Текст книги "Кинофантастика"

Автор книги: Жан-Себастьян Стейер

Соавторы: Ролан Леук
сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 11 страниц)

В сражении в Гонконге проблема решается совершенно иначе: «егерей» перебрасывают по воздуху особые вертолеты. Мы видим в разных ракурсах восьмерку вертолетов, несущую один «егерь». Как-то слишком оптимистично, учитывая массу этой махины… Если ориентироваться на характеристики самого крупного грузового вертолета, русского Ми-26 грузоподъемностью 20 т, то потребуется не менее 360 вертолетов, исходя из официально озвученной массы «Бродяги», и где-то 1000 штук, если верны наши оценки! Увы, доставка по воздуху теряет всякую перспективу…

Неподвижные гиганты

Колоссальность «егерей» создает и другие проблемы. Даже поднять одну такую руку – целый подвиг. В человеческих пропорциях длина руки составляет 40 % длины тела, тогда длина руки «Бродяги» должна достигать 35 м. Весит человеческая рука порядка 6 % от массы тела, поэтому рука «егеря» «тянет» на все 1000 с лишним тонн, почти вдвое больше аэробуса А380 с полной загрузкой! Что ж, теперь понятно, почему удары его кулака настолько сокрушительны! Вот только эту руку с кулаком еще надо привести в движение. Нехитрые вычисления показывают, что для этого нужен момент силы порядка 200 млн ньютон-метров (Н-м). Вряд ли это о чем-то вам говорит; чтобы представить, о чем речь, достаточно знать, что у среднего автомобиля этот параметр составляет 200 Н-м, а у гоночного болида Bugatti Veyron он достигает 1200 Н-м. Иначе говоря, чтобы поднять руку «Бродяги», потребовалось бы 163 тыс. таких двигателей, как у этого болида…

Самый сильный в мире гидравлический мотор развивает момент силы в 1,2 млн Н-м, а значит, потребовалось бы примерно 160 таких движков, чтобы «Бродяга» поднял свою верхнюю конечность. Оно и понятно: великие свершения просто так не даются. Остается надеяться, что, если Земля подвергнется когда-нибудь нападению гигантских монстров, человечество уже будет располагать способностью приводить этих роботов в движение, иначе сражение завершится, не успев начаться.

Но вообразим все же, что технические трудности преодолены и что рука «егеря» может двигаться так же быстро, как человеческая (как ни сомнительно это при таких размерах). Тогда энергия ее удара будет эквивалентна энергии взрыва 15 кг тротила. Чтобы нанести такой удар за десятую долю секунды, моторы, управляющие рукой «егеря», должны иметь мощность порядка 600 млн ватт! Источник этой мощности ясно обозначен при представлении героя и его «егеря» «Бродяги»: робот снабжен ядерным реактором с «двойным сердечником». Чтобы понять, что это такое, обратимся к примеру ядерных реакторов, служащих источниками энергии для разнообразных океанских судов: авианосцев, подлодок, ледоколов, некоторых торговых кораблей. В случае подводной лодки достоинство ядерного двигателя – полная независимость (в отличие от классических подлодок) от атмосферного воздуха.

Классические подлодки, проведя несколько десятков часов под водой, вынуждены всплывать и подпитывать свои дизельные двигатели кислородом, подзаряжая их электроаккумуляторы. Подобно атомной подводной лодке, «Бродяга» способен подолгу оставаться под водой, что полезно для внезапного появления в пробитой кайдзю бреши. Кроме того, эти реакторы гораздо компактнее классических, потому что работают на более обогащенном ураном-235 радиоактивном топливе, чем топливо обычной атомной электростанции (степень обогащения 20–96 %, а не 4 %, как у последней). В зависимости от размера судна их мощность колеблется между 50 и 500 млн с лишним ватт – весьма приличный порядок величин для удара кулака нашего любимого «егеря». Но есть и другая проблема: «Бродяга» не довольствуется чисто кулачным боем. Он хватает кайдзю и отшвыривает их на немалые расстояния. А для того чтобы поднять такого кайдзю, как Топороголовый, на высоту 50 м за 1 секунду, необходима мощность 3,9 млрд Вт! Тут понадобился бы добрый десяток крупных ядерных реакторов с океанских судов-гигантов…

