Научно-фантастичен филм с Дженифър Лорънс и Крис Прат демонстрира междузвезден космически кораб, пренасящ 5000 души до далечна планета. И по-голямата част от принципа на функционирането на космически кораб се основава на научни факти.
Филмът "Пътници", публикуван на 21 декември, изследва характеристиките и опасностите на междузвездното пътуване. Но може ли такава конструкция да съществува в действителност?
Действието се извършва на борда на кораба Авалон, който транспортира повече от 5000 души до далечна обитаема планета.
Пътуването се движи с половината от скоростта на светлината и всеки е в режим на заспиване за 120 години. Но случайно някой се събужда преди 90 години.
Ако нещо друго е реалистично на този кораб? Този въпрос беше зададен на някои експерти по космически пътувания, както и на Гай Хендрикс Диас, арт директор на филма. Той погледна историята на космическите апарати във филмите (включително транспортните средства от Star Trek и Star Warrior), за да измисли нещо уникално.
Проектиране на кораби
Авалон има три дълги и тънки модула, които покриват общ център и се въртят. Диас каза, че копира дизайна на семената. Оказва се, че въртенето също осигурява изкуствена гравитация, подобно на корабите „Interstellar“ и „2001: Space Odyssey“. Корабът се захранва от осем реактора за ядрен синтез и работи автономно, контролирайки повечето системи, дори и със спящ екипаж.
Огромната структура е с дължина около 1 км (0,62 мили). Диас смята, че е бил събран в космоса от десетилетия. Филмът се провежда в несигурен момент в бъдещето. Но по това време хората вече трябва да могат да извличат част от материалите от астероидите или Луната, за да спестят транспортни разходи. "Опитах се да го проектирам като круизен лайнер", казва Диас. - Поставих се на мястото на този, който създава такова устройство. Затова виждате толкова много цветове и текстови промени. "
Този подход накара Диас да разработи функционални зони (като например трапезарията) от неръждаема стомана, а стилната пътническа кръчма е декорирана в оранжево, златно и червено.
Отделенията за хибернация заемат големи стаи. Екипажът се задъхва в отделни стаи, недостъпни за пътниците. Отделенията се събират в малки групи, така че ако възникне проблем с една група, други няма да бъдат засегнати теоретично.
Процедурата по хибернация не е описана във филма и виждаме само какво се случва след това: пътниците се успокояват с холографска фигура, която обяснява къде се намират. Те се придружават до асансьора и след това се изпращат в индивидуална кабина, където могат да почиват след четиримесечно пътуване. По време на почивките те общуват с останалите в трапезарията, басейна, бара, общите помещения.
Режим на заспиване
Въпреки че е доказано, че хората могат да спят десетилетия, в действителност няма такава технология. Въпреки това, има ситуации, при които пациентът се поставя в кома с охлаждащи солни разтвори в продължение на няколко дни, което ще позволи нараняванията да се лекуват по-бързо.
През 2015 г. SpaceWorks получи грант от НАСА, за да проучи възможността за разширяване на индуцираното състояние. Инженерът Джон Брадфорд, главен оперативен директор на компанията, каза, че такова състояние е възможно само при условие, че бозайниците могат да прекарат зимата в продължение на няколко месеца.
"Ние не се опитваме да разширим човешкия живот", каза той. Така че тази технология е различна от версията на филма. Но иначе филмът демонстрира какво търси компанията. "Опитваме се да поставим хората в малък контейнер, за да сведем до минимум разходите за маса и енергия, както и консумативи по време на космически полет", каза той, добавяйки, че по време на шестмесечно пътуване до Марс необходимото количество храна може да бъде намалено чрез хибернация. Да не говорим за факта, че ще освободи екипажа от скука.
Какво ще кажете за упражнението? Брадфорд каза, че има възможност да се запази мускулната маса на астронавта с помощта на нервно-мускулна стимулация с електричество. Положителни резултати вече са наблюдавани в експерименти върху пациенти в коматозни състояния.
