Наука наносит ответный удар: проверка фактов в кинофильмах - Андреас Мюллер
Кстати, услышав про 110 Вт, я в очередной раз нахмурился. У меня дома есть небольшой электрообогреватель. Его мощность — 2400 Вт, и мой рабочий кабинет он прогревает за несколько минут. Имея всего 110 Вт, придется ждать дольше, но Уотни нужно обогреть только небольшой салон своего марсохода. Ладно, годится.
Но что насчет радиации? Со времен Чернобыля и Фукусимы мы знаем, что с ней шутить нельзя. Однако тут нужен дифференцированный подход. Существует несколько видов радиоактивности: они по-разному опасны, и защита от них тоже должна быть разной. Кроме того, мы постоянно подвергаемся естественной радиоактивности (из-за стен, камней, космического излучения и т. д.), но она не кажется нам опасной. Плутоний-238 испускает альфа-частицы, то есть ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Дальность действия таких альфа-частиц в воздухе ограничена несколькими сантиметрами, от них защищает одежда. Альфа-частицы опасны только при вдыхании (для вас, дорогие курильщики: альфа-частицы прячутся даже в табачном дыме…).
Суть в том, что космическое излучение на Марсе гораздо опаснее, чем радиоактивное излучение РИТЭГ за спиной. Пусть Уотни всего лишь ботаник, но он обладает необходимыми физическими знаниями и понимает: РИТЭГ не причинит ему вреда. С точки зрения науки тут критиковать нечего. Зато теперь мне стало ясно, откуда у Мэтта Деймона сияющая улыбка. В фильме «Идентификация Борна» (2002) он выглядел куда мрачнее.
Что такое космическое излучение
Под этим физики понимают излучение очень высокой энергии, которое доходит до нас из космоса. Оно обладает энергией от 107 до 1020 электрон-вольт (эВ), а 1 электрон-вольт равен 1,602 х 10-19 джоулей. Для сравнения: видимый свет имеет энергию всего несколько электрон-вольт, рентгеновские лучи — несколько тысяч, а гамма-излучение — несколько миллионов. Космическое излучение имеет столько энергии, что способно проникать глубоко в воду и даже в скалы.
Космическое излучение — это не только гамма-излучение, но также компоненты частиц: положительно заряженные протоны, отрицательно заряженные электроны и тяжелые ионы, среди которых даже ядра железа (мюоны и электрически нейтральные нейтроны образуются в качестве вторичных продуктов в земной атмосфере).
Космическое излучение еще называют высотным излучением, потому что над поверхностью Земли оно значительно сильнее и может нанести серьезный ущерб. Совершая трансконтинентальный перелет или находясь на МКС, вы подвергаетесь гораздо более мощному излучению. Земная атмосфера защищает нас от него, замедляя частицы, лишая их энергии и делая безвредными.
Источником космического излучения прежде всего является Солнце. Однако это излучение исходит и из глубин Вселенной — например, от мертвых нейтронных звезд или от черных дыр, поглощающих материю (рентгеновских двойных звезд, квазаров, блазаров).
В «Марсианине» создается впечатление, что Марс на самом деле неплохое место для жизни. Конечно, нужно захватить с собой воздух, чтобы было чем дышать, потому что в марсианской атмосфере нет свободного кислорода; а еще воду и еду — или произвести их на месте. И тогда жизнь на Марсе покажется великолепной. На мой взгляд, в фильме забыли упомянуть одну важную вещь: в долгосрочной перспективе Марс — очень опасное место. По той же причине МКС и Луна не годятся для отпуска, даже если проводить его в скафандре. Во всем виновато космическое излучение. На астронавтов, находящихся на МКС, Луне и Марсе, неконтролируемо обрушивается смесь высокоэнергетического электромагнитного излучения и высокоэнергетических частиц. От атмосферы подмоги не жди: она почти не защищает на МКС и совсем — на Луне и Марсе.
Магнитное поле Земли деформируется потоком солнечного ветра (слева на рисунке отсутствует). Там, где силовые линии магнитного поля сходятся, расположены два магнитных полюса Земли. Заряженные частицы падают в них, словно в воронку, создавая полярное сияние в результате взаимодействия с молекулами газа
Кроме того, Марс как планета страдает особым недугом: у него больше нет магнитного поля. Земля обладает магнитным полем, защищающим нас от опасных электрически заряженных частиц как невидимый силовой щит. Магнитные поля возникают благодаря тому, что внутри планеты непрерывно движутся потоки материи. Их запускают источники тепла, в основном радиоактивность. На Земле этот процесс все еще происходит, но на Марсе он остановился около 500 млн лет назад.
Эксперты предполагают, что радиоактивность внутри Марса давала недостаточно тепла, хотя это не окончательная версия. Еще одно отличиё: Земля имеет твердое железоникелевое ядро, а Марс — нет. Вращающееся твердое ядро, содержащее электрические заряды, создает магнитное поле, почти как велосипедная динамо-машина. Но такой динамо-машины на Марсе тоже нет. Беда в том, что во время длительного пребывания на марсианской поверхности Уотни постоянно находится под обстрелом космического излучения. Это очень вредно, так как оно разрушает клетки организма и может вызвать рак. Симптомы те же, что и при лучевой болезни, которая возникает, когда люди получают большую дозу радиации. Вот почему на Марсе так необходим жилой модуль! А над ним — толстый купол, лучше всего изготовленный из такого материала, как свинец, который защищал бы модуль от космического излучения.
По моему мнению, о космическом излучении на Марсе слишком часто забывают. Снова и снова я слышу, что Марс может стать новым домом для человечества. Во-первых, поверхность Марса составляет всего четверть поверхности Земли. Во-вторых, все марсианские города придется строить под куполами с толстыми стенами. Удовольствие не из дешевых. Уж лучше усердно трудиться над тем, чтобы мы могли долго и счастливо жить на Земле.
Так в представлении НАСА может выглядеть жилой модуль на Марсе. Цена за квадратный метр — выше, чем в Мюнхене
Источник: LIQUIFER Systems Group and ESA-Spaceship EAC team
Далее в сюжете «Марсианина» происходят роковые взрывы. Первый разрушает жилой модуль Уотни и уничтожает почти всю его картофельную ферму. Второй случается на Земле: НАСА запускает ракету с продовольствием для Уотни, но она взрывается на старте. Теперь у одинокого астронавта слишком мало припасов и слишком много проблем. В этот момент в игру вступает специалист по астродинамике Рич Пернелл вместе со своим безрассудным планом спасения: экипаж экспедиции Ares III, как раз возвращающийся на Землю, должен совершить гравитационный маневр и отправиться обратно на Марс за Уотни. Директор НАСА Сандерс
