Вы здесь

Наука «Звёздных Войн». Часть 1. Космические путешествия (Джон Чейз, 2016)

Часть 1. Космические путешествия

Как «Звёздные войны» повлияли на космические путешествия и наше отношение к космосу?

В марте 1944 года американская военная контрразведка провела обыск в редакции журнала Astounding Science Fiction[1]. Цель обыска была проста: обнаружить возможные утечки секретной информации. Военные опасались, что именно на них был основан опубликованный в журнале фантастический рассказ об атомном оружии. До появления Звезды Смерти оставалось еще несколько десятилетий, и в моде были бомбы.

Обыск не принес результатов – возможно, потому, что агенты провели его недостаточно тщательно.

После их ухода редактор журнала Джон Кэмпбелл высказал облегчение, что никто не обратил внимания на висевшую на стене карту, где были отмечены адреса подписчиков журнала. Каждый подписчик был отмечен красной булавкой, и целое скопление булавок разместилось по адресу: Почтовый ящик 1663, Санта-Фе, Нью-Мексико. Это был адрес Манхэттенского проекта, секретной программы по созданию атомной бомбы, которая – как и Звезда Смерти – была сверхоружием, придуманным фантастами.

Но и это еще не все. Неизвестно, как бы отреагировали разведчики, если бы они узнали еще об одной булавке. На протяжении всей войны один экземпляр журнала отправлялся в Германию Вернеру фон Брауну, члену национал-социалистической партии и СС, возглавлявшему немецкую ракетную программу.

Это событие стало поворотной точкой в мифологии научной фантастики. И оно является прекрасным примером того, какое большое влияние НФ, в особенности «Звёздные войны», оказывает на современную культуру.

Научная фантастика – это не субкультура

«Звёздные войны» стали вдохновением для культуры помешанных на космосе, сделав нас первым поколением, живущим в научно-фантастическом мире.

Заголовки в прессе кричат об открытии экзопланет[2], напоминающих Татуин и Хот. Включив телевизор, мы видим дроидов, орбитальные станции и межпланетных роботов, собирающих грунт на поверхности астероидов. Ученые рассказывают, что космические корабли будущего будут использовать солнечные паруса, подобные солнечным панелям на имперских СИД-истребителях.


В 2007 году в Китае прошел первый в истории страны научно-фантастический конвент, одобренный коммунистической партией. Вот что говорил об этом в одной из лекций Нил Гейман:

Научную фантастику долгое время не одобряли. В какой-то момент я спросил у одного из представителей власти: что изменилось? «Все просто, – сказал он мне. – Китайцы прекрасно собирали самые сложные вещи, если кто-то другой давал им чертеж. Но они не придумывали ничего нового и не изобретали. Они не пользовались воображением. Тогда они отправили делегацию в США, в Apple, Microsoft, Google и расспросили тех, кто изобретал будущее, о них самих».

Они нашли связующее звено: в юности все будущие изобретатели читали научную фантастику и для многих «Звёздные войны» были источником вдохновения.

Как насчет войны в космосе?

Одним из ранних примеров этого вдохновения стало появление Стратегической оборонной инициативы (СОИ), названной журналистами «Звёздными войнами».

В период между премьерами фильмов «Империя наносит ответный удар» и «Возвращение джедая» программа НАСА по изучению космоса была значительно свернута. Почти все планы по мирному исследованию околоземного пространства – заморожены. Кто-то очень серьезно отнесся к идее войны в космосе, и военные космические программы росли, как грибы после дождя. Только в открытой части бюджета США на 1981 год на подобные цели было заложено свыше десяти миллиардов долларов – кто знает, сколько еще было выделено в засекреченной его части. В своей книге «Военные звезды: сверхоружие и американское воображение» Г. Брюс Франклин пишет, что к тому времени руководитель программы космических полетов был смещен, а его место занял главный архитектор космической военной программы. Так и родилась программа СОИ.

У этой программы есть предыстория.

Запуск советского спутника в 1957 году не только начал космическую эру, дал старт космической гонке и начал новый виток холодной войны. Он к тому же вызвал панику в США.

Спустя несколько месяцев после запуска будущий президент США Линдон Джонсон сказал: «Контроль над космосом означает контроль над миром… Есть нечто сильнее абсолютного оружия. Это абсолютный плацдарм – место в космосе, откуда можно полностью контролировать Землю». Одна британская газета точно обозначила причину страха американцев: «Теперь русские могут построить баллистическую ракету, способную поразить любую цель в любой точке планеты». Паранойя американцев достигла пика, когда выяснилось, что за свое короткое космическое путешествие спутник пролетел над территорией США не один, а четыре раза.

«Звёздные войны» (СОИ)

Так появилась идея нападения из космоса.

Советская ракета, запустившая в космос первый искусственный спутник, поразила Америку страхом, висевшим над СССР со времен Хиросимы. Подобная ракета легко могла доставить супероружие по баллистической траектории в США.

К началу 80-х годов прошлого века благодаря «Звёздным войнам» эта паранойя реализовалась в СОИ.

Программа СОИ была весьма амбициозным оборонительным супероружием, предназначенным защищать США от атаки ядерных баллистических ракет. Система защиты СОИ включала как наземные, так и космические элементы. В этой части влияние «Звёздных войн» наиболее очевидно. В рамках программы предполагалось либо атаковать цели из космоса, либо обезвреживать ракеты, летящие в космосе.

Космическое вооружение, разрабатывавшееся в рамках программы СОИ, включало несколько концепций, в том числе группы перехватчиков на орбитальных модулях, а также сателлиты, оснащенные мощным лазерным и пучковым оружием. Кому-то определенно пришлась по душе идея Звезды Смерти. В 1987 году Американское физическое общество опубликовало доклад, в котором говорилось, что космический щит, предлагаемый в рамках программы СОИ, слишком амбициозен и существующие технологии не могут обеспечить его работоспособность. Проще говоря – не взлетит. Спустя несколько лет программа была закрыта. Ни одна из систем космического вооружения, на проектирование которых ушло более тридцати миллиардов долларов, так и не была использована.

Реальность сливается с вымыслом

НАСА удалось пережить увлечение военными проектами 80-х годов.

Сегодня агентство с удовольствием использует ассоциации со «Звёздными войнами» в своей деятельности. Прошло время космических программ под названиями «Аполлон», «Меркурий» и «Магеллан». В наши дни всеобщего увлечения поп-культурой никого не впечатляют имена полузабытых греческих и римских богов. Осознав, что многие инженеры и ученые вдохновляются в своей работе известной франшизой, НАСА решило использовать ее для привлечения внимания публики. Можно привести слова астронавта Челла Н. Линдгрена, медика и инженера в составе сорок четвертой и сорок пятой основных экспедиций на борту МКС:

«Звёздные войны», насколько я помню, были первым фильмом, который я увидел. Мне было где-то три-четыре года. Я вообще большой поклонник научной фантастики. Мой отец был военным летчиком, и я рос на авиабазах. Думаю, вместе все эти вещи повлияли на мое желание стать астронавтом. Сколько себя помню – я мечтал именно об этом. Я думаю, «Звёздные войны» – сам сюжет в первую очередь – захватывают воображение. А также технологии и мысль о жизни и работе в космосе – это захватывающе. Я никогда это не брошу. Интересно, что «Звёздные войны» – это такая культурная веха, и я принадлежу к поколению астронавтов, которые видели фильмы «Новая надежда», «Империя наносит ответный удар» и «Возвращение джедая» в детстве. «Звёздные войны» – одна из многих причин, по которым я заинтересовался полетами в космос.

Челл Линдгрен предложил идею официального постера экспедиции в духе «Звёздных войн», которую НАСА поддержало. На постере изображены члены экипажа в одеяниях джедаев со световыми мечами в руках. За ними видно звездное небо и спутник в форме Х-крыла. Официальное название миссии: «Космическая станция: Экспедиция XLV – Наука продолжается!»

Линдгрен не одинок. НАСА – постоянный гость на конвентах, посвященных «Звёздным войнам». Агентство также участвует в ежегодном праздновании дня «Звёздных войн», отмечаемого 4 мая[3]. Программа НАСА по перевозке коммерческих грузов и пассажиров носит название С-3РО. И именно НАСА дало планете Кеплер-16b имя «Татуин», отметив в пресс-релизе «существование мира с двойным закатом, как показано в фильме “Звёздные войны” более тридцати лет назад, теперь стало научным фактом».

«Звёздные войны» и наука

Научная фантастика началась с науки. В эпоху революции в науке[4] Земля вдруг превратилась в чуждый мир. Когда ученые предположили, что она не является центром вселенной, это полностью поменяло миропонимание. Вселенная наших предков до того момента была маленькой, статичной и геоцентричной. Человечество было вершиной творения. Новая вселенная оказалась децентрализованной, нечеловеческой и пугающей.

Истории «Звёздных войн» о космических путешествиях помогают нам принять нечеловеческую вселенную, в которой мы оказались: наше незначительное место в ней, нашу судьбу во времени, грядущую эпоху роботов и – чудовищных ситхов, прячущихся внутри нас. «Звёздные войны» – это способ исследования взаимосвязи между человеческими и нечеловеческими уровнями вселенной, которую открывает наука. Франшиза позволяет через вымысел взглянуть на возможные результаты научного прогресса.

«Звёздные войны» действуют на основании тех же принципов, что и вся научная фантастика. Иногда нужен поэт или режиссер для того, чтобы передать ощущения, человеческое измерение научных открытий. Это способ описать культурный шок от осознания незначительности нашего места во вселенной; попытка очеловечить вселенную, придав чуждым существам людские черты.

Можно сказать, что «Звёздные войны» – это особый взгляд на науку, описывающий вероятные миры, которые могут быть обнаружены путем исследований. При этом воображаемые фантастические миры используются с целью понять, как изменилась наша собственная жизнь.