Бумажные монстры

Разобравшись с «егерями», перейдем к монстрам, для противодействия которым их создали. Излишне быть специалистом по зоологии, чтобы сообразить, что кайдзю ничуть не более реалистичны, чем их противники. Это классические химеры, то есть нагромождения кусков от реально существующих или существовавших раньше существ (акулы, краба, гориллы, быка, носорога, крокодила, ящера, черепахи, динозавра, птерозавра), снабженные свойствами, тоже позаимствованными из реального животного мира (биолюминесценция, электрические разряды, ядовитая слюна, хватательный хвост). Многообразие результатов кажущееся: большинство кайдзю – это все же позвоночные (животные с головой и с внутренним скелетом, то есть рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие). Кроме того, подобное нагромождение агрессивных свойств слишком невероятно: суперхищнику, уже обладающему, скажем, длинными когтями, острыми зубами и длинными лапищами (по примеру плотоядного динозавра вроде раптора), неэкономично отращивать вдобавок еще и рога, несколько пар глаз, скорпионий жалящий хвост и прочие излишества.

Но главное во всех кайдзю – это их гигантизм. Первый возникающий в фильме, Топороголовый, весит 7800 т и имеет высоту 96 м. Эти габариты более-менее подтверждаются в сцене транспортировки трупа кайдзю на авианосце, где он занимает почти всю палубу… Но верить ли в такую массу? Раз кайдзю могут плавать, значит плотность их тел близка к плотности соленой воды (иначе они камнем шли бы ко дну!), то есть немногим более тонны на кубический метр. Это дает объем порядка 7900 м³ – вдвое больше объема олимпийского бассейна. Как-то не соответствует наблюдаемым размерам! Кайдзю, как и «егеря», должны быть массивнее, чем заявлено в фильме. Это предположение подтверждается еще одним наблюдением. Морфология Кожистого, злодействующего в Гонконге, близка к морфологии гориллы. Сказано, что он имеет 81 м в высоту и весит 2600 т. Если 180-кило– граммовую гориллу ростом 1,8 м разогнать до такого роста, то весить она будет 16 400 т. Иначе говоря, если Кожистый имеет заявленную массу, значит он в 6 раз уступает горилле плотностью и близок ею к пробковой древесине – маловато для зверюги, запросто крушащей большие дома и подвесные мосты! Далее, при своем великанском росте кайдзю, как, впрочем, и «егеря» чересчур стремительны в бою: перемещаемые массы настолько велики, что движения должны быть гораздо медленнее – во всяком случае, на суше и в особенности в воде, значительно превосходящей воздух плотностью и вязкостью.

Но самый невероятный с точки зрения морфологии среди всех кайдзю – это, бесспорно, Отачи, один из двоих, противостоящих «Бродяге» в Гонконге. Это чудо природы – наполовину дракон, наполовину птерозавр, одновременно водная, сухопутная (ходит по земле на четырех ногах) и летающая невидаль! Отачи пытается одержать победу, отправляясь с «егерями» в полет, причем не только вдаль, но и ввысь – те видят с головокружительных высот даже кривизну Земли! Иначе говоря, кайдзю возносится на высоту порядка 40 км – примерно ту, с которой прыгали в пустоту рекордсмены Феликс Баумгартнер и Алан Юстас: соответственно, 38 969,3 м в 2012 году и 41 419 м в 2014-м. Излишне говорить, что крылья Отачи маловаты по площади и по мускульной силе, чтобы совершить такой подвиг – поднять в стратосферу десятки тысяч тонн собственной массы и «Бродягу» в придачу. К тому же воздух на такой высоте настолько разрежен и беден кислородом, что бить крылышками бесполезно – лететь все равно не получится, дышать (а кайдзю на всякий случай оснастили ноздрями) тоже.

