Нахождение человека за пределами космического корабля создает исключительно благоприятные возможности для изучения такой важной проблемы, как биомеханика движений человека в условиях невесомости в свободном космическом пространстве. Биомеханику человека на Земле, как известно, изучал еще Леонардо да Винчи. Дальнейшее развитие эта отрасль знания получила в трудах И. М. Сеченова и многих других исследователей. В настоящее время эта проблема успешно разрабатывается советскими физиологами.
Однако биомеханика движений в условиях невесомости является новой проблемой. Более того, впервые представилась возможность изучать биомеханику в свободном безопорном пространстве, лишенном воздушной среды, в условиях, когда человек не имеет обычных зрительных ощущений, помогающих ему ориентироваться в пространстве. Находясь вне корабля, космонавт А. А. Леонов обследовал наружную поверхность корабля, включил кинокамеру и провел визуальные наблюдения Земли и космического пространства.
Последующий анализ данных, полученных с помощью телевидения, даст весьма ценный материал для изучения механики движения в столь необычных условиях, поможет глубже понять физиологию органов чувств (анализаторов) человека, их взаимодействие и особенности пространственного анализа в таких условиях. Кроме того, этот эксперимент позволит еще лучше определить возможности космонавта как оператора, механика и монтажника будущих космических и планетных станций, а также больших космических кораблей.
Успешные и уверенные действия А. А. Леонова за бортом корабля рассеяли также сомнения ряда зарубежных психологов об опасности появления у космонавта страха перед необъятным пустым пространством космоса, вызванного отчужденностью от Земли и всего земного.
Особое значение для осуществления космического полета корабля «Восход-2» имела система мероприятий, направленных на обеспечение выхода космонавта из корабля в космическое пространство и его возвращение. Основным устройством, предназначенным для решения этой задачи, является космический скафандр. Создание космического скафандра является весьма сложной технической проблемой, решение которой оказалось возможным благодаря проведению разносторонней научной работы, в том числе и специальных медико-биологических исследований.
Наиболее важной и сложной проблемой является выбор состава и физических свойств искусственной газовой среды, окружающей человека, учитывающий физиологические возможности организма и реальность технических решений. Приступая к этой проблеме, необходимо заранее отказаться от копирования обычных земных условий существования человека, так как воспроизведение их в искусственной атмосфере космического скафандра представляет огромные технические трудности, не оправданные биологической целесообразностью.
Это относится прежде всего к определению общей величины барометрического давления в скафандре. Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных ученых было доказано, что снижение барометрического давления до известных пределов при повышении концентраций кислорода во вдыхаемом воздухе не вызывает каких-либо сдвигов основных физиологических функций человека.
Эти исследования подтвердили возможность существенного снижения барометрического давления как в кабинах космических кораблей и планетных станций, так и в скафандрах, предназначенных для длительной работы человека в космическом, пространстве и на небесных телах, лишенных атмосферы.
Однако снижение барометрического давления в атмосфере, непосредственно окружающей человека, имеет свои пределы. В случае, когда давление падает до величин, меньших 0,27 атмосферы, неизбежно наступает кислородное голодание, несмотря на то, что человек продолжает дышать чистым кислородом. Кислород при столь низком давлении уменьшает свою способность связываться с белком крови — гемоглобином — и поэтому не поступает в необходимом количестве к органам и тканям.
При выборе барометрического давления для космического скафандра необходимо учитывать физиологически безопасные пределы, лежащие в диапазоне 0,4–0,35 атмосферы.
Большим достижением советской науки и техники является создание космического скафандра для корабля «Восход-2», в котором удалось сочетать требования поддержания безопасного барометрического давления с высокой подвижностью, обеспечившей космонавту А. А. Леонову выполнение сложных операций и координированных движений при минимальных физических усилиях.