Франшиза определила то, как мы смотрим на вещи и делаем их, и то, как мы представляем будущее. Она помогла найти знакомое в незнакомом, обычное – в необычном и заставила нас думать о природе и границах нашей реальности.

«Звёздные войны» помогли нам построить будущее, в котором мы живем.

Могут ли космолеты в «Звездных войнах» путешествовать в другие галактики?

Давайте рассмотрим две вселенные. Цель этого эксперимента – понять, как космический путешественник сможет попасть из одной вселенной в другую.

Одна вселенная – реальная – та, в которой мы живем. Вторая – расширенная вселенная «Звёздных войн», она включает все официально лицензированные товары, выпущенные под маркой «Звёздные войны»: книги, комиксы, видеоигры, игрушки, телефильмы и все остальное; при этом официальным каноном считается продукция Lucasf lm: фильмы из серии «Звёздные войны» и мультсериалы – «Войны клонов» и «Повстанцы».

В ноябре 2012 года компания Уолта Диснея приобрела Lucasf lm. 25 апреля 2014 года студия объявила, что все вышедшие ранее произведения расширенной вселенной будут отнесены к бренду «Звёздные войны: Легенды».

В дальнейшем специально созданное подразделение Сюжетная группа Lucasf lm будет следить за тем, чтобы новые произведения франшизы – книги, комиксы, мультфильмы и пр. – не противоречили фильмам и другим произведениям, вышедшим после этого объявления.

Однако, учитывая, что истории весьма схожи, концепции и персонажи, основанные на произведениях, отнесенных к «Легендам», могут появиться в новом каноне. Так, например, 16 июня 2016 года было объявлено, что дополнительный контент, основанный на «Легендах», будет включен в скачиваемый модуль игры Star Wars: Battlefront[5].

Это очень гибкая вымышленная вселенная.

Фактическая вселенная

Бóльшую часть книги мы будем говорить о канонической вселенной «Звёздных войн».

Как можно понять из вышесказанного, сюжетные воды расширенной вселенной «Звёздных войн» подчас бывают весьма мутными. Неудивительно, что люди говорят о темной материи и темной стороне Силы. Сюжеты могут противоречить друг другу. Персонажи, существующие в одних произведениях, не существуют в других. И, что более важно с точки зрения нашего исследования науки в «Звёздных войнах», научные концепции касательно вселенной в целом могут существовать в «Легендах», но не в каноне.

Но, будь то канон или «Легенды», далекая галактика должна располагаться в реальной вселенной, в которой мы живем и где действуют те же научные и философские принципы, что и в нашей галактике. Можно даже назвать вселенную, содержащую Млечный Путь и галактику «Звёздных войн», расширенной реальной вселенной. Во всяком случае, на протяжении всей книги мы исходили из этого предположения, и оно кажется разумным.

Но что говорят «Звёздные войны» о вселенной за пределами той самой вымышленной галактики? И имеет ли это какое-нибудь отношение к реальности?

За пределами далекой-далекой галактики

Согласно «Легендам», у галактики «Звёздных войн» есть компаньоны.

С точки зрения межгалактических путешествий, эти галактики-спутники были бы вполне доступными целями. Всего вокруг галактики «Звёздных войн» вращается семь подобных спутников, называемых в алфавитном порядке Аурек, Беш, Креш (я это не придумываю), Дорн, Эск, Форн и Грек[6]. За исключением имен, ничего необычного в этом нет. У нашего Млечного Пути тоже имеются подобные галактики-спутники – около пятидесяти. Невооруженным глазом видны только две из них – Большое и Малое Магеллановы облака. И хотя наблюдать их можно было на протяжении всей истории нашей цивилизации, названы они в честь португальского исследователя, обратившего на них внимание в 1519 году во время своего кругосветного путешествия.

Из всех обнаруженных на сегодня галактик-спутников самой большой является карликовая эллиптическая галактика в Стрельце. Ее диаметр составляет 8500 световых лет, это почти десятая доля Млечного Пути. Интересно, что, несмотря на огромный размер, карликовая галактика в Стрельце была обнаружена лишь в 1994 году, поскольку она расположена по другую сторону галактического ядра от нас.

Межгалактические путешествия

А жители галактики «Звёздных войн» считают галактики-спутники доступными целями?

Да, по крайней мере в «Легендах». Судя по «Легендам», в основной галактике «Звёздных войн» живут от 5 до 20 миллионов разумных рас. Говорится, что общее население миллиарда звездных систем превышает сто квадриллионов существ. Общение их друг с другом происходит посредством дипломатии, торговли, войны и, конечно же, путешествий.

Галактика-спутник Аурек также известна как Лабиринт Риши. Название связано с планетой Риши, находящейся в этой галактике и являющейся отправной точкой для путешествия через гиперпространство. Некоторые компаньоны – опять-таки в «Легендах» – насчитывают до 20 миллиардов звезд. Самой дальней из галактик-спутников является компаньон Беш, расстояние до которого от основной галактики составляет около 150 тысяч световых лет, его изучают при помощи проботов – дроидов-зондов, специально созданных для исследовательских миссий.

Правдоподобно ли это? Весьма.

Из пятидесяти галактик-спутников Млечного Пути лишь восемь находятся от нас на расстоянии менее 100 тысяч световых лет. В том числе Большая Медведица II (Ursa Major II или UMa II) – карликовая галактика, находящаяся почти на границе этой зоны. Она содержит около 5 миллионов звезд, родившихся в большинстве своем более 10 миллиардов лет назад. Возможно, они были среди первых звезд, образовавшихся во вселенной.

Старое доброе гиперпространственное возмущение

Итак, в «Звёздных войнах» возможны межгалактические путешествия, но у них есть ограничения. Путешественники «Звёздных войн» могут посещать галактики-спутники, но дальше им путь заказан. Причина этого – в гиперпространственном возмущении, лежащем за краем галактики. Оно делает невозможными полеты со сверхсветовыми скоростями, что значительно затрудняет путешествия за пределы галактики. За зоной возмущения лежит область беззвездного пространства, известная как Межгалактическая Пустота.

Циник мог бы сказать, что во всем виноват «Макгаффин». Идею Макгаффина ввел в обиход британский режиссер Альфред Хичкок. Она означает цель, к которой стремятся персонажи, желаемый объект, либо в случае «гиперпространственного возмущения за краем галактики» препятствие, необходимое для продвижения сюжета. Или для остановки сюжета. Возможно, авторы «Легенд» посчитали, что при наличии миллиарда звездных систем и от 5 до 20 миллионов разумных рас им и так есть, что исследовать и куда двигать сюжет.

Как в литературе, так и в кинематографе часто используется концепция «чужого» острова в качестве основы повествования. Остров позволяет перенести сюжет за пределы «реального» мира в отдельный замкнутый мирок – утопический или антиутопический. Историю приема можно проследить до «Утопии» Томаса Мора, а возможно, и дальше; среди других известных произведений можно отметить «Робинзона Крузо», «Остров доктора Моро» и, конечно же, «Парк Юрского периода». Во многом то же самое можно сказать и о Гарри Поттере, поскольку значительная часть событий происходит в Школе Чародейства и Волшебства «Хогвартс», на отдаленном «острове», лежащем за пределами мира не знающих магии магглов.

Такое описание особенно хорошо подходит «Звёздным войнам», если вспомнить, что на заре исследования глубокого космоса немецкий философ Иммануил Кант назвал далекие галактические туманности, увиденные им через гигантский телескоп тех времен, «островными вселенными».

По ту сторону гиперпространственного возмущения

Исследование и составление карт глубокого космоса в реальной вселенной идут семимильными шагами.

Что узнали картографы о космической архитектуре? Структура нашей вселенной начинается со звезд. Звезды образуют галактики. В этой части ничего нового за последние годы не открыли. Пойдем дальше. Ученые считают, что во вселенной есть еще несколько структурных уровней: группы, кластеры, суперкластеры, стены и нити протяженностью в миллионы световых лет. Эти цепочки и стены зачастую разделены пустотами не менее грандиозных размеров, что приводит к созданию огромной, похожей на губку структуры, называемой иногда «космической паутиной».

Так что «Звёздные войны» отчасти правы. Межгалактическая пустота действительно существует. И она огромна. Однако эта пустота не помешает путешественникам двигаться от галактики к галактике вдоль групп и кластеров, нитей протяженностью миллионы световых лет.

Сколько стоит построить Звезду Смерти?

Представьте только размеры Звезды Смерти!

Первая Звезда Смерти, также известная как Орбитальная боевая станция ЗС-1, была размером с луну. В нашей Солнечной системе луны бывают разных размеров. Из примерно 60 лун Юпитера некоторые не превышают в диаметре пары километров. Крупнейшим спутником признан Титан – одна из лун Сатурна – диаметр которого составляет 5152 км! Диаметр спутника нашей планеты равен 3474 км, что примерно в четыре раза меньше, чем у Земли.

Диаметр Звезды Смерти – 120 км.

Так что эта космическая станция по размерам и форме действительно может сравниться со спутником. У станции собственное гравитационное поле и достаточно жилых помещений, чтобы разместить совместную команду Имперской армии и Имперского флота численностью 342 953 человека, а в дополнение к ним – 25 984 штурмовика. Впечатляющие цифры.

Но, чтобы лучше представить размер и стоимость постройки, к жилым помещениям надо добавить еще и боевую часть, а также удобства, о которых большинство солдат Империи могли только мечтать: рекреационные зоны, кафетерии с дроидами-барменами и знаменитую столовую[7].

