Кинофантастика - Ролан Леук
Чтобы выращивать картофель, Уотни также нужна вода. Добыть ее легко: достаточно сжигать водород в двуокиси кислорода воздуха и конденсировать выделяющийся при этом пар. При этом требуется соблюдать осторожность: реакция сопровождается большим выделением тепла. Пожар дирижабля-гиганта «Гинденбург» в 1937 году — самое крупное и трагическое последствие огромного выделения энергии при разложении молекулярного водорода.
При получении воды Уотни сталкивается с проблемой источника водорода: в атмосфере Марса его нет. В фильме герой получает ее из гидразина — топлива для двигателей со слабой тягой, обеспечивающих маневрирование спутников и космических зондов на орбите[49]. Гидразин может использоваться самостоятельно, так как в присутствии катализатора спонтанно распадается на азот и водород. Эта реакция обладает сильной экзотермичностью и происходит за несколько миллисекунд, что и обеспечивает точность движений зонда. На Марсе Уотни прибегает к этой каталитической реакции для получения водорода, сжигание которого вместе с кислородом из жилого отсека и обеспечивает ему воду.
Кстати, расходование своего запаса кислорода — неудачная идея: так и задохнуться недолго. Разве что располагать постоянным источником его поступления… В проектах марсианских миссий предусматривается добыча кислорода путем электролиза воды, получаемой посредством вышеупомянутой реакции Сабатье[50]. Поэтому Уотни было бы проще брать воду из запасов и добывать из нее кислород электролизом. Другое решение — растапливать лед при помощи удачно оказавшегося в его распоряжении маленького ядерного реактора (см. примечание о радиоизотопном генераторе). В связи с этим возникает трудность: где брать лед? Поскольку база расположена вблизи экватора, Уотни пришлось бы добраться до 25-й широты и там искать лед на обращенных к полюсу склонах, под слоем марсианского песка толщиной в несколько сантиметров.
Отметим, наконец, что даже при наличии воды для полива длительное питание одной картошкой рано или поздно привело бы к нехватке жиров и к витаминному голоданию — что, конечно, все-таки лучше, чем просто лечь и умереть.
Радиация
Кроме трудностей с марсианским овощеводством, создатели фильма упустили из виду тот факт, что поверхность Красной планеты никак не защищена от космической радиации — рентгеновских лучей и высокоэнергетических частиц, испускаемых в основном Солнцем при возмущениях на нем.
На Земле радиацию гасит толстый атмосферный щит. Важную роль играет также магнитное поле, притягивающее заряженные частицы солнечного ветра к магнитным полюсам. Марс, увы, слишком мал, чтобы удержать атмосферу, а его магнитное поле близко к нулю. Защиту, аналогичную земной, на Марсе обеспечил бы и двухметровый слой камней… Да и во время полета на Красную планету этой защиты тоже нет. Проведя 5000 солов[51] на Марсе почти без защиты, Уотни получил бы летальную дозу облучения. Так что проблема его выживания далеко не сводится к решению вопроса питания…
На закате
На Марсе, как известно, преобладает красный цвет. Но так ли это на самом деле? Нет. В отличие от заката в фильме, марсианский закат… голубой[52]. Почему?
Для начала разберемся, что происходит на Земле, где цвет неба — результат рассеяния в атмосфере солнечного света. Небо голубое, потому что диффузия этого цвета молекулами атмосферы гораздо больше, чем красного. Когда Солнце расположено близко к горизонту, его свет преодолевает гораздо более толстый атмосферный слой и значительная его часть рассеивается вне зрительной оси. В результате усиленного рассеивания синего цвета бедный им пучок света получается краснее, чем был первоначально. Солнце кажется красно-оранжевым.
Марсианская атмосфера сильно уступает по плотности земной и имеет другой состав. Рассеивание солнечного света в ней происходит из-за взвеси мельчайших пылинок, а они гораздо больше молекул атмосферы. Механизмы диффузии и абсорбции света этими аэрозолями, сильно зависящие от их размера и состава, отличаются от земных. Отсюда густая синева марсианского заката.
Так полетим ли мы когда-нибудь на Марс?
При всех своих несовершенствах «Марсианин» позволяет как минимум поставить вопрос о полетах людей на Красную планету. Исследование Марса как попытка выяснить, мог ли там происходить процесс пребиотической эволюции и зарождалась ли там в прошлом жизнь, — величайший научный соблазн. Но в отправке туда людей нет никакой срочности: много чего еще могут сделать роботы. Кроме всего прочего, будет очень трудно — а значит, дорого — опустить на поверхность Марса тяжелые грузы, необходимые для сооружения даже скромной базы. В его разреженной атмосфере затруднительно добиться правильного торможения парашютом, но она слишком плотна для того, чтобы тормозить в ней до самой поверхности при помощи простых ракетных замедлителей, как на Луне.
Гораздо перспективнее было бы отправить людей на марсианскую орбиту. Это дало бы экономию на поверхностной инфраструктуре и позволило бы управлять в реальном времени спущенными туда совершенными роботами (на прохождение радиосигнала от Земли до Марса требуется 5-22 минуты). Не будем забывать, что астронавты могли бы без труда высадиться на спутниках Марса, Фобосе или Деймосе, доступных благодаря слабой гравитации.
Наконец, «Марсианин» показывает, что пилотируемые полеты на Луну и на орбитальные станции стали реальностью только благодаря воле политической власти. Гигантские затраты нельзя оправдать никакими другими причинами, в том числе стремлением к научному исследованию Марса.
Что почитать и посмотреть
• Конференция Р. Леука на Utopiales в 2016 г.: https://www.youtube.com/watch?v=OQ7Hy-ALMP4.
• Ehlers К., Chakrabarty R„Moosmuller H. Blue moons and Martian sunsets («Синие луны и марсианские восходы») // Applied Optics, 2014. 53 (9). P. 1808–1819.
Глава 6.
Жизнь на ледяных планетах?
Хот в «Звездных войнах», Дельта Вега в «Звездном пути», E.D.N. III в игре «Потерянная планета»… Все эти разные и загадочные названия планет объединяет одно: температуры на их поверхности такие низкие, что вода там постоянно находится в твердом состоянии. В научной фантастике масса удивительных ледяных планет, порой населенных поразительными существами.
Неподалеку от Земли, вокруг планет Солнечной системы, вращаются реальные ледяные тела. Маленький спутник Сатурна Энцелад с температурой на поверхности минус 190 °C полностью покрыт льдом. Такова же и Европа — естественный спутник Юпитера с температурой на поверхности минус 150 °C и с ледяной коркой толщиной 90 км. На эти ледяные тела еще не садился ни один рукотворный зонд. Это не мешает кинематографистам воображать их населенными; так, в «Европе» режиссера-эквадорца Себастьяна Кордеро (2013) астронавты, обследующие