Оригинальнее всех прочих кайдзю, безусловно, Остроголовый – тот, у которого глаза убежали вниз, под пасть! Как явствует из имени, голова у него имеет форму лезвия, конечности такие же. Похож на ската манту! Он и Онибаба, кайдзю-краб, навеяны, как видно, членистоногими – животными, чей внешний скелет (экзоскелет) состоит из хитиновых члеников. Хитин – чрезвычайно прочное вещество из группы глюцидов с базовой формулой C₈H₁₃N0₅. Нынешние членистоногие (артроподы, от греческого «артрон» – «сгиб» и «подос» – «нога»), насчитывающие более полутора миллионов видов, не перестают завораживать писателей и сценаристов-фантастов, о чем свидетельствуют «Район № 9» (Нил Бломкамп, 2009), «Звездный десант» (роман Роберта Э. Хайнлайна, экранизированный в 1997 году Полом Верховеном) или, например, «Подростки из космоса» (Том Грефф, 1959) – чепуха про высадку на Земле злобных марсиан в сопровождении гигантского омара.

Исчадия глубин

Кайдзю появляются в нашем мире из другого измерения, проходя через портал, находящийся в глубинах Тихого океана. В геологическом смысле Pacific rim (так называется фильм по-английски) – это место перехода от континентальной коры к океанической там, где Филиппинская и Тихоокеанская платформы подползают под Евразийскую по несколько сантиметров в год на глубине более 30 км. Расплавленная порода поднимается в виде эрупционных колонн, образуя на океанском дне вулканы. В этих зонах субдукции возникают вулканические острова, например Япония. От напора плит накапливается эластичная потенциальная энергия, высвобождающаяся время от времени в виде землетрясений, порождающих порой в открытом море смертоносную волну, докатывающуюся до берегов и там получающую название цунами.

Из фильма явствует, что Тихоокеанский рубеж – арена усиленной вулканической активности. Беда в том, что дель Торо спутал Тихоокеанскую вулканическую зону с Атлантической! Его кайдзю выходят из широкой трещины, наполненной лавой, – рифта, то есть полосы, где тектонические плиты расходятся. Так происходит, например, посередине Южной Атлантики, где расползаются Южноамериканская и Африканская плиты. В глубинах Тихого океана происходит наоборот: там, в самом глубоком на Земле месте, встречаются несколько плит. Это как раз знаменитая Марианская впадина, глубина которой достигает 10 994 м. Дель Торо следовало бы фантазировать о темных, глубоких, холодных безднах океана с вулканами на дне. Кстати, лава на такой глубине – неважно, в котором из океанов, – не может оставаться жидкой: под действием давления и температуры она очень быстро застывает, превращаясь в базальт. Между прочим, при давлении до 1000 атмосфер скелет кайдзю, каким бы он ни был молодцом, не выдержал бы выхода из разлома в тихоокеанских глубинах. В реальной жизни барофилы, они же пьезофилы – организмы, способные выдерживать такое давление, обычно лишены скелета; таковы бактерии (чемпионы глубин), причудливые кальмары «адские вампиры», некоторые медузы. По иронии судьбы эти организмы не способны жить и размножаться на средних глубинах и на поверхности. Зачем было выбирать для появления кайдзю столь враждебную среду? «Мы всегда считали, что инопланетяне спустятся со звезд, а они поднялись из глубин Тихого океана». Первая фраза в фильме и есть ответ на этот вопрос: мы лучше знакомы с поверхностью Луны и Марса, чем с океанским дном, о чем свидетельствуют новые виды, неожиданно открываемые при каждом погружении в батискафах. Дель Торо хотел, видимо, поразить воображение зрителя, показывая темные глубины, подобно тому, что сделал Джеймс Кэмерон в своей «Бездне» (1989). Впрочем, истина может быть и иной… В конце концов, кто сказал, что Предтечи – инопланетяне, от которых произошли кайдзю, – не «коллеги» Великого Ктулху, который, как всем известно, «дремлет и ждет» в затопленном городе Р'льех, расположенном, как нарочно, в южной акватории Тихого океана?..