Строительство

Что нужно, чтобы построить Звезду Смерти? Во-первых, сталь. Много. Очень много. На самом деле, невообразимо много. Если исходить из того, что лишь 10 % объема станции приходится на стальные конструкции, то потребуется примерно 134 квадриллиона тонн стали. Возможно, будет более наглядно, если использовать цифры: 134 000 000 000 000 000 тонн.

Такое количество стали обойдется имперской казне где-то в 852 квадриллиона долларов (852 000 000 000 000 000). Но проблема не только в цене. Подумайте о производственных мощностях. При использовании всех существующих сталелитейных заводов Земли на производство такого количества стали потребуется 800 тысяч лет!

Звезда Смерти I была построена над пустынной планетой Джеонозис (Геонозис). В связи с этим возникает еще один вопрос. Маловероятно, что на Джеонозисе хватило бы стали для постройки станции – значит, сырье приходилось доставлять с других планет, что довольно дорого. Стоимость космической перевозки одной тонны груза составляла бы примерно 100 миллионов долларов.

Но есть и другой способ добычи сырья для строительства Звезды Смерти – астероиды.

На Земле проекты по добыче сырья на астероидах – это передний край освоения космоса. В 2013 году ученые даже выделили специальный класс астероидов – легко доступные объекты (Easily Retrievable Objects, EROs). Рассмотрев более 9 тысяч астероидов, находящихся в околоземном пространстве, ученые отнесли к новому классу двенадцать из них: на каждом можно собрать сырье, опираясь на существующие технологии. Больше того, эти астероиды можно легко и относительно недорого вывести на орбиту вокруг нашей планеты.

Отдельно хочется остановиться на одном из астероидов нашей Солнечной системы, а именно – астероиде Психея. Считается, что он содержит небольшое количество драгоценных металлов, но главное, 1,7×10 кг железа и никеля. Такого количества достаточно, чтобы покрывать всю потребность Земли в данных металлах в течение нескольких миллионов лет. К тому же это 17 000 000 000 000 000 тонн из 134 000 000 000 000 000, необходимых для строительства Звезды Смерти. Еще семь астероидов вроде Психеи, и у нас будет достаточно металла, чтобы построить станцию.

Чтобы сэкономить на транспортировке, необходимые астероиды можно сразу доставить на безопасную орбиту вблизи Звезды Смерти. Впрочем, по сравнению с общей стоимостью проекта экономия будет незначительной.

Стоимость

Первую Звезду Смерти построили с применением рабского труда вуки и других рас. Как во время строительства, так и после органическим формам жизни необходим воздух, чтобы дышать.

Предположим, что воздухом было заполнено 60 % Звезды Смерти. Для этого понадобилось бы 8,23 квинтиллиона кубометров азота (основной составляющей воздуха) и 1,65 квинтиллиона кубометров кислорода. Доставка их обошлась бы в 3,48 септиллиона и 263,33 квинтиллиона долларов соответственно.

Если все сложить, то стоимость Звезды Смерти I составит внушительные 20 септиллионов долларов, или 20 000 000 000 000 000 000 000 000 долларов. Это примерно в 1 триллион раз больше, чем государственный долг США. Или стоимость двух тысяч триллионов миссий на Марс, чего хватит, вероятно, чтобы перевезти на красную планету все население Земли.

Однако мы рассчитали только затраты на базовую комплектацию.

Мы еще не добавили жилые помещения, систему жизнеобеспечения, компьютерную сеть, Wi-Fi, генераторы, мегалазеры, пентхаус Дарта Вейдера и столовую. Или стоимость строительных работ. Все мы знаем, что сметы строителей на поверку оказываются вымыслом, а не реальностью.

Если говорить о Звезде Смерти II, то ее диаметр был 161 км, в ней имелось 560 этажей, и она могла вместить около двух с половиной миллионов пассажиров. Расчетом ее стоимости читатели могут на досуге заняться сами.

После Звезды Смерти

У всех этих расчетов есть и темная сторона.

Осознав невероятно высокую стоимость постройки подобного «абсолютного оружия» – еще и дважды, надо подумать и о последствиях того, что оба раза станции были взорваны. Оправдана ли затея с экономической точки зрения?

Захари Файнштайн из Университета Сент-Луиса изучил этот вопрос. Результаты он опубликовал в статье «Это ловушка: отравленная пилюля императора Палпатина». Для начала Файнштайн смоделировал состояние экономики Галактической Империи, а затем рассчитал последствия битвы при Эндоре, во время которой была уничтожена вторая Звезда Смерти. Вот его заключение:

На основании полученной модели мы считаем, что во избежание системных рисков и экономического коллапса Повстанческому Альянсу потребовались бы средства в размере минимум 15, а скорее 20 % ВГП (Валового Галактического Продукта). При отсутствии подобных средств, вероятнее всего, галактической экономике грозит кризис поистине астрономических масштабов.

Да, разрушение Звезды Смерти оказало бы катастрофическое воздействие на экономику. Станция обеспечивала тысячи рабочих мест, поэтому ее разрушение привело бы к десятилетиям нищеты и голода. Очевидно, что повстанцы не просчитывали экономические последствия своих атак.

В фильме «Изгой-Один» отряд повстанцев собирается осуществить рискованную миссию – выкрасть планы Звезды Смерти, прежде чем станция будет достроена. Получив чертежи, разве не было бы правильнее захватить контроль над станцией и использовать ее в мирных целях? Возможно, если бы Звезда Смерти I была поставлена на службу миру не пришлось бы тратить столько средств на строительство второй.

От Звезды Смерти к Звезде Жизни!

Вот несколько идей касательно того, как именно можно было бы использовать Звезду Смерти.

Например, переоборудовать ее в мобильную научно-исследовательскую станцию и обсерваторию – наподобие станции, исследовавшей планету-океан Солярис в одноименном фильме Стивена Содеберга 2002 года[8].

А как насчет парка развлечений? Под слоганами «Пикник в раю» и «Столовая “У конца вселенной”» Звезда Смерти может отправиться в любую звездную систему по вашему выбору. Разве это не идеальное применение для жилых помещений, пятизвездочного сервиса, турболифтов, панорамных окон и домашнего кинотеатра Императора?

Менее привлекательной нам кажется идея по превращению станции в тюрьму строгого режима для содержания самых опасных преступников. Или из нее получился бы отличный банк для богачей, предоставляющей налоговые льготы в качестве офшорной (офпланетной) зоны.

Но, возможно, наилучшей идеей было бы переоборудовать станцию в Культурный Центр Звезды Смерти – передвижной музей искусств и библиотеку. Он мог бы содержать генетический банк, который демонстировал бы разнообразие жизни в галактике, путешествовуя где угодно и выставляя напоказ культурные артефакты обитаемых планет.

Главное послание «Звездных войн»: будущее человечества – в космосе

Американский фантаст Ларри Нивен как-то сказал: «Динозавры вымерли, потому что у них не было космической программы».

Артур Кларк, автор романа «2001: Космическая одиссея», процитировал эту фразу в разговоре с астронавтом Баззом Олдрином, вторым человеком на Луне. Это случилось во время их беседы в 2001 году на Шри-Ланке, когда они обсуждали путешествие к Марсу и другие космические миссии, которые может осуществить человечество в наступавшем столетии.

Им обоим было понятно, что имел в виду Ларри Нивен. Если бы у динозавров была база на Луне или Марсе, они не вымерли бы. Как минимум шансы на выживание у них были бы выше. Возможно, и нам стоит об этом задуматься, вдохновившись «Звёздными войнами».

Именно космическая программа помогла создать Галактическую Республику, которая просуществовала 25 тысяч лет. В Галактическую Республику входили жители многих планет. Она была распределена между звездными системами. Поэтому ей не была страшна катастрофа вроде падения астероида или атаки Звезды Смерти.

Прямая и явная угроза

Конец света может случиться по-разному. Но практически у каждого сценария есть параллель с сюжетом «Звёздных войн». Рассмотрим вариант столкновения Земли с кометой. Даже если диаметр кометы не будет превышать нескольких километров, количество энергии, выделившейся при столкновении, будет эквивалентно одновременному взрыву нескольких миллионов атомных бомб! Последнее известное столкновение с объектом диаметром в 10 км произошло 60 миллионов лет назад и известно как мел-палеогеновое вымирание. Динозавры его, как известно, не пережили. Очевидно, что подобное случается нечасто, однако за долгую историю Земли это не единственное столкновение. По разрушительности его можно сравнить с попаданием луча Звезды Смерти.

Столкновения с объектами поменьше, диаметром 1-2 км, происходят примерно раз в 500 тысяч лет. Их иногда называют событиями на грани глобальной катастрофы, поскольку они могут прервать цепь питания как на суше, так и в мировом океане, подняв столько пыли, что фотосинтез будет невозможен. Также они могут вызвать мегацунами или глобальные лесные пожары.

Кстати, «голливудский» способ борьбы с подобными объектами не поможет. Если взорвать комету, она просто превратится в кучу осколков, которые обрушатся на Землю точно так же, как осколки Звезды Смерти должны были обрушиться на Эндор.

Солнечный удар

Если комета нас не прикончит, то рано или поздно это сделает Солнце. Хотя скорее – поздно.

Ресурсы Солнца, как и ресурсы Земли, не бесконечны. Бóльшую часть своей жизни Солнце сжигает водород. Но в какой-то момент он сгорит весь, и тогда в качестве топлива Солнце переключится на гелий. А когда звезда сжигает гелий, это плохо заканчивается для окружающих ее планет: она вырастает в размерах, превращаясь в красного гиганта.

Герберт Уэллс описал такой вариант конца нашей Солнечной системы в своем знаменитом романе «Машина времени» (1895). Ближе к концу романа герой попадает на Землю, летящую в сторону огромного красного светила, вечно висящего в закате. Если расчеты ученых верны, то нечто подобное действительно произойдет. В далеком будущем – возможно, через 5 миллиардов лет – наше Солнце превратится в красного гиганта, размер его вырастет в 200 тысяч раз. При этом оно поглотит все близлежащие планеты, включая Землю. Похоже, шансов выжить на Марсе будет больше, так что идея «Звёздных войн» о космической экспансии в будущем станет актуальной.

