Кинофантастика - Ролан Леук
А что произойдет, если пассажир подпрыгнет вверх, как баскетболист? Как и мячик, он, возвращаясь, коснется ногами не того места, с которого прыгнул: он вернется на опору скорее, чем при планетной гравитации. Кстати, на протяжении всего прыжка его тело будет оставаться параллельным себе. Он достигнет опоры под углом к вертикали точки прибытия (рис. 4), определяемым локальным центробежным ускорением и ошибочно принимаемым за радиус цилиндра в том месте. Этот угол будет тем больше, чем больше первоначальная скорость прыжка относительно скорости вращения станции. Поэтому мы не рекомендуем играть в баскетбол и прыгать в высоту на космической станции[40].
Рис. 3
Рис. 4
А вот побегать можно. При пробежке в плоскости, перпендикулярной оси вращения, ускорение Кориолиса будет изменять кажущийся вес бегуна. Если пассажир будет перемещаться в направлении вращения станции, то у него будет впечатление, что он тяжелеет, а если в противоположную сторону (рис. 5), то он почувствует себя легче. Когда его скорость относительно опоры достигнет скорости вращения станции, возникнет квазиневесомость (рис. 6).
Рис. 5
Рис. 6
Таким образом, движение на орбитальной станции приводит к любопытным последствиям, так как сопряжено не только с центробежным ускорением, но и с ускорением Кориолиса. В связи с этим разные части вашего тела будут чувствовать при движении ускорение разной интенсивности и направления, а это сопряжено с неприятностями. Полезно запастись пакетом: вдруг затошнит? Чтобы ограничить воздействие ускорения Кориолиса, скорость вращения станции (произведение ее радиуса и угловой скорости) должна быть достаточно высокой по отношению к скоростям, которых вы обычно достигаете при беге в закрытом помещении. Так, чтобы достигнуть скорости вращения 100 м/с (обычно вы бежите гораздо медленнее) при центробежном ускорении в 1g станция должна совершать один оборот примерно за 63 секунды. Тогда ее радиус будет равен 1 км, а это как раз порядок цифр, предложенный О'Нилом для его знаменитых цилиндров. Он все предусмотрел! Вращающееся колесо при корабле для полета на Марс будет гораздо меньше и пригодится разве что для отдыха астронавтов, а никак не для пробежек (как показано в «Миссии на Марс»), поскольку при таких пробежках как раз понадобились бы гигиенические пакеты.
Будут ли когда-нибудь построены эти космические станции? Это совершенно неизвестно, настолько многочисленны и сложны встающие в связи с этим вопросы. Некоторые из вопросов научные (можно ли создать длительные стойкие экосистемы?), некоторые — чисто технологические (как все это обслуживать и отлаживать?), некоторые — экономические (в какую экономическую модель встраиваются подобные внеземные города?), некоторые — социальные и этические (как управлялись бы такие города и с какой целью?). Поэтому, прежде чем обосновываться в космосе, нам предстоит еще долго размышлять и искать ответы…
Благодарность
• Этот текст представляет собой развернутую версию статьи в бюллетене ассоциации Remparts (IV квартал 2015), написанной в качестве ответа на вопрос одного из членов этой организации.
Что почитать и посмотреть
• O'Neil G. К. Colonization of Space («Заселение космоса»), Physics Today 27(9), 32–40,1974; эта статья доступна по адресу: https://space.nss.org/the-colonization-of-space-gerard-k-o-neill-physics-today-1974.
• O'Neil G. К. The High Frontier: Human Colonies in Space («Высокая граница: поселения людей в космосе»). New York, William Morrow & Company, 1977.
• Apogeios, a Space City for 10.000 Inhabitants («Космический город на 10 000 жителей). Статья доступна по адресу: http://www.planete-a-roulettes.net/PARMEDIA/DOCUMENTATION/IAC-12-E5.2.1-APOGEIOS.pdf.
Глава 5.
Выжить в одиночку на Марсе
Он красный, холодный и пустынный. Тем не менее ни одна планета не будоражила так сильно наше воображение, не вызывала столько грез, ни на одну не отправляли столько научных миссий. Роботы землян разъезжают по Марсу, а тем временем фильм «Марсианин» (Ридли Скотт, 2015), снятый по одноименной книге (Энди Вейер, 2011), демонстрирует, как астронавт МаркУотни выживает в одиночестве на Красной планете благодаря своим научным познаниям.
Эта эпопея вызывает в памяти приключения потерпевших кораблекрушение в романе Жюля Верна «Таинственный остров». Те оказываются на острове совершенно без всего и вынуждены возрождать там подобие цивилизации. В «Марсианине», как и в романе Жюля Верна, наука оказывается необходимым средством выживания и воплощается скорее в практическом применении, а не в теоретических изысканиях.
Подобные примеры мы находим в фильмах «Парни что надо» (Филип Кауфман, 1983), «Аполлон-13» (Рон Ховард, 1995), «Космические ковбои» (Клинт Иствуд, 2000), «Гравитация» (Альфонсо Куарон, 2013). В них человек остается один на один с враждебным космосом и может положиться только на свои способности, чтобы остаться в живых.
«Марсианин», воспевающий человеческий разум и адаптационные способности, говорит также о важности универсальных знаний: в критической ситуации чрезмерная специализация может оказаться вредной и даже опасной. В этом смысле фильм отличается от «Миссии на Марс» (Брайан де Пальма, 2000) и «Красной планеты» (Энтони Хоффман, 2000), повествующих о неудаче первых высадок людей на Марсе. В противовес их открытым финалам (картина Брайана де Пальмы завершается загадочным контактом с инопланетянами, картина Хоффмана — неконтролируемой мутацией, вызванной нарушениями условий среды) «Марсианин» делает упор на научности и реалистичности происходящего. Тем не менее реализм всех перипетий — это именно то, в чем позволительно усомниться…
Миссия «Арес-III»
Начнем с корабля «Гермес», доставляющего астронавтов на Марс в 2035 году. Первое наблюдение: он велик — гораздо больше «Аполлонов», на которых люди летали на Луну. Он выглядит даже шикарным: чего стоит огромное колесо, как в «Космической одиссее 2001 года», где создается искусственная гравитация[41]. Создание тяготения во время полугодового полета на Марс представляет интерес, но если без этого не обойтись, то это должна быть скорее гантель, а не колесо, — она лучше управляется и не такая дорогая. Так или иначе, общая длина «Гермеса» достигает 200 м, если учитывать заданный колесом масштаб.
Кроме того, корабль оснащен очень большими солнечными батареями, похожими на те, что стоят на МКС. На первый взгляд, это вполне логично, так как световой поток от Солнца уменьшается с расстоянием: до Марса доходит только 43 % света, если принять земную «дозу» за 100 %. Но было бы гораздо эффективнее предусмотреть на корабле небольшой ядерный реактор, менее массивный, но дающий столько же