Стая клонов

С географией происхождения кайдзю мы разобрались, теперь займемся генетикой. Как выяснил доктор Ньютон Гейзлер, неутомимый биолог, кайдзю – это на самом деле генетически модифицированные клоны, полученные на базе ДНК их создателей – инопланетян, именующих себя Предтечами. Те представляют собой тощих нитевидных гуманоидов – морфология, часто (слишком) используемая для изображения разумных инопланетян и не имеющая ничего общего с самими кайдзю. Заметно странное сходство между Предтечами и каминоанцами, другими инопланетными мастерами биотехнологий, фигурирующими во втором эпизоде «Звездных войн» – «Атаке клонов» (Джордж Лукас, 2002), где от них произошла тайная армия клонов.

Напомним, что клон – особь, имеющая одинаковую генетику (или генотип) с предком, – получается либо естественным образом (почкованием у растений и у некоторых животных, например у кораллов), либо способом генетической манипуляции. Кайдзю, плоды такой манипуляции, совершенно не похожи на своих Предтеч. Эта фенотипическая (внешняя) разница превращает их в частичных клонов. Частичное клонирование – хорошо известная в молекулярной биологии технология, заключающаяся в выделении из ДНК организма одного фрагмента, даже одного гена, и в его копировании (по-научному амплификации). Для этого ДНК или ген вводят в «вектор», то есть в другую ДНК или в вирус, если речь о гене. Иными словами, задача не состоит в дупликации всей ДНК исходного организма.

Таким образом, каждый кайдзю обладает собственным геномом, модифицированным частью генома Предтеч. Поэтому было бы полезно уже при первых волнах вторжения определить молекулярную филогению этих монстров, чтобы понять их родственные отношения и идентифицировать общую для них и для Предтеч генетическую последовательность. Это было бы чрезвычайно интересно, потому что именно общая последовательность, и только она, позволяет кайдзю преодолевать пространственный портал, отделяющий нас от их исходной вселенной. Такая последовательность генов позволила бы заблаговременно открыть брешь и забросить туда хорошую бомбочку. Это было бы куда эффективнее, чем отправлять ее туда с «егерем», уцепившимся за кайдзю.

Наверное, у вас и так уже появилось подозрение, что мы умнее обоих свихнувшихся ученых из фильма, теперь же мы представим неопровержимое доказательство этого. Кстати, автоматическое сканирование генома кайдзю, преодолевающего портал, имеет много общего с баркодированием ДНК – методом, состоящим в идентификации особи или вида по митохондриальному гену после анализа точного порядка составляющих его нуклеотидов. Баркодирование ДНК разработали биологи (а точнее, молекулярные систематики), для того чтобы по геному живых существ определять их принадлежность к тому или иному виду, роду и т. д. Но оно может также применяться для установления происхождения и качества чего угодно. Так, если вам вздумалось проверить, не приготовлены ли ваши любимые суши из красного южного тунца (вид на грани исчезновения), баркодирование ответит на этот вопрос.

Наконец, раз Предтечи – такие доки в биотехнологии, то приходится удивляться, зачем они так упорно строгают для уничтожения человечества гигантских монстров, хотя для этой цели с лихвой хватило бы крохотного вируса – хотя бы свиного гриппа…

Галерея монстров

Биолог Гейзлер (такой же чокнутый, как его коллега физик) внимательно сравнивает ошметки кайдзю – фрагменты их скелетов, органов и внутренностей. Он держит все это добро в объемных сосудах с желтоватой жидкостью, похожей на формалин. Гейзлер явно не в курсе современных способов хранения органических тканей, раз не знает, что формалин не применяют уже несколько десятилетий, потому что в нем ДНК долго не выживает, а кроме того, он оказался канцерогенным веществом и опасен для тех, кто с ним работает. Формалин давно уступил место бесцветным спиртовым растворам.