Четыре всадника шестого массового вымирания

Человеческую активность на Земле иногда называют шестым массовым вымиранием.

Ученые смогли установить, что за 450 миллионов лет распространения жизни на суше произошло пять крупнейших массовых вымираний, но, возможно, наступает шестое В прошлом формам жизни требовалось около 30 миллионов лет, чтобы оправиться от подобного события, – это в сто раз больше, чем минуло с зари человечества.

Последствия шестого массового вымирания, которого еще можно избежать, будут похожи на научно-фантастический фильм в жанре катастрофы.

Фундаментальные изменения планетарного масштаба уже начались. Земля сталкивалась с глобальным потеплением, окислением океанов и массовым вымиранием живых существ – задолго до появления человека. Но никто не знает, насколько длительными будут текущие изменения. Они могут быть коротким переходным периодом в истории Земли, а могут стать началом длительного изменения планетарного климата.

Миф о четырех всадниках Апокалипсиса впервые появился в Откровении Иоанна Богослова, последней книге библейского Нового Завета. Четыре всадника – скачущие на рыжем, белом, вороном и бледном конях – несут в мир Апокалипсис и являются предвестниками Страшного Суда.

Эксперты полагают, что нынешний кризис уникален в истории Земли и что на него влияют четыре фактора:

– распространение живых существ по всей Земле, за пределами первоначальных ареалов их обитания;

– один вид (человек) контролирует значительную часть процесса первичного производства биомассы;

– попытки человека контролировать эволюцию;

– рост техносферы – слияние человека и созданных им технологий.

Космический век

Вывод очевиден.

Чтобы повысить шансы выживания человечества, нужна космическая программа. Как и жителям Центральных Миров (Ядра) во вселенной «Звёздных войн», нам надо основать Галактическую Республику. Как и раньше, «Звёздные войны» могут служить примером организации распределения человеческой популяции в космосе.

Старт уже дан. Космический век начинается. В истории человечества уже были каменный век, бронзовый век и железный век. Индустриальную революцию XIX века в свое время называли машинным веком. Но в 1957 году с запуском спутника человечество вступило в космический век. В том же году в космос отправилось первое живое существо – собака Лайка; спустя четыре года, в 1961 году, за ней последовал первый человек в космосе – Юрий Гагарин. В 1963 году – первая женщина, Валентина Терешкова. А в 1965 году Алексей Леонов стал первым человеком, вышедшим в открытый космос.

Мы научились выводить на орбиту космические станции и с их помощью изучать жизнь в невесомости. Космическая станция «Мир» служила исследовательской лабораторией, в которой проводились опыты по биологии, физике, астрономии, метеорологии, а также изучались технологии, необходимые для постоянного пребывания в космосе. Сегодня Международная космическая станция (МКС) является результатом десятилетий работы над запусками и эксплуатацией подобных станций.

Будущее человечества в космосе

«Звёздные войны» вдохновляют многих.

Но для следующего шага на пути человечества в космос – будь то колонизация Луны или Марса, добыча полезных ископаемых в дальнем космосе или превращение астероидов в космические города – кроме вдохновения нужны еще изобретательность, исследования и разработка новых способов жизни в космосе.

Примерно в те же дни, когда состоялась премьера «Новой надежды», группа профессоров встретилась для того, чтобы обсудить возможный дизайн орбитальных колоний. Они предложили станцию в форме колеса диаметром 1,6 км. Станция должна была вращаться для создания искусственной гравитации и работать от солнечных батарей. Не совсем Звезда Смерти, но неплохое начало.

Ученые также рассматривали идею создания двигателя с применением атомной энергии. Горючее для такого двигателя легче и эффективнее, чем обычное ракетное топливо, что поможет кораблю улететь глубже в космос, но это не всегда безопасно. Другим вариантом является ионный двигатель, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги за счет ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле.

Может быть, у НАСА еще нет гипердрайва, а китайцы не строят Звезду Смерти, что бы ни говорила пропаганда. Но уже более 50 лет человечество посылает космические аппараты как внутри Солнечной системы, так и за ее пределы, а при помощи космических телескопов смотрит на далекие-далекие галактики…

Теория относительности Эйнштейна и «Звёздные войны»: сложности путешествия со скоростью света

Давайте представим себе Рей, летящую в ночном небе планеты Джакку.

Без корабля или спидера – просто Рей. Не важно, каким образом. Возможно, она раздобыла какое-то репульсорное устройство и прицепила его на пояс. Она очень быстро летит по ночному небу. Она несется со скоростью света. Не будем задумываться о том, как она разогналась до подобной скорости. В конце концов, это же «Звёздные войны». Несомненно, она круто выглядит, мчась сквозь облака, и она решает посмотреть на свое отражение. Она достает из рюкзака небольшое зеркальце и смотрится в него, зная, что две луны Джакку дают достаточно света для того, чтобы можно было увидеть свое отражение.

Но что же видит Рей?

Если она летит со скоростью света, то лунный свет, отраженный от ее лица, не успевает достичь зеркала. Ведь он тоже движется со скоростью света вместе с Рей. В каком-то смысле Рей находится на пике световой волны, поэтому отраженный ею свет не может догнать зеркало!

Странно, да? Она не будет отражаться в зеркале, словно вампир. В некоторых культурах считается, что вампиры не отражаются в зеркалах и не отбрасывают тень, поскольку у них нет души. Но мы с вами не в романе Брэма Стокера[9], а в «Звёздных войнах», и это наш мысленный эксперимент.

Эксперимент продолжается

Свет на Джакку не должен пропадать.

Под прямым светом звезд или под светом, отраженным лунами, образ Рей должен появиться в зеркале. Но давайте теперь подумаем о последствиях того, что ее образ не исчезает из зеркала. Предположим, что Финн тоже находится на Джакку, рядом с заброшенной Имперской базой.

Переняв навыки Рей, он смог раздобыть на базе макробинокль вроде того, каким Оби-Ван пользовался на Джеонозисе. Финну повезло найти специальную модель с опцией ночного видения. Бинокль прекрасный, он позволяет видеть на огромные расстояния. Говорят, некоторые модели настолько мощные, что с их помощью можно, находясь на поверхности планеты, видеть то, что творится в открытом космосе[10].

Финн замечает в бинокль Рей. Он настраивает прибор, чтобы разглядеть ее получше. Он видит Рей, летящую со скоростью света, и ее отражение. Чтобы удостовериться в реальности происходящего, Финн использует функцию видеозаписи бинокля и проигрывает полученный файл.

Но ведь тут тоже что-то не так, не правда ли? Финн видит свет, отражающийся от лица Рей на двойной скорости!

Если Рей движется со скоростью 300 тысяч км/с, и лунный свет, отражающийся от ее лица, движется со скоростью 300 тысяч км/с, то относительно Финна свет должен двигаться со скоростью 600 тысяч км/с!

Что-то тут не так

Ответ на загадку очень прост. Скорость света, отраженного от лица Рей, одинакова для обоих наблюдателей – и Рей, и Финна.

Беда в том, что выводы из этого ответа не так просты. Похожий мысленный эксперимент привел Эйнштейна к заключению, что если скорость света едина для всех наблюдателей (включая Рей и Финна), то все концепции, связанные с движением света, должны измениться. Классические теории о времени, расстоянии, массе и скорости можно выбросить в мусорное ведро истории.

Итак, Эйнштейн пришел к выводу, что свет всегда движется с определенной скоростью, которую ученые обозначают как «с». С точки зрения нашего эксперимента это означает, что как для Рей, так и для Финна скорость света одинакова. Для мира «Звёздных войн» это означает, что мгновенное путешествие между двумя точками невозможно. Иными словами – куда бы вы ни отправились, вам потребуется время на то, чтобы туда попасть.

И тут мы подходим к более важному для мира «Звёздных войн» вопросу: что произойдет, когда корабль приблизится к скорости света?

Энергия и инерция, Е=мс²

Когда космический корабль набирает скорость, он ускоряется.

Его ускорение пропорционально прилагаемой силе – следовательно, чем больше сила, тем быстрее корабль набирает скорость. Однако чем больше масса корабля, тем сложнее его разогнать. Причина этого в свойстве массы, известном как инерция и позволяющем телу находиться в состоянии покоя или двигаться с равномерной скоростью. Можно сказать, что это свойство противостояния изменению скорости. Именно из-за инерции проще разогнать Королевский звездный корабль Набу, чем линкор Торговой Федерации.

Эйнштейн считал, что чем больше энергии вы даете объекту – такому, как космический корабль, – тем тяжелее становится объект. Возьмем «Тысячелетний сокол»: чтобы набрать скорость, ему нужна энергия. А чтобы разогнаться до скорости света, объем прилагаемой энергии может вырасти до бесконечности! Возможно, чтобы переместить «Тысячелетний сокол» из одной точки в другую со скоростью света, понадобится вся энергия вселенной. Небольшая такая загвоздка.

Именно поэтому гипердрайв становится необходимым изобретением.

Звезда Смерти – это удачный дизайн для космической станции?

Звезда Смерти – это боевая станция размером с город, созданная, чтобы сеять ужас в сердцах врагов и уничтожать целые планеты. Но такая станция не появляется ниоткуда, ее построению предшествует целая цепь событий – от замысла какого-нибудь прогрессивного мыслителя до проработки всех технических тонкостей, необходимых для его реализации. Ну и как у человечества по части дизайна космических станций?

Самое близкое к Звезде Смерти, что у нас есть, это космические станции, запущенные на земную орбиту.