Брадфорд се радва, че филмът се фокусира върху зимен сън, показвайки дезориентирани пътници, което съответства на реалното състояние след дълъг сън.
Междузвезден двигател
Ядреният синтез е възможен източник на тяга за корабите. Но проблемът е в размера на реакторите, които трябва да бъдат сглобени в космоса или пуснати там. Поради това се считат различни методи за сглобяване на апарата при междузвездни скорости.
Една идея принадлежи на Филип Любин, професор по физика от Калифорнийския университет, който предлага лазери. Той разработи концепцията за двигател с насочена енергия за междузвездния скаут, който генерира натиск от лазерните фотони, отразени в огледалото. Накрая се планира да се създаде апарат, способен, подобно на „Пътниците“, да се движи със значителна част от скоростта на светлината.
Двигателят на антиматерия - друг вариант за зареждане с гориво. Така казва Андреас Циолас, съосновател и президент на Icarus Interstellar. Това е "противоположността" на обикновените частици на материята. Те имат еднаква маса, но се различават по електрически заряд. Когато материята и антиматерията се сблъскат, те освобождават енергия. "Такава енергия генерира голям брой фотони", казва той. „Цялата материя е разрушена и трансформирана в чиста фотонна енергия. Въпреки това, те са трудни за разбиране.
Вероятно корабът във филма се подхранва от междузвездната среда - изхвърлен набор от водородни частици. Тази концепция е предложена през 1960 г. от американския физик Робърт Бусард, който твърди, че ще позволи пътуване без необходимост от транспортиране на гориво.
Но има проблем. Научният автор Джефри Ландис казва, че по това време учените са открили, че околната среда е твърде тънка, за да се слее.
"Идеята беше да се отървем от огромния резервоар за гориво", каза той. Концепцията беше отхвърлена, но остана друг проблем: как да постигнем невероятна скорост с толкова много гориво на борда.
Ландис се съгласи, че кораб с такъв размер трябва да бъде вграден в пространството и за него да извлича материали от астероида.
Въпреки че концепцията все още се разработва, вече съществуват компании, които са започнали проучвания. Deep Space Industries и Planetary Resources са направили планове за проучване на близките астероиди, за да научат за техния състав, както и за възможностите за локализиране на космически кораби. Минните технологии все още са на ранен етап, но и двете компании извършват други операции (наблюдение на Земята), които получават подкрепа от клиенти.
Създаването на икономическа база ще отнеме известно време. Но Ландис каза, че има реална възможност да се създаде кораб от извънземни ресурси.
"В дългосрочен план, ако изграждаме гигантско местообитание, тогава трябва да извличаме материали в космоса", казва той. - И това може да стане. Милиони астероиди летят там, от които можете да сглобите кораб, вместо да пробиете друга кладка на нашата планета. " Проектиране на кораби
Ландис също е доволен, че Авалон създава гравитация по време на ротация.
"Уморен съм от изкуствена гравитация във филмите", казва той, позовавайки се на Стар Трек.
Експертите се съгласиха, че корабът е взел предвид човешкия фактор. Тоест, те са построили място, където хората могат да живеят и работят комфортно.
Пример за това е дизайнът. Дори на Международната космическа станция има само стерилен сив интериор с икони и картини от минали членове на екипажа. Астронавтите могат да украсят стаите си със снимки, за да не забравят за къщата. Така че изборът на декор в Диас играе огромна роля за комфорта.
След първата прожекция на филма, Tsziolas каза, че Авалон е подобен на концепцията, която Icarus Interstellar е предложил за междузвезден космически кораб. Проектът Хиперион е и круизен кораб за 5000 пътници, базиран на ротационен дизайн за изкуствена гравитация.
Той харесва факта, че Холивуд се приближава към реалността на космическите пътувания.
Може ли такъв кораб наистина да съществува? Експертите са единодушни, че много части от дизайна отговарят на научните изисквания, но все още има въпрос за това как такъв масивен кораб ще успее да извърши междузвездно пътуване.