Гейзлер добывает образцы где и как придется и не верит своим глазам, оказавшись в огромной кунсткамере Ганнибала Чау, держащего черный рынок органов кайдзю. Этот эпизод хорошо иллюстрирует трудности и конфликты, регулярно возникающие между некоторыми музеями и частными коллекционерами, спекулирующими предметами естественной истории. В наше время ни один музей естественной истории не приобретет на рынке скелет динозавра, если не готов раскошелиться на несколько миллионов долларов. Чикагский Музей естественной истории им. Филда доказал это в 1997 году, когда купил на аукционе полный скелет тираннозавра за скромные 8 362 500 долларов (интересно, что деньги были предоставлены спонсором, рекламирующим американскую марку гамбургеров…).

В поле ситуация и того хуже: площадки палеонтологических раскопок регулярно обчищают злоумышленники, а ученые-палеонтологи проигрывают частным лицам, располагающим огромными людскими и (или) финансовыми ресурсами. Это неравенство возможностей буквально вопиет в фильме, где Чау набрасывается со своим вооруженным до зубов отрядом на труп кайдзю Отачи, чтобы как можно быстрее наковырять побольше мясца. То, что это происходит именно в Гонконге, вовсе не случайность: Китай превратился в один из перевалочных пунктов всемирного черного рынка окаменелостей. У вас равные шансы полюбоваться полными скелетами динозавров в музеях этой страны и наткнуться на них в истолченном виде в традиционных аптеках!

Все уже давно поняли, что в «Тихоокеанском рубеже» никто особенно не заботился ни о научной, ни о сценарной достоверности. Собственно, Гильермо дель Торо и не ставил перед собой такой цели: он сам признался, что хотел сделать хороший развлекательный фильм – и добился своего. Хотя при бюджете в 200 млн долларов можно было бы посерьезнее отнестись к сценарию, не боясь обвинений в занудстве.

Что посмотреть и почитать

• Самый крупный в мире шагающий робот: http://www.youtube.com/watch?v=qmbW5gvAX4U.

• Чертеж «Бродяги»: http://images3.wikia.nocookie.net/_cb20130407040222/pacificrim/images/6/6d/Gipsy_Danger_Blueprints.jpg (ссылка не активна).

• Сайт о «Тихоокеанском рубеже»: http://pacificrim.wikia.com/wiki/Pacific_Rim_Wiki.

• Toro G. Cabinet of curiosities: my notebooks, collections, and other obsessions («Кунсткамера. Мои тетради, коллекции и другие бзики»). Harper Collins Publishers, 2013.

Об авторах

Ролан Леук – астрофизик, научный сотрудник французско Комиссариата по атомной энергии, где проводит исследования в области физики высоких энергий и космической топологии. Преподает физику звезд и специальную теорию относительности в Политехнической высшей школе в Париже. Активный популяризатор науки, одно время читал курс лекций о научной фантастике в Институте изучения политики. Вместе с Дени Савоем создал дизайн самых больших солнечных часов в мире, деления которых в 2009 году были нанесены на плотину гидроэлектростанции «Кастийон».

Жан-Себастьян Стейер – палеонтолог, специалист по эволюции фауны, обитавшей на Земле до динозавров. Преподает в Высшей национальной школе геологии, читает курсы лекций в университетах Монпелье, Парижа, Лилля, Пуатье, Лиссабона. Сотрудник Французского национального центра научных исследований. Участник проекта Sanctuary (http://sanctuaryproject.eu), одна из целей которого – отправить на Луну послание, содержащее не только научную информацию, но и произведения искусства.

notes

Примечания

1

Цветная версия «Путешествия на Луну» Мельеса доступна по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/Путешествие_на_Луну_(фильм,_1902)

2

Renard М. Du merveilleux scientifique et de son action sur I´ntelligence du progres («О чуде науки и о его влиянии на понимание прогресса») // Le Spectateur, octobre 1909, № 6.