Но можно ли их сравнить с любимой игрушкой Императора Палпатина?

Боевые станции

В 1977 году, когда «Звёздные войны» вышли в прокат, у Соединенных Штатов на орбите была космическая станция НАСА «Скайлэб». Однако к выходу «Возвращения джедая» станция была затоплена.

В отличие от «Скайлэб», Звёзды Смерти были разработаны для военных целей. Но «Скайлэб» не была единственной – или первой, если на то пошло, – космической станцией. К моменту выхода фильма Советский Союз уже запустил несколько станций «Салют». Как и в случае со Звездами Смерти, большинство из них на самом деле входили в военную программу под названием «Алмаз» и даже были оснащены оружием – модифицированной автоматической пушкой Нудельмана-Рихтера НР-23, стрелявшей 23-мм снарядами со скоростью до 950 выстрелов в минуту. Пушка была зафиксирована на борту, поэтому, чтобы прицелиться, нужно было переориентировать всю станцию. Ничего не напоминает?

Перед сводом станции в атмосферу в 1975 году пушку протестировали. Как выяснилось, от выстрела вся станция начинает вибрировать, и, чтобы сбалансировать отдачу, пришлось запустить двигатели в противоположном направлении. В дальнейшем было разработано множество различных космических систем вооружения. Значительное количество проектов было посвящено защите от потенциального ядерного ракетного удара. Предложения включали лазеры и баллистические антиракеты, а также зеркала, которые должны были отражать направленный с Земли лазерный луч в другую точку планеты.

С окончанием холодной войны закончилась и эпоха милитаризации космоса. Сегодня страны в космосе предпочитают сотрудничество, символом которого стала Международная космическая станция (МКС).

Энергетика станции

Очевидно, что для работы космической станции нужна энергия. Говорят, Звезда Смерти использовала реактор на гиперматерии. К сожалению, земная наука пока не открыла секрет этой экзотической технологии.

Вместо нее МКС использует восемь солнечных батарей площадью 35 на 12 м, вырабатываемая мощность которых составляет от 84 до 120 кВт. Вдобавок к солнечной МКС может использовать химическую энергию перезаряжающихся батарей, срок службы которых составляет около шести с половиной лет.

Исключая перечисленные, самым продвинутым методом получения энергии на сегодня является реакция ядерного распада, которая дает в миллион раз больше энергии, чем любая химическая реакция. Конечно, есть реакция ядерного синтеза, которая позволяет получить в три-четыре раза больше энергии, чем реакция распада. Но ученые и инженеры пока еще пытаются выяснить, как эффективно использовать ядерный синтез для выработки энергии.

Среди возможных источников энергии в далеком будущем нельзя не упомянуть антивещество. Взаимодействие килограмма антивещества с веществом может высвободить количество энергии, сопоставимое со взрывом Царь-бомбы[11], самой большой термоядерной бомбы в истории. Однако с применением современных технологий на производ ство одного грамма антивещества уйдет сто миллиардов лет.

Температурный контроль

Температуру космической станции необходимо регулировать. Солнечная сторона МКС может нагреваться до +121 °С, а темная сторона – охлаждаться до -157 °С Отчасти проблему решают утеплители, увеличивая период, который потребуется МКС для того, чтобы принять или отдать тепло. В целом же охлаждение представляет куда бóльшую сложность, чем нагревание.

Космические станции генерируют тепло из-за находящихся на них космонавтов, энергосистем и, главное, рабочего оборудования. Как известно, у Звезды Смерти были знаменитые тепловые выхлопные порты для отвода части тепла, образовавшегося в реакторе. Стоит отметить, что в этом случае для того, чтобы избавиться от лишнего тепла, порт должен выбрасывать какую-то материю.

Дело в том, что в вакууме тепло не может быть передано с помощью конвекции[12] или кондукции[13], так как в обоих случаях для его передачи нужна какая-то материя. Вместо этого в реальных условиях космоса от тепла избавляются, преобразуя его в излучение.

На МКС используется активная система терморегулирования (Active T ermal Control System). Вода проходит через холодные пластины, отдавая им излишки тепла. От пластин тепло забирает контур, заполненный аммиаком, а тот в свою очередь отдает тепло находящимся в открытом космосе радиаторам-излучателям, которые преобразуют его в инфракрасное излучение.

Возвращаясь к Звезде Смерти, можно сказать, что если вы хотите избавиться от излишков тепла, то сфера – не самая удачная форма, поскольку у нее наименьшая площадь поверхности относительно объема. Самое простое решение проблемы охлаждения громадной Звезды Смерти – увеличить площадь поверхности. Один из вариантов – использование неровной поверхности, как в случае человеческого мозга.

Если посмотреть на Звезду Смерти вблизи, то видно, что на ней несметное количество башенок, углублений и различных надстроек. Возможно, часть из них используется для сброса излишков тепла через излучение. Впрочем, для повышения эффективности тепло также можно использовать в качестве альтернативного источника энергии[14].

Орбитальные характеристики

МКС делает оборот вокруг Земли за 93 минуты. Сама станция размером с футбольное поле, но когда мы поднимаем глаза, то видим лишь маленькую звездочку, летящую по небу, потому что она находится на низкой околоземной орбите (НОО) высотой от 330 до 410 км.

На НОО объекты подвергаются воздействию верхних слоев атмосферы, которое их замедляет, что приводит к снижению высоты полета. Поэтому МКС приходится регулярно корректировать орбиту. Это можно делать с помощью химических двигателей самой станции, расположенных в модуле «Звезда», или с помощью двигателей кораблей, пристыкованных к МКС. В будущем планируется использование ионных и плазменных двигателей, поскольку они более экономичны, чем химические.

Как и МКС, Звезда Смерти может передвигаться с помощью ионных двигателей, расположенных на ее «экваторе». Кроме того, она оборудована гипердрайвом для путешествий между звездными системами. Поскольку МКС была задумана как околоземная станция, ей двигатели нужны лишь для корректировки орбиты.

Когда Звезда Смерти висит над Эндором, она все время находится над одной точкой поверхности. На Земле подобные орбиты называют геостационарными, а иногда еще орбитами Кларка, в честь писателя-фантаста Артура Кларка, написавшего о преимуществах подобных орбит в научно-популярной статье еще в 1945 году. Обычно на подобных орбитах располагаются метеоспутники и спутники связи.

На Земле геостационарная орбита расположена примерно в 36 тысячах км над планетой. Если бы Звезда Смерти II вышла на геостационарную орбиту над нашей планетой, то мы видели бы ее как объект размером с половину луны. Но Эндор – это на самом деле луна, масса которой значительно меньше, чем у Земли. Поэтому геостационарная, а точнее, «эндорстационарная» орбита будет ниже.

Искусственная гравитация

Для поддержания жизни экипажа станции нужна система жизнеобеспечения, отвечающая за кислород, воду, давление и температуру. Уменьшенная гравитация может привести к проблемам со здоровьем, таким как атрофия мышц и костей. Чтобы избежать негативных эффектов, астронавты на МКС постоянно занимаются на тренажерах.

Большая сила притяжения Земли обусловлена массой планеты, но космическая станция весит всего 420 тонн, чего недостаточно для появления сколько-нибудь заметной гравитации. В зависимости от массы у Звезды Смерти может и не быть подобной проблемы.

Если считать, что диаметр ЗС-I 120 км, а масса – 134 квадриллиона тонн (эти числа вы можете помнить по главе «Сколько стоит построить Звезду Смерти?»), то можно вычислить силу гравитации на ее поверхности. Получается, что для человека весом 70 кг она составит примерно четверть от силы земного притяжения, что больше силы притяжения на Луне (одна шестая притяжения Земли). Но это только на поверхности, а с приближением к центру станции гравитация будет падать.

Другой способ создания искусственной гравитации – раскрутить корабль, подобно карусели. Чем быстрее карусель крутится, тем сложнее на ней оставаться: если вы не закреплены, то вас будет сносить к краю. В случае, когда на краю карусели ставят стену, то любителей аттракционов прижимает к ней. Тот же принцип можно применить и к космическому кораблю.

На корабле сила прижатия к стене будет ощущаться подобно тому, как гравитация тянет нас вниз. Стена станет низом, а центр вращения – верхом.

Взяв за основу эту идею, ученые предложили создать станцию в виде гигантского велосипедного колеса. Впервые оригинальное предложение высказал Вернер фон Браун в 1954 году, но большинству она знакома по фильму «2001: Космическая одиссея»[15].


Люди располагаются по краю колеса, а центр будет для них потолком. Таким образом, центробежная сила будет ощущаться как гравитация. По такому же принципу может создавать искусственную гравитацию и большая цилиндрическая станция.

Однако для сферы вроде Звезды Смерти это будет сложнее. На «экваторе» предметы будут двигаться быстрее и центробежная сила будет больше, а ближе к полюсам она снизится почти до нуля.

В вымышленной действительности на Звезде Смерти силу притяжения обеспечивают стабилизаторы гравитационного поля и компенсаторы, которые можно включать и выключать. Но современная наука не может создать ничего подобного.

Почему «Тысячелетний сокол» – столь ценный корабль?

Хоть он и не самый красивый космолет на парковке, его ни с чем не перепутаешь. Кабина пилота расположена сбоку, а на крыше – тарелка радара с сомнительными аэродинамическими свойствами. Лэндо называет его «самым быстрым куском мусора в галактике», а Лея – «ведром с болтами». Если судить по пренебрежительному отношению окружающих, то он не выглядит хорошим кандидатом на звание лучшего корабля, особенно рядом с такими грациозными образцами, как Королевский звездный корабль Набу Почему же Хан Соло так любит свой корабль?

Корабль контрабандиста

Ценность корабля определяется тем, для чего он используется, а Хан Соло использует его для перевозки контрабандных товаров.

