9 помилок про космічні подорожі
Я люблю наукову фантастику. Неважливо, у книгах чи фільмах, але я люблю досліджувати можливості «А що, коли?». А якщо йдеться про космічні подорожі, то крутих можливостей відкривається безліч. На жаль, багато того, що ми бачимо в науково-фантастичних фільмах і навіть книгах, зовсім нереалістичне. Не те щоб я виступав проти розширення варіантів або припущень, але якщо ви хочете писати достовірно, то потрібно розуміти кілька базових речей про подорожі в космосі. Отже, як ми відокремлюватимемо реальність від Голлівуду? Як ми зможемо створити твір, який здаватиметься реалістичним, при цьому розсуваючи межі нашого світу без надмірного драматизму та підробок? Ми проводимо дослідження. Отже, перед вами результат мого бажання спрямувати знання в корисне русло та допомогти товаришам по перу – дев'ять найпоширеніших помилок про подорожі у космосі.
1. Люди та предмети у космосі перебувають у нульовій гравітації
У космосі немає повної відсутності гравітації. Насправді гравітація – це те, як тіла притягуються одне до одного. Саме тому предмети падають на підлогу, коли ми роняємо їх, тому що Земля має силу тяжіння. Коли ж ти в космосі, то перебуваєш у вільному падінні, і тому почуваєшся невагомим чи «у нульовій гравітації». Коли ти опиняєшся поза межами зони тяжіння іншого космічного тіла, то просто вільно падаєш, тому що нема чого тебе притягувати. Тобто ти падаєш у нескінченну дірку, тому що не існує дна, про яке можна було б ударитися. Так що хоча «нульова гравітація» - лише сленг космічних мандрівників, насправді вони падають, просто вільно паааадають…
2. У космосі є напрямки
У космосі верх, низ, право, ліво тощо. -відносні. Дуже легко втратити орієнтацію, тому що немає півночі чи півдня, немає руху вперед чи назад, є лише величезний простір. Не маючи інших об'єктів для орієнтації, будь-кому важко визначити, де ж у космосі «верх». У буквальному значенні. Тому що «верхів» у нашому розумінні в космосі не існує.
Саме з цієї причини така відома цитата з «Ігри Ендера» «Ворожні ворота внизу». Тому що в космосі «низ» - поняття відносне, залежно від того, в якому напрямку ти дивишся. Орієнтуватися у космосі непросто. Не існує підлоги чи стелі, і мозок важко намагається охопити простір. Але коли Ендер ухвалив, що ворота противника - це низ, це допомогло йому зорієнтуватися в бойовій кімнаті в умовах невагомості та відсутності навколишніх орієнтирів.
3. Польоти в космосі схожі на польоти Землі
Нічого подібного навіть близько! І це не схоже на ковзання над поверхнею води. Я знаю, що космонавтів тренують під водою, але це лише заради звикання до відчуття «невагомості». Астронавтам часто доводиться будувати і пересувати в космосі важкі об'єкти, тому підводні тренування допомагають їм пристосуватися до меншої сили тяжіння.
При цьому маневрувати в космосі дуже важко. Відсутнє тертя. Не вдаватимемося у фізику, але Ньютон був розумним хлопцем. Коли він сказав, що об'єкт, що рухається, продовжує рухатися, поки до нього не буде прикладена зовнішня сила, він мав на увазі, що якщо ви штовхнете що-небудь, воно рухатиметься вічно, поки щось його не зупинить. На Землі це щось найчастіше тертя (чи машина, чи стіна, чи інша людина тощо). Але в космосі дуже мало предметів, які могли б зупинити об'єкт, що рухається. Якщо ви штовхнете що-небудь, воно імовірно будерухатися вічно, доки зіткнеться з чимось чи ввійде у гравітаційне полі іншого об'єкта (див.п.1). В цьому випадку об'єкт змінить напрям і рухатиметься в ньому, поки не потрапить ще під чиїсь вплив.
Що ще гірше, у космосі не можна просто змахнути руками та рухатися, як ми це робимо у воді. Космос – це вакуум. У ньому немає повітря, щоб рухати себе, переміщуючи його. Без спеціального пристрою з пропелером, ви просто будете бовтатися посеред нічого (або продовжите рухатися в тому напрямку, в якому спочатку рухалися).
Самий фокус починається, коли ти починаєш розглядати напрямки, в яких можуть рухатися предмети: верх і низ, право і ліво, уперед і назад. Але вони також можуть обертатися у напрямках, які називають крен, тангаж та нишпорення. Коли ти складаєш різні комбінації цих напрямів, то отримуєш безліч напрямків, у яких може рухатись об'єкт. Можна повертатися навколо вертикальної осі і при цьому знижуватися, можна кабрувати і летіти вперед, робити все одночасно і т.д. Так що якщо у вас є об'єкт, який обертаючись, рухається у бік планети, його дуже важко зупинити. Якщо він вріжеться в будь-що, то почне обертатися в інший бік і рухатиметься в іншому напрямку вічно, поки не зустрінеться з чимось ще.