3

Morel J. J.-H. Rosny aine et le merveilleux scientifique («Ж. Poни-старший и чудо науки») // Mercure de France, avril 1926, № 667.

4

Муравьи в этом фильме принадлежат к реально существующему виду Camponotus pennsylvanicus.

5

Напомним, что обычная звезда гораздо больше любой планеты. Так, диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли!

6

Некоторые тропические муравьи рода Atta (муравьи-грибники, или листорезы, названные так за силу и остроту нижних челюстей) способны переносить грузы, в несколько тысяч раз превосходящие массой их собственную!

7

Усилия Человека-муравья невероятны, если соотнести их с массой, которая была бы у него при «нормальных» атомах, то есть просто как у крупного муравья.

8

Астронавт Скотт Келли снял удивительное видео про космический пинг-понг, где роль шарика исполняет крупная капля воды: https://www.youtube.com/watch?v=TLbhrMCM4_0.

9

Обычно НОРАД – Командование воздушно-космической обороны Северной Америки – учитывает возможность такого рода инцидентов и учит операторов спутников, как не допустить столкновений. МКС должна регулярно совершать маневры, чтобы избежать столкновений с каким-либо из наблюдаемых обломков.

10

При стандартной эллиптической орбите скорость зависит от положения объекта и от половины большой оси эллипса.

11

Почему героя фильма зовут Ковальски, как персонажа «Трамвая „Желание“» в исполнении Марлона Брандо, героев «Исчезающей точки» Ричарда Сарафьяна, «Гран-Торино» Клинта Иствуда и одного из репликантов из культового «Бегущего по лезвию бритвы»? Об этом можно узнать здесь: http://www.slate.fr/culture/79408/gravity-kowalski-brando-eastwood-vanishing-point.

12

Типичный спутник или МКС совершает орбитальный виток приблизительно за 93 минуты на высоте около 400 км. Будем иметь в виду, что названа скорость обломков – 32 000 км/ч, а орбитальная скорость погибшего спутника такой быть не может! Максимальная скорость на земной орбите, достигаемая на нулевой высоте, равна 28 000 км/ч. Обломки летят еще быстрее, а значит, никак не могут оставаться на околоземной орбите.

13

Значит, МКС имеет массу 400 т при площади, перпендикулярной скорости, порядка 2000 м² и коэффициенте сопротивления формы 2,2.

14

Место на борту можно зарезервировать по адресу http://www.airzerog.com/fr/, заплатив несколько тысяч евро.

15

Огнетушитель уже играл роль космической силовой установки в мультфильме «ВАЛЛ-И» (Эндрю Стэнтон, 2008).

16

Пыльные бури в начале «Интерстеллара» похожи на «пыльный котел» – рукотворную экологическую катастрофу на Великих равнинах США в 1930-х годах. Недаром в фильм включены кадры из документальной ленты «Пыльный котел» Кена Бёрнса.

17

Кристофер Нолан пригласил в качестве консультанта американского физика Кипа Торна, специалиста по общей теории относительности и кротовым норам.

18

Выборочные примеры ляпов: при катастрофической нехватке еды не может быть монокультуры кукурузы; при нехватке бензина не разъезжают на здоровенных внедорожниках; нельзя взлететь с планеты с гравитацией, в 1,3 раза превышающей нашу, на простом челноке, раз его старт с Земли возможен только при помощи большой ракеты; ледяных облаков не существует; на вращающейся космической станции не поиграешь в бейсбол, потому что мяч не сможет лететь прямо, особенно когда в иллюминаторе виден Сатурн; робот-монолит не может катиться сам по себе и т. д.

19

Амплитуда деформации позволяет прикинуть массу отклоняющего свет галактического скопления, которая превышает массу, определяемую по ее свечению. Это расхождение свидетельствует о присутствии темной материи, имеющей массу, но не светящейся.

20

Астрофизики из проекта Event Horizon Telescope 10 апреля 2019 года опубликовали первую в истории фотографию черной дыры, которая находится в центре галактики Мессье 87. Это звездное скопление располагается на расстоянии 54 млн световых лет от Млечного Пути. – Прим. пер.