В нашем мире контрабандисты были мореходами с любовью к приключениям или быстрой наживе. Учитывая, что Хан Соло выиграл «Тысячелетнего сокола» в сабакк, он вполне подходит под описание.

Требования контрабандиста к кораблю отличаются от требований законопослушного торговца. Обычные торговцы предпочитают большие вместительные корабли, а контрабандисты выбирают маленькие – те, которые легче загрузить, разгрузить и спрятать. Им важна маневренность для того, чтобы быстро вплыть в порт или покинуть его. Корабли контрабандистов XVIII века специально перестраивались для увеличения скорости, а также оборудовались дополнительными пушками на случай опасности.

«Тысячелетний сокол» – это легкий коррелианский грузовой корабль YT-1300 с некоторыми модификациями. Прежде всего, это потайные отсеки для перевозки контрабанды. Хан внес и другие улучшения, которые помогали ему в работе. Как и корабли контрабандистов прошлого, «Сокол» оснащен различными системами вооружения: лазерными батареями, выдвижными бластерами и самонаводящимися ракетами, – которые Лэндо использовал, чтобы уничтожить Звезду Смерти II.

Вдобавок к стандартному защитному полю и щитам-дефлекторам корпус корабля дополнительно укреплен вокруг важных отсеков, таких как двигательный и жилой. На самый плохой случай корабль оборудован пятью спасательными шлюпками.

Итак, у «Сокола» есть все необходимое кораблю, построенному как грузовой и перестроенному для контрабанды. А тот факт, что знаменитый корабль не очень впечатляюще выглядит, может быть только на руку контрабандисту, который предпочитает свободно и незаметно перемещаться, не привлекая лишнего внимания.

Нельзя недооценивать важность хорошего пилота. Это заметно на примере Рей, когда они с Финном сбегают на «Соколе» от врагов в «Пробуждении Силы» – хоть она и назвала корабль «мусором», когда увидела впервые. Как же различить хороший корабль и «груду железа»?

Не судите книгу по обложке

Ничего удивительного нет в том, что большинство жителей вселенной «Звёздных войн» судят о «Тысячелетнем соколе» по внешнему виду. Мало того что он выглядит как обычный грузовой корабль, на вид ему еще и постоянно требуется ремонт. Это все равно что поставить баржу рядом с яхтой и спросить: что лучше? Но, несмотря на внешность, «у этой малышки есть парочка сюрпризов». Так каковы же положительные стороны корабля?


Вместимость: это грузовой корабль!

На Земле грузовые корабли существуют уже сотни лет, но грузовой космический корабль впервые появился в 1978 году. Это был беспилотный корабль, доставлявший грузы на станцию на низкой околоземной орбите. То есть ему надо было подняться всего на несколько сот километров над Землей, и ему не требовалась система жизнеобеспечения[16].

В отличие от него, грузовой корабль типа YT-1300 – пилотируемый, и ему приходится путешествовать между звездными системами на расстоянии многих световых лет друг от друга. А значит, ему нужны такие дополнительные отсеки, как рубка, жилой отсек и гипердрайв: все это влияет на дизайн и вместимость корабля. К тому же на нем есть комната отдыха с диваном и столом, снабженным голографическим проектором.


Внешний вид: это летающий гамбургер![17]

Некоторым летательным аппаратам – например, стелс-бомбардировщикам B-2 – для скрытности необходимы определенные форма и цвет. Но к «Соколу» слово «скрытность» не имеет никакого отношения. Его можно было применить к кораблю лишь один раз – когда Хан Соло подлетел вплотную к Имперскому разрушителю «Мститель», посадил на него корабль, а потом улетел от него вместе со сброшенным мусором.

«Тысячелетний сокол» часто летает в атмосфере, где в игру вступает сопротивление воздуха. Особенно большой проблемой здесь представляются выступающая рубка и радар, которые должны обладать большим запасом прочности, чтобы не сломаться под давлением воздуха на большой скорости.

Проблему можно решить, если использовать при полете в атмосфере защитное поле корабля, создавая вокруг «Сокола» сферу с хорошими аэродинамическими свойствами, но для этого потребуется весьма мощный генератор поля.


Двигатели: корабль оснащен двумя наборами двигателей для субсветовых полетов, а также отдельным двигателем для осуществления посадки.


Его субсветовые двигатели, произведенные компанией Girodyne, позволяют «Соколу» двигаться со скоростями, не превышающими скорость света. Сказано, что они работают на реакции ядерного синтеза, энергия которой выбрасывает заряженные частицы топлива из сопел в зад ней части корабля. Чтобы обеспечить необходимое ускорение при маневрах «Сокола», требуется либо большое количество топлива, либо разгон заряженных частиц до сумасшедших скоростей. Пластинчатые рули, находящиеся над и под выхлопом, воздействуют на поток частиц, изменяя направление движения корабля. Это похоже на системы управления полетом, применяемые на современных ракетах и реактивных самолетах.

Использование субсветовых двигателей в атмосфере позволяет «Соколу» развивать скорость 1050 км/ч. Для сравнения: истребитель F-14 Tomcat способен летать на скорости 2485 км/ч, так что в атмосфере «Сокол» – далеко не чемпион.

Для перелетов на большие расстояния «Тысячелетний сокол» использует гипердрайв Isu-Sim SSPO5, с помощью многочисленных апгрейдов доведенный до уровня 0,5. Чем ниже число, тем быстрее гипердрайв. Звездные разрушители оборудованы гипердрайвами уровня 2,0, поэтому в гиперпространстве им за «Соколом» не угнаться. «Тысячелетний сокол» способен уйти в гиперпрыжок даже из ангара другого корабля.

Навигация: он прошел Дугу Кесселя менее чем за 12 парсеков[18]!


Если вы вдруг не в курсе, существует множество мер длины, одна из которых – парсек. Это расстояние, которое свет может преодолеть за 3,26 года, что в километрах составляет 30,8568 триллиона. Это более чем в 5 тысяч раз дальше, чем расстояние до Плутона.

Хан Соло утверждал, что «Тысячелетний сокол» прошел Дугу Кесселя менее чем за 370 триллионов километров, что в 4,5 раза дальше, чем от Земли до Сириуса – самой яркой звезды нашего небосвода. Очевидно, что преодолеть такое расстояние за короткий срок возможно только в гиперпространстве.

Космическому кораблю необходим бортовой компьютер для многочисленных вычислений, но, когда дело доходит до путешествий в гиперпространстве, вычислительная мощность становится жизненно важной. Именно компьютер убережет корабль от столкновения с планетами, звездами или черными дырами. Он работает подобно хорошему спутниковому навигатору.

Современные навигаторы подсказывают вам самый короткий путь, знают, сколько времени у вас займет дорога, предупреждают о пробках, а в будущем, возможно, станут предлагать маршрут с самыми красивыми видами. По большому счету, это просто база данных возможных путешествий, достаточно ввести конечный пункт.

Навигационный компьютер «Тысячелетнего сокола» – это тоже навигатор, но не спутниковый, а межзвезд ный. Вместо того чтобы использовать данные со спутников для определения местоположения, он, вероятно, использует данные о положении видимых звезд и о скорости корабля относительно определенных небесных объектов.


Навигатору необходимо постоянное обновление карт и данных о галактике, а также хорошая программа для того, чтобы все это обсчитывать.

Мы уже знаем, что «Тысячелетний сокол» несколько раз модифицировался, так что его бортовой компьютер в порядке. Что до карт – возможно, Хан и Чуи разжились специальными контрабандистскими базами самых коротких путей через гиперпространство, которых нет в обычных справочниках. Все равно что иметь навигатор, разработанный таксистами, с указанием всех объездов и сквозных дворов.

Когда между точками А и Б можно проложить множество маршрутов, знание самого короткого сыграет важную роль в определении того, кто окажется в точке Б раньше. Возможно, именно так «Тысячелетний сокол» и смог пройти Дугу Кесселя за 12 парсеков.

В общем, хотя «Тысячелетний сокол» и выглядит как «ведро с болтами», но это лишь свидетельство его многочисленных «специальных» модификаций, а именно они и дают ему превосходство в соревновании.

Он действительно очень ценный корабль.

Каковы шансы уцелеть в астероидном поясе?

«Сэр, наши шансы уцелеть в астероидном поясе приблизительно 1 к 3720».

Это классическая фраза С-3РО. Но Хану Соло малоинтересны шансы – он пытается выжить и ради этого готов пойти на любой риск.

Но насколько верны подсчеты С-3РО? Особенно если учесть, что наши герои все-таки выжили. Как вообще можно делать подобные предсказания?

Положиться на удачу

Хан Соло – человек азартный. Иначе у него и не было бы «Тысячелетнего сокола». Когда он решает провести корабль через пояс астероидов, С-3РО говорит ему о шансах, чтобы объяснить, насколько безумна эта идея. Но действительно ли шансы так малы?

В Великобритании 70 % взрослого населения участвуют в национальной лотерее, несмотря на то что шанс сорвать джекпот один к 45 миллионам. Значит, участники лотереи безумнее Хана Соло? Не совсем.

Хотя многие мечтают выиграть джекпот, это не единственный способ добиться успеха в лотерее, ведь в ней есть и другие призы. Шансы получить наименьший приз – достаточно реалистичные 1 к 96, а следующий по величине – 1 к 2179. Так что можно сказать, что люди, играющие в лотерею, менее иррациональны, чем Хан Соло, рискующий при вероятности 1 к 3720.

