комплексе — готовность приема новой и неожиданной информации, ее переработка и возможность принятия незапрограммированного, но нужного в данный момент решения. Обсуждение роли автоматики и человека на станции проводилось здесь на примере орбитального комплекса, но если такое рассмотрение провести на примерах специализированных станций, то мы получим те же выводы: человек не должен выполнять примитивную, легко алгоритмизируемую работу. Он должен делать то, что автоматизируется с трудом, в частности, прием новой, незапрограммированной информации, ремонт, настройки, регулировки, изменение программ работ и т. п.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОРБИТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
С разрешением проблемы «человек—автоматика» связана и более общая проблема — будущее орбитальных комплексов. Надо иметь в виду, что перед обитаемыми орбитальными научными комплексами впереди отнюдь не «безоблачное небо». Жизнь ставит ряд принципиальных вопросов, и главный из них — место человека на орбите, необходимая степень непосредственного участия человека в космических работах.
В настоящее время есть и сторонники активного участия человека, есть и противники. И трудно сказать, кого больше. Сторонники непосредственного участия человека в работах на орбите, помимо логических доводов, невольно опираются на естественное для человека стремление расширить сферу жизни и деятельности, проникнуть за ранее достигнутые границы, т. е. проникнуть в новую для себя область. Тут наверняка проявляется одна из глубоких природных особенностей человека — извечное стремление к новому, любопытство, стремление к самоутверждению.
Противники широкого участия человека в космических операциях пользуются более конкретными и на первый взгляд более весомыми доводами — экономичностью и безопасностью. Сторонники использования в основном автоматических аппаратов исходят из принципиально правильного положения: если делать специализированные космические аппараты, то они легко могут быть сделаны полностью автоматическими. Как уже говорилось, задачи управления, ориентации, астрофизических исследований, фотографирования Земли и т. п. алгоритмизируются, а следовательно, могут решаться с помощью «автоматов».
Очевидно, что решение определенных задач в космонавтике с использованием автоматов существенно дешевле, чем с помощью человека. Действительно, автомат может работать круглосуточно (а не несколько часов в сутки) и без выходных дней. Кроме того, отсутствуют затраты, связанные с изготовлением и запуском пилотируемых кораблей для доставки человека к «месту работы» и для его возвращения на Землю, а также затраты на обеспечение в космическом орбитальном аппарате условий, необходимых для работы и жизни человека (соответствующие герметичные объемы, средства отдыха и профилактики невесомости, кислород, вода, пища и т. п.).
Однако в пользу использования человека можно привести соображения о надежности решения задач в космонавтике: человек на борту космического аппарата может не только взять в трудную минуту управление на себя, но главное — заменить вышедший из строя прибор или отремонтировать его, устранив неисправность. Действительно, и во время полета станции «Салют-4» и особенно во время полета станции «Салют-6» были ярко продемонстрированы преимущества, связанные с присутствием человека. Например, только в начале полета третьей основной экспедиции на «Салюте-6» были проведены ремонтно-профилактические работы по освобождению одного из баков горючего объединенной двигательной установки, по замене акустических гарнитур системы радиотелефонной связи и блоков телевизионной аппаратуры, по установке телевизионного приемника и замене одного из радиопередатчиков, по ремонту видеомагнитофона и установке дополнительного блока аккумуляторов и т. д.
Подобные работы позволяют закрывать «узкие» места в ресурсе бортовых систем и таким образом увеличивать время работы и использования космического аппарата. Правда, на эти доводы сторонники использования автоматов отвечают тем, что уже сейчас доказана возможность создания надежных автоматов, которые способны работать без отказов, выполняя свои задачи в течение нескольких лет. К ним относятся спутники связи (есть много примеров их работы в течение 2–3 лет), автоматические межпланетные станции-зонды (например, первые полеты к Юпитеру заняли около 5 лет), метеорологические спутники и много других. Утверждается (и в принципе правильно), что за счет создания новых электрорадиоэлементов и агрегатов с ресурсом работы порядка 5 — 10 лет, за счет глубокого резервирования можно обеспечить работу автоматических аппаратов в течение, скажем, 10 лет. А больше и не нужно, поскольку за 10 лет в наше время почти любая машина «морально» стареет и должна заменяться на новую, более совершенную.
Как разобраться в этих противоречивых соображениях, каждое из которых не вызывает сомнений? Во-первых, можно утверждать, что у человека в этом смысле есть «твердый» плацдарм — орбитальная многоцелевая космическая лаборатория. Сейчас присутствие человека на борту комплекса представляет максимальные возможности по проведению самых разнообразных экспериментов, позволяет расширять или менять программы экспериментов в ходе полета.