21

Приливные силы, порождаемые Солнцем, не так уж малы: они всего вдвое слабее лунных приливных сил.

22

Кристофера Нолана интересует проблематика времени, он обращался к ней в двух других своих фильмах: «Помни» (2000) и «Начало» (2010).

23

Благодаря сверхточным атомным часам появилась возможность наблюдать эту разницу во времени при разнице в высоте всего 1 м.

24

Верно обратное: частота идущих к планете сигналов смещается в высокий диапазон.

25

Пространство-время перестает вращаться только на бесконечном расстоянии, а скорость вращения зависит от горизонта черной дыры. Наблюдать это вовлечение во вращение позволил спутник Gravity Probe В, благодаря которому получилось точно измерить очень слабое вращение плоскости его орбиты в связи с вращением Земли.

26

Существует второй, так называемый внутренний горизонт. Внутри него находится центральная сингулярность – не точечная, как у черной дыры Шварцшильда, а кольцевая.

27

Радиус последней стабильной орбиты тоже зависит от направления движения: радиус орбиты, вращающейся в обратную вращению черной дыры сторону, меньше радиуса орбиты, вращающейся в одну с ней сторону. Полагаем, планета Миллер вращается в туже сторону, что и черная дыра.

28

Статья вышла в серии «Скоро человек завоюет космос!» с подробностями проектов пилотируемых космических полетов Вернера фон Брауна. В создании серии участвовали видные фигуры космонавтики того времени: Вилли Лей, Фред Уиппл, Джозеф Каплан, Хайнц Хабер и сам фон Браун. Статьи проиллюстрировали лучшие представители тогдашнего «космического искусства»: Чесли Боунстелл, Фред Фриман и Рольф Клеп. Серию переиздали по случаю ее 50-летия в журнале Американского института аэронавтики и астронавтики. Статьи доступны по адресу: http://www.aiaahouston.org/newsletter.

29

Эта идея присутствует в многочисленных кинокартинах: «Миссия на Марс» (Брайан де Пальма, 2000), «Марсианин» (Ридли Скотт, 2015). Она использована при разработке кораблей Venture Star («Аватар» Джеймса Кэмерона, 2009) и Endurance («Интерстеллар» Кристофера Нолана, 2014).

30

Отметим, что орбитальные станции в научно-фантастических фильмах чаще попросту антинаучны. Их вращение бывает медленным (наверное, для красивой картинки). Такая станция должна бы иметь большой радиус, чтобы развивать центробежное ускорение порядка земного притяжения, часто более значительное, чем можно предположить по кадрам фильма. Это относится к кораблю «Гермес» из фильма «Марсианин», который доставляет астронавтов на Красную планету в 2035 году. Если внимательно, с хронометром следить за вращением его огромного колеса, то выявляется 40-секундный период вращения. Для равенства между центробежным ускорением и ускорением марсианского притяжения колесо должно иметь огромный радиус в 166 м (или даже больше, чтобы достигнуть ускорения земного притяжения). Однако из сравнения кажущегося размера колеса и человеческой фигуры явствует, что радиус колеса равен примерно 20 м. В этом случае для искусственной гравитации, сходной с марсианской, период его вращения должен составлять всего 15 секунд.

31

Момент инерции твердого тела характеризует состав его массы и количественно выражает трудность приведения его во вращательное движение. Примером нестабильности вращения твердого тела в невесомости служит эффект Джанибекова, названный так по фамилии советского космонавта, заснявшего это явление (см.: https://www.youtube.com/watch?v=r-TnCMZF3fA).

32

По Галилею, «движение – ничто».

33

Так вращается корабль «Эндюранс» в фильме «Интерстеллар».

34

На Земле мы чувствуем реакцию почвы, уравновешивающую притяжение планеты.