Но есть и другой фактор. Цена проигрыша. В лотерее вы рискуете парой долларов, в то время как Хан Соло ставит на кон свою жизнь, а также жизни Чуи и Леи. Если бы жители Великобритании, покупая лотерейный билет, каждый раз рисковали жизнью, то число участников было бы значительно меньше, чем 70 % населения. Ведь большинство отказывается играть в русскую рулетку, где шанс выжить 5 к 1 – 83 %! Для сравнения, озвученные С-3РО шансы 1 к 3720 – это 0,027 %. Или в 3 090 раз ниже, чем при игре в русскую рулетку. Так что Хан Соло – тот еще псих!

Каковы шансы?

Когда мы выбираем тот или иной вариант, то обычно имеем дело с возможными, а не гарантированными результатами наших поступков. Вероятность – это мера того, насколько возможно, что какое-то событие произойдет. В данном случае мы говорим об успешном пролете через пояс астероидов.

Когда вы бросаете монетку, то возможных результатов всего два. Если проводить чистый эксперимент, без каких-либо уловок, то у каждого результата равный шанс реализоваться. Это называется пятьдесят на пятьдесят, поскольку каждый вариант выпадает в 50 % случаев.

Представьте, что в скачках участвуют две лошади. Если для обеих все условия и характеристики равны, то у каждой из них шанс выиграть 50 %. Но так не бывает. Огромное количество факторов влияет на результат. Лошади – разные, как и их жокеи. У них различный уровень опыта, тренированности и таланта; даже погода может предопределить победу одной из них.

Чтобы дать надежный прогноз какого-либо события, необходимо обладать знаниями о том, как различные факторы могут повлиять на результат. Это касается и скачек, и спортивных соревнований, и даже наличия снега на Рождество. В букмекерских конторах людей, составляющих прогнозы, называют компиляторами ставок. Используя свое знание определенного вида спорта, они могут установить, насколько удачным будет исход соревнования.

Лучший способ спрогнозировать результат – проанализировать, как подобные события развивались в прошлом. Для С-3РО это означает получить как можно больше данных о попытках пройти через пояс астероидов. Результаты анализа, возможно, покажут, что на каждый корабль, успешно прошедший через пояс астероидов, приходятся 3720, которым подобное не удалось.

Но такой расчет не учитывает таланта конкретного пилота, размеров и маневренности корабля, условий, при которых он вошел в астероидный пояс. Даже если все эти факторы известны, для каждого из них надо определить вероятность, высчитать которую без достаточных данных машине вроде С-3РО будет не под силу.

Вот почему важной чертой для компилятора ставок является способность предчувствовать результат, исходя из собственного опыта и интуиции, которой С-3РО, будучи роботом, не обладает. Ему не под силу понять человеческие амбиции и то влияние, которое они могут оказать на результат. Таким образом, любая оценка, приведенная С-3РО, будет далека от правды, ведь в ней не учитывается самый главный фактор – человеческий. Насколько же велика была опасность?

«Это не лазер. В нас что-то врезалось!»

В Солнечной системе астероиды тоже встречаются. Самые известные их скопления – это околоземные астероиды, троянские астероиды Юпитера и главный пояс астероидов.

Когда дело доходит до полета через область астероидов, основными факторами являются их размеры, скорость и густота. Астероиды вокруг планеты Хот расположены очень близко друг к другу. Значит, это либо свежеобразовавшийся пояс астероидов, либо результат недавнего столкновения нескольких крупных астероидов.

В Солнечной системе бóльшая часть астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера, в главном поясе. Их размеры варьируются от нескольких метров до 900 километров в поперечнике. Иногда они сталкиваются, распадаются на обломки и разлетаются друг от друга.

Из сотен миллионов астероидов главного пояса около 25 миллионов имеют размер больше 100 м в поперечнике, а размером больше 100 км могут похвастаться лишь две сотни астероидов. Несмотря на их огромное количество, подсчитано, что общая масса объектов в главном поясе составляет лишь 4 % массы Луны. Представьте теперь, что при такой общей массе объекты образуют кольцо вокруг Солнца, и вы поймете, что они расположены не очень плотно друг к другу.

Среднее расстояние между астероидами составляет 965 тысяч километров, то есть они отстоят друг от друга в два раза дальше, чем Луна от Земли. Так что шансы уцелеть в главном поясе весьма велики.

Первым космическим аппаратом, прошедшим через главный пояс астероидов, была межпланетная станция «Пионер-10»[19]. Все последующие аппараты также без проблем пересекали его. Таким образом, на основании фактических данных, вероятность успеха при прохождении главного пояса астероидов составляет 100 %. Специалисты НАСА подсчитали, что шанс столкновения аппарата с астероидом составляет примерно один к миллиарду.

Главный пояс астероидов – не единственный во вселенной. Например, в системе Эпсилон Эридана – одной из ближайших звезд – астрономы обнаружили два астероидных пояса различной плотности.

После всего вышесказанного каковы же на самом деле шансы Хана пройти через поле астероидов?

Навигация среди вероятностей

Когда С-3РО говорил о шансах он, конечно же, не понимал, насколько талантливым и везучим пилотом был Хан Соло. Вдобавок психологические параметры, которые могли повлиять на способность Хана фокусироваться на задаче и преуспеть в ее решении, слишком непредсказуемы.


Роботу было бы проще предсказать траектории астероидов. Теоретически, будь у него хорошие сенсоры, он мог стать более подходящим пилотом для навигации между астероидами, чем Хан Соло. А еще более удачным решением было бы оборудовать корабль системой раннего оповещения, которая помогла бы вообще избежать вхождения в поле астероидов.

Подобная система была разработана на Земле против айсбергов. После гибели «Титаника» был организован Международный ледовый патруль, отслеживающий ситуацию с айсбергами в Северной Атлантике и передающий необходимые данные судам.

У нас есть и система слежения за астероидами. Координационный центр планетарной защиты, созданный под эгидой НАСА, отвечает за раннее обнаружение потенциально опасных объектов (PHOs) – астероидов или комет, орбита которых пролегает на близком расстоянии от Земли, и достаточно больших, чтобы достичь поверхности нашей планеты при попадании в атмосферу.

Но если С-3РО говорил о конкретной ситуации, то, вероятно, и шансы он определял касательно конкретного поля астероидов. Возможно, он просто повторял статистические сведения из банка данных. Хотя лучше воспользовался бы другой информацией.

Например, данными об укрепленном корпусе «Сокола» и его дефлекторных щитах, а также о высокой маневренности корабля – если бы он учел все это, то, несомненно, шансы выживания в его расчетах были бы выше. Также помогло бы знание о типе астероидов в данном регионе.

Современные ученые считают, что многие астероиды не являются одним цельным камнем, а состоят из нескольких камней, слабо скрепленных друг с другом, – иногда подобные конгломераты называют «грудой щебня». Столкновение с таким астероидом вряд ли нанесло бы значительный урон «Тысячелетнему соколу», защищенному щитами.

Подводя итог, можно сказать, что шансы уцелеть в случайно встреченном «астероидном поле» вряд ли можно рассчитать, не имея под рукой достаточно полной информации обо всех факторах, способных повлиять на развитие ситуации. Одно можно сказать наверняка – если пояс астероидов подобен главному поясу Солнечной системы, то шансы на успех весьма велики.

Насколько вероятны межзвездные перелеты как в «Звездных войнах»?

Люк Скайуокер находится в системе Дагоба у Йоды. Он узнаёт, что его друзья на планете Беспин попали в беду. Он прыгает в свой Х-крыл и отправляется к ним. Если взглянуть на карту вселенной «Звёздных войн», то можно увидеть, что от системы Дагоба до Беспина минимум 10 тысяч световых лет. Люка не пугает перспектива полета на такое расстояние в тесной кабине. На дорогу у него уходит от силы несколько часов.

Как мы помним, Эйнштейн утверждал, что невозможно передвигаться быстрее скорости света. Очевидно, жители вселенной «Звёздных войн» не задумываются об этой проблеме. Они не следуют законам физики, а срезают расстояние через гиперпространство.

Правда, подобной способностью обладают не все космические корабли – остальным приходится довольствоваться старой доброй досветовой скоростью. К сожалению, мы тоже попадаем в эту группу.

С точки зрения современной науки, насколько возможны межзвездные перелеты в духе «Звёздных войн»?

Первые шаги

Путешествие на другие планеты может занять месяцы или годы, но полет до соседней звездной системы – даже ближайшей – может длиться десятилетия или даже века.

На сегодняшний день рекорд на самый дальний полет от Земли принадлежит экипажу корабля «Апполон-13», который в 1971 году обогнул Луну. Астронавты, находившиеся в лунном модуле, названном «Водолей», отлетели от Земли на 400 171 км. Их полет в обе стороны занял чуть меньше шести дней.

Нельзя сказать, что миссия прошла гладко. Во время полета возникло множество проблем, и то, что астронавты «Аполлона-13» вернулись домой, говорит о таланте и упорстве всех участников экспедиции, включая специалистов на Земле.

Удивительно, что по прошествии почти полувека со времен миссий «Апполонов» мы так и не приблизились к полету на другую планету, не говоря уже о другой звездной системе. Мы еще очень и очень далеки от межзвездных путешествий.

Важным вопросом остается поддержание жизни экипажа на протяжении долгого путешествия в столь враждебной среде. Проблемы вызывает даже шестимесячный полет на Марс – представьте, насколько сложнее будет с путешествием за пределы Солнечной системы.

Тем не менее кое-что мы смогли отправить туда. Зонд «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, на сегодняшний день удалился от нас более, чем на 20 миллиардов километров (в 134 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца), летя сквозь межзвездное пространство.

В настоящий момент его скорость составляет 62 тысячи километров в час. Если бы «Вояджер» направлялся к ближайшей звезде – Проксиме Центавра, – то полет занял бы еще 73 700 лет.

