Существенное изменение функционального состояния рабочих характеристик оператора в условиях невесомости ставит специалистов космической медицины и психологии перед необходимостью дальнейшего исследования этого вопроса, в том числе и с помощью различных методов моделирования.
Методы моделирования состояний частичной и полной невесомости в большой степени определяются теми задачами, которые решают исследователи. Эти методы можно свести к нескольким основным группам.
Изучение биомеханики двигательной активности человека в невесомости проводилось с использованием специальных стендов, на которых посредством системы грузов и блоков вывешивался общий центр тяжести человека и отдельных звеньев конечностей (Е. А. Иванов, 1965). Одной из разновидностей стендов данного типа является устройство, в котором сила тяжести, действующая на человека, раскладывается на две составляющие, поскольку опора осуществляется на наклоненную под определенным углом плоскость, а другая составляющая силы тяжести (перпендикулярная к оси тела) компенсируется системой подвеса (А. А. Волков, 1965). Несмотря на ряд присущих этим стендам недостатков, основным из которых является большая инерционность устройства, с их помощью при определенных условиях можно исследовать наиболее общие характеристики двигательных актов в условиях измененной гравитации.
Во многих случаях для имитации действия сниженной гравитации использовалась иммерсионная среда, в которую со специальной системой жизнеобеспечения погружался испытуемый. В этих условиях отрабатывались, например, действия американских космонавтов по выполнению некоторых рабочих операций внутри корабля, а также в период выхода в открытый космос (М. Р. Шарп, 1971). Специальные биомеханические исследования особенностей данного метода моделирования невесомости (И. Ф. Чекирда с соавт., 1969) показали, что при выполнении в воде медленных движений воспроизводится лишь внешняя картина движений, характерных для невесомости, и уменьшается скорость передвижения соответствующих локомоторных звеньев. В невесомости происходит упрощение характеристик ускорений и усилий, тогда как в водной среде они значительно усложняются. Поэтому данный метод моделирования пригоден для отработки содержательной стороны профессионально-трудовых операций и неприемлем для исследования особенностей биомеханики и физиологии рабочей активности в невесомости.
Оригинальное устройство для моделирования физиологического воздействия условий невесомости с использованием иммерсионной среды было разработано фирмой Локхид Эйркрафт (отделение Джорджия). Большой цилиндр (емкостью около 500 л), в который помещается испытуемый, вращается вокруг продольной оси с постоянной скоростью около 30 оборотов в минуту. В этих условиях, согласно расчетам, происходит функциональное выключение отолитового аппарата, аналогичное тому, которое имеет место в реальной невесомости (Е. Т. Benedict, 1961).