Исследования двигательной активности человека-оператора в режимах кратковременной невесомости были призваны решить ряд проблем организации управления космическими кораблями. На основании теоретических выкладок Габер и Гератеволь [402] предположили, что после исчезновения действия силы тяжести вытянутая вперед рука будет непроизвольно подниматься вверх и что эта тенденция должна проявиться также при целенаправленных перемещениях руки. Специальные исследования координации точных движений рукой показали правильность указанного прогноза. При прицельной стрельбе из пистолета в невесомости попадания смещались вверх, а при перегрузке – вниз относительно места попаданий при естественной силе тяжести [390]. Вопреки субъективному впечатлению стрелков качество стрельбы больше ухудшалось при перегрузке, превышающей силу тяжести на 0,5 ед., чем при невесомости, отличающейся от земной силы тяжести на 1 ед.; центр кучности попаданий смещался в невесомости не только вверх, но и вправо; дифференциация мастерства стрелков сохранялась при изменениях силы тяжести в полете и т. д. [116]. Было показано, что поступательные реакции при уменьшении действия силы тяжести проявляются неодинаково в проксимальных и дистальных отделах конечностей. Таким образом, при изменении действия силы тяжести, несмотря на наличие визуального контроля за положением пистолета относительно мишени, возникают субъективно незаметные изменения этого положения руки. Выявлению закономерностей указанной дискоординации должны были способствовать исключение визуальной ориентировки в пространстве, а также наличие целенаправленных перемещений руки, усложняющих картину сенсомоторных отношений. Видимо, руководствуясь этими соображениями, Бек Г. [310] использовал в невесомости методику "диагонального письма". Испытуемый должен был в процессе многократной тренировки научиться рисовать сначала с открытыми, а затем с закрытыми глазами крестики, размещая их в маленьких квадратных рамках, образующих цепочку, идущую из верхнего левого угла в нижний правый угол на листе бумаги, вертикально укрепленном перед испытуемым. В полетах было обнаружено, что испытуемый, рисовавший с закрытыми глазами при естественной силе тяжести крестики согласно заданию цепочкой по диагонали вертикально укрепленного листа слева вниз направо, в невесомости, продолжавшейся 15 сек., начинал рисовать цепочку крестиков, идущую по диагонали вверх направо. Было сделано предположение, что тенденция к подъему руки вверх будет проявляться на протяжении всего пребывания человека в невесомости, и это следует учитывать при конструировании органов управления космических аппаратов. Однако обнаружение фазности развития поведенческих реакций в невесомости показало неубедительность предложения Г. Бека [111, 114, 116, 314, 566].
Данные, противоположные результатам Бека, были получены Уайтсайдом [566], не выключавшим у испытуемых зрения в невесомости. В его исследованиях испытуемый должен был многократно касаться пальцем центра мишени. При этом он не видел своей руки, заслоненной косо поставленным зеркалом, в котором он видел другую мишень, аналогичную первой. При такой постановке эксперимента в невесомости рука смещалась вниз, а не вверх; при перегрузке – вверх, а не вниз. Противоречие между данными Бека и Уайтсайда вызвано различием методов исследования, использованных авторами. Это было доказано экспериментами в полетах по параболе, во время которых испытуемый находился то с выключенным, то с интактным зрением, но при условии, что он ни в том, ни в другом случае не мог видеть руку, которой рисовал. При отсутствии зрительной информации об оптической среде рука поднималась в невесомости; при наличии визуальной информации о "стабильном" пространстве кабины в невесомости преобладали тенденции к опусканию руки [114, 116].
В параболических полетах исследовались траекторные характеристики движения руки к цели под контролем зрения. Эти исследования показали, что при измененном действии силы тяжести возрастает число колебаний руки во время прицельного движения, причем в невесомости преобладают колебания вверх, а при перегрузке – вниз по сравнению с траекторией движения при естественной силе тяжести. По мере адаптации в многократных полетах число колебаний руки при движении ею в невесомости становилось меньшим, чем до полетов. Обнаружено снижение точности движений в невесомости при отсутствии визуального контроля за движущейся рукой [77].