4. Предмети «вибухають» у космосі
Я люблю хороші космічні битви у науковій фантастиці так само, як і всі. Дивитись, як вибухають космічні кораблі – це круто. На жаль, це зовсім нереалістично. Знову – космос це вакуум. У ньому немає повітря, а отже – немає й кисню. Без кисню може бути вогню. А без вогню не може бути вибухів. Я знаю… сумно, але правда.
5. Як люди можуть померти у космосі
Людитеж не вибухають у космосі. Я знаю, що тільки-но знищив усе задоволення. У космосі немає тиску, але це не те, що могло б спричинити вибух людини. Якщо людина виходить у космос без спеціального костюма, то її може роздмухати і вона знепритомніє, але швидше за все вона помре від гіпоксії чи емболії, а не від власне вибуху. Тіло досить міцне, щоб утримати роздмухування. Тому люди не можуть вибухати у космосі.
Люди не можуть замерзнути у космосі. Хоча у космосі неймовірно холодно, у вакуумі тепло передається інакше. Ваше тіло збереже своє тепло і підтримуватиме його. Імовірніше, що ви перегрієтеся перш, ніж замерзнете. Кажуть, кров не може закипати у космосі. Хоча там досить холодно, щоб можна було закип'ятити рідину, а нижчий тиск означає нижчу температуру кипіння, а рідини всередині вашого тіла не мають відкритого виходу в космос. Тому кров і не закипить. Вона захищена вашою шкірою та рештою тіла.
Люди не закінчуються кисень у відкритому просторі. Тобто закінчується, але їх не вбиває. Якби ви знаходились у кімнаті без джерела кисню, то померли б від надлишку вуглекислого газу, який ви видихаєте. Кров, багата на вуглекислоту, смертельна для людини, і саме це вбиває людей, а не брак кисню.
6. У космосі є звук
Жодних звуків. Для звуку потрібно стиснення чи вібрація чогось, щоб створити хвилі, які ми чуємо. У космосі немає повітря. Так, той самий вакуум. Так що нема чому вібрувати і стискатися. Тобто космос – сумне та тихе місце. І хоча у вас можуть бути чудові вибухи (які не можете бачити, див. п.4), ви не зможете їх почути. То в чому ж задоволення тоді?
7. Створити гравітацію у космосі просто
Ядерну фізикуназвали так не просто так. Вибачте, не втримався. Але не можна просто натиснути кнопочку всередині зорельота і тут чарівним чином створити гравітацію в космічному просторі. Створити гравітацію – значить створити силу, яка штовхатиме об'єкти у певному напрямку. На Землі цей напрямок – підлога чи земля. На борту космольоту симулювати його трохи складніше. Для цього доведеться використовувати обертання.
Якщо обертатимете відро з водою з певною швидкістю, вода триматиметься біля стінок відра і не виллється, незалежно від того, в який бік воно буде повернене. Дотримуючись цього принципу, ви можете обертати космічний корабель з правильною швидкістю так, що люди та об'єкти будуть притиснуті до його сторін. Саме це створить гравітацію.
Найважче питання – як саме створити таке. Існує багато аргументів на тему, що працюватиме краще - гігантське обертове кільце або супутник, що обертається, але я не буду вдаватися зараз в деталі, тому що з цього може вийти окремий пост (насправді я робив з цього приводу цілий проект).
Говорять, що незалежно від способу, це дуже дорогий проект. Змусити щось величезне так крутитися важко. Для цього потрібно багато логістики, особливо щоб обертатися з правильною швидкістю. Якщо швидкість буде повільною, гравітації не буде. Якщо надто швидкою – люди захворіють. А хто захоче блювати на ідеальному космічному кораблі? Я б точно не хотів.
Як тільки ви змусите корабель обертатися, він зможе підтримувати себе (див.п.3). Але якщо з якоїсь причини ви захочете його зупинити або потрібна вам більше, ніж просто орбіта (наприклад, подорожі до інших планет), справа ускладнюється. Складно змусити корабель рухатись у потрібному напрямку, коли він обертається.
8. Сонце – це вогонь
9. Світловий рік – це одиниця часу
Я знаю, що там є слово «рік», але насправді це одиниця виміру відстані, прийнята астрономами для того, щоб зменшити величезні величини при розрахунках. Один світловий рік дорівнює 9,5 на 10 до 15 ступеня метрів. Величезна кількість. Сонце знаходиться на відстані 8,31 світлових хвилин або 0,0000158 св. років від Землі. Це не зовсім точне число, але коли ми починаємо говорити про зоряні системи, які знаходяться на відстані десятків сотень або навіть тисяч світлових років від нас, стає зрозуміліше, що таке 100 світлових років.
І ось перед вами дев'ять помилок про мандрівки в космосі. Це далеко не вичерпний перелік помилок, які роблять люди, говорячи про космос, але можливо, в перспективі це допоможе. Ядерну фізику не стали б так називати, якби вона була простою.