35

Инерционная масса служит количественным выражением инерции тела, то есть его «нежелания» двигаться иначе, менять свою траекторию при приложении к нему силы. Она фигурирует во втором законе Ньютона – фундаментальном уравнении механического движения, постулирующем, что ускорение тела равно приложенной к нему силе, поделенной на его инерционную массу. При заданной силе ускорение будет тем слабее, а отклонение от траектории тем меньше, чем больше инерционная масса. Гравитационная же масса, по тому же Ньютону, является источником гравитационного поля.

36

Равенство инерционной и гравитационной масс подтверждается экспериментально с точностью до миллиардной доли. Спутник «Микроскоп», запущенный в апреле 2016 года, зафиксировал данное равенство в 2018-м с точностью выше этой еще в тысячу раз!

37

Это явление отлично продемонстрировано в «Свидании с Рамой» Артура Кларка. Войдя в огромный цилиндрический корабль, команда исследователей поднимается по одной из гигантских лестниц, отходящих от его центра. Достигнув оси вращения – места, где центробежная сила и ощущаемая гравитация практически равны нулю, – люди чувствуют рост ощущаемой гравитации по мере удаления от оси вращения и приближения к боковой стенке цилиндра. Можно вычислить, что на них воздействует увеличение ощущаемого тяготения в 0,007 земной гравитации на каждые 100 м спуска, что не расходится с указаниями, которые приводит в своем романе Кларк.

38

В «Свидании с Рамой» исследователи ощущают во время головокружительного спуска загадочную силу, толкающую их вправо. Это сила Кориолиса, вызываемая их движением во вращающемся корабле.

39

Опыт с маятником Фуко – первое физическое доказательство вращения Земли вокруг своей оси.

40

С этой точки зрения нельзя не раскритиковать сцену в фильме «Интерстеллар», где дети играют в бейсбол на станции «Купер»: из-за силы Кориолиса траектория мяча на станции должна отличаться от его траектории на Земле, что создает немалые трудности при игре!

41

Кстати, имеется расхождение между размером колеса и периодом вращения. Последний составляет примерно 40 секунд, если судить по короткому эпизоду на «Гермесе» (1 час 36 минут 40 секунд). Чтобы центробежное ускорение было равно ускорению марсианского притяжения, у колеса должен быть огромный радиус, 166 метров. Но при сравнении видимого размера колеса с ростом персонажа в означенном эпизоде можно заключить, что радиус колеса составляет примерно 20 метров. Тогда для создания искусственной гравитации, похожей на марсианскую, период вращения должен составлять 15 секунд!

42

Хотя мы не располагаем ионным двигателем под стать «Гермесу», зонд «Доун» («Рассвет») был оснащен двигателем такого рода, чтобы вращаться вокруг карликовой планеты Церера. Его тяга невелика, несмотря на большую скорость выброса, ввиду малого расхода сырья. Но именно это обеспечивает длительную тягу.

43

Эта вода наличествует в виде льда или включений в породы. Для ее извлечения нужно нагреть реголит до температуры выше 0 °C, если вода имеет форму льда, до 120 °C, а лучше выше, если она присутствует в гипсе, и до 800 °C и выше, если в силикатах.

44

Формула этой реакции, открытой французским химиком Полем Сабатье (1854–1941), записывается как С0₂ + 4Н₂ – » СН₄ + 2Н₂0. Иногда ее применяют для сохранения солнечной или ветровой электроэнергии путем превращения в горючий метан. На МКС при помощи этой реакции получают воду из выдыхаемого астронавтами углекислого газа.

45

Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) – генератор, который вырабатывает электричество из тепла, выделяющегося при радиоактивном распаде плутония-238. Электрогенераторы такого типа применяются на всех межпланетных зондах, залетающих дальше орбиты Марса, в частности на космических аппаратах «Кассини», вращающемся вокруг Сатурна, и «Новые горизонты», пролетевшем в июле 2015 года мимо Плутона. На марсоходе «Кьюриосити», исследующем ныне поверхность Красной планеты, тоже работает РИТЭГ, позволяющий марсоходу не бездействовать даже во время марсианской зимы, когда Солнце появляется редко.