Недавно была запущена инициатива Breakthrough Starshot, поддерживаемая Стивеном Хокингом. Участники проекта собираются с помощью наземного лазерного комлекса разогнать рой сверхлегких нанозондов с солнечными парусами. Теоретически зонды могут достичь скорости 200 миллионов км/ч. При такой скорости на полет к Альфе Центавра у них уйдет около 20 лет. Оттуда зонды смогут передавать изображения планет и другую информацию.

Очевидно, что для пилотируемых миссий такие варианты не подходят, но не стоит забывать, что мы в космосе еще немногим более полувека.

К тому же космические программы не дешевые. Они требуют больших вложений, солидной инфраструктуры и сотрудничества многих организаций. Приведем пример: чтобы послать человека на Луну в 1969 году, потребовалось 400 тысяч сотрудников, поддержка 20 тысяч организаций и университетов, а также 24 миллиарда долларов. А какова сегодня ситуация с космическими технологиями?

Космические корабли

За последний век летательные аппараты, построенные человеком, проделали огромный путь к совершенству.

И кажется, самые заметные рывки в развитии этой технологии связаны с войной.

Появление самолетов изменило всю сферу транспорта, а катализатором стала Первая мировая война. Скачок в развитии ракетных технологий тоже произошел благодаря войне – на этот раз Второй мировой, которая породила ракету «Фау»-2. А последовавшая за ней холодная война привела к космической гонке, в результате которой появились первые межконтинентальные баллистические ракеты.

Именно баллистические ракеты позволили человечеству вступить в космическую эру, выведя на орбиту сначала первый искусственный спутник, а в 1961 году и первого человека – Юрия Гагарина. Очевидно, война является хорошим двигателем для развития новых технологий.

Меньше чем через десять лет после выхода в космос человек ступил на поверхность нового мира, достигнув его с помощью ракеты «Сатурн-5». Около полувека «Сатурн-5» был самой большой из когда-либо построенных ракет, но ракета SLS[20], разрабатываемая НАСА, должна побить этот рекорд.

НАСА описывает ее как транспортное средство для новой эры исследования космоса за пределами земной орбиты. Впрочем, некоторые разрабатываемые космические аппараты доберутся до орбиты без помощи ракеты-носителя.

Крылатые космопланы будут стартовать за счет собственных двигателей. Кстати, именно так и поступают корабли во вселенной «Звёздных войн». Несколько подобных проектов сейчас находится на разных стадиях разработки. Среди них можно отметить космоплан Skylon, который планируется использовать на низкой околоземной орбите. Компания Virgin Galactic также собирается в ближайшее время запустить свой флот космических аппаратов.

Двигатели

Если говорить о межзвездных путешествиях, то две технологии, которые мы можем увидеть в «Звёздных войнах», действительно применяются при полетах в космосе.

Ионные двигатели, установленные на СИД-истребителях[21], используются в спутниках связи и космических зондах, таких как Dawn[22].

Правда, в отличие от СИД-истребителей, корабли с такими двигателями движутся медленно и плавно – во всяком случае поначалу. Ионные двигатели направляют разогнанные заряженные частицы в одну сторону, что позволяет толкнуть корабль в другую. Прелесть этих двигателей в том, что они весьма эффективно расходуют топливо и при постоянном ускорении могут развить весьма большую скорость.

Но, как и в случае с химическим ракетным двигателем, их скорость ограничена количеством имеющегося топлива. Когда оно заканчивается, двигатель не может больше ускоряться. К сожалению, ионный двигатель не подходит, если вы хотите в течение своей жизни добраться до другой звездной системы.

В «Атаке клонов» граф Дуку после битвы с Энакином, Оби-Ваном и Йодой отправляется с Джеонозиса на Корусант. Его корабль «Панворкка-116» оснащен солнечным парусом. Но, поскольку путь лежит практически на другой конец галактики, ему приходится воспользоваться гипердрайвом.

Так есть ли толк от солнечного паруса?

Если мы говорим о межзвездных путешествиях, то парус поможет покинуть звездную систему. Он способен еще увеличить скорость, используя эффект гравитационной пращи[23] на пути из системы. Однако, поскольку излучение звезды с удалением от нее становится слабее, парус не даст вам набрать достаточную скорость для быстрого путешествия к соседней звезде.

Сегодня НАСА готовит солнечный парус для миссии по изучению околоземных астероидов, которая начнется в 2018 году. Согласно расчетам, после трех лет пути парус поможет зонду развить скорость 240 тысяч км/ч (0,022 % скорости света).

Пассажирам подобного судна придется долго ждать, прежде чем оно разгонится. А потом им потребуется еще достаточно много времени – и соотвествующего расстояния, – чтобы затормозить перед тем, как они достигнут пункта назначения. Такие технологии не прокатят у жителей вселенной «Звёздных войн».


К сожалению, земные технологии в части межзвездных путешествий не так развиты, как в «Звёздных войнах».

Там разумные расы используют двигатели гиперпространства – гипердрайвы. Мы же пока не знаем, сможем ли в будущем достичь – или превысить – скорости света. За исключением гипотетического существования червоточин, описанных теоретиками, известные законы физики на сегодня отрицают возможность столь быстрого перемещения.

Может быть, бóльшая часть космоса так и останется для нас недоступной, и судьбой нам предначертано обжить только близлежащие звезды. Однако исследователи из Института будущего человечества в Оксфорде придерживаются более амбициозных взглядов:

Путешествие между галактиками и, возможно, даже колонизация всей обозримой вселенной – достаточно простая задача для цивилизации, достигшей межзвездных путешествий, не требующая значительных затрат энергии и ресурсов… Если мы захотим, то человечество, вероятно, сможет достигнуть этого в обозримом будущем.

Почему корабли в «Звездных войнах» наклоняются, когда маневрируют в вакууме?

Конечно, мы все видели захватывающие космические сражения, гарантирующие «Звёздным войнам» место среди классики жанра космической оперы.

Вражеские СИД-истребители со свистом нагоняют Х-крылы Повстанцев, которые маневрируют, пытаясь уйти из-под огня лазеров противника.

В финале сражения Дарт Вейдер в сопровождении двух СИД-истребителей преследует Люка Скайуокера, но ему на помощь приходит Хан Соло на «Тысячелетнем соколе», сбив один истребитель. Затем он наклоняет корабль и уходит вправо, давая Люку возможность произвести выстрел, который разрушит Звезду Смерти.

Тот факт, что «Тысячелетний сокол» наклоняется, необычен, поскольку наклон необходим только при полете в атмосфере. Почему же в «Звёздных войнах» при повороте наклоняются корабли, летящие в вакууме?

Вопрос аэродинамики

Наклон летательных аппаратов связан с аэродинамикой. Проще говоря, аэродинамика – это то, как воздух движется вокруг вещей. На Земле воздуха предостаточно, в отличие от вакуума космического пространства. Поэтому при проектировании и постройке летательных аппаратов аэродинамические свойства рассматриваются лишь касательно тех, которые летают на планетах с атмосферой.

Крыло создает подъемную силу благодаря движению воздуха над ним, а точнее, благодаря движению крыла в воздухе. Двигаясь по воздуху, аппарат сталкивается с лобовым сопротивлением, которое можно было бы назвать врагом подъемной силы. Бороться с сопротивлением легче, если придать судну аэродинамическую форму.

Центром масс называют условную точку, относительно которой массы всех элементов системы находятся в равновесии. Если приложить к летательному аппарату силу в направлении, не проходящем через его центр масс, то он повернется, изменив свое положение в пространстве.

Для описания движения в пространстве используются три оси, связанные с самим аппаратом и образующие так называемую связанную систему координат.

Изменение положения

Движения летательного аппарата относительно трех осей – это крен, рысканье и тангаж. Рассмотрим их на примере самолета. Тангажем называют движение относительно поперечной оси, когда опускается или поднимается нос самолета. Рысканьем называется движение вокруг вертикальной оси – оно схоже с тем, как мы поворачиваем голову вправо-влево. И, наконец, крен – это движение относительно продольной оси, когда самолет наклоняется, поднимая одно крыло и опуская другое. За контроль над этими движениями отвечают руль высоты, руль направления и элероны – так называемые рулевые, или контрольные, поверхности.

Когда самолет движется в каком-либо направлении, на поворот уходит время. Обычно протяженность поворота определяется по его радиусу. Чем быстрее движется предмет, тем больше места ему нужно для поворота, поэтому у сверхзвукового истребителя F-16 Fighting Falcon радиус поворота будет больше, чем у легкомоторной «Цессны».

Так при чем же тут повороты с наклоном?

Наклон в атмосфере

Когда самолет поворачивает, он не просто рыскает, что привело бы к большому радиусу поворота. Вместо этого он использует подъемную силу.

При обычном горизонтальном полете подъемная сила направлена вертикально вверх, поддерживая самолет в равновесии с силой притяжения Земли. Но, если самолет накренится, часть подъемной силы будет направлена в ту сторону, куда самолет поворачивает. Именно она помогает самолету повернуть быстрее.

Если вы посмотрите на большинство космических кораблей в мире «Звёздных войн», то вы не увидите у них рулевых поверхностей, необходимых для смены ориентации в пространстве. Выглядит логичным, потому что корабли были построены для полетов в космосе, где законы аэродинамики не действуют.

Несмотря на это, при поворотах корабли наклоняются, как самолеты в земной атмосфере. Очевидно, в космосе корабли используют другой способ смены направления, не связанный с аэродинамическими свойствами.

Нужны ли крылья Х-крылу?

Х-крыл относится к группе летательных аппаратов под аббревиатурой СВВП (самолет вертикального взлета и посадки). Хотя в реальном мире летательные аппараты типа СВВП могут еще и парить на большой высоте, Х-крылы никогда так не поступают. Вероятно, из-за того что при взлете они используют репульсорную технологию.

Во время полета крылья Х-крыла сложены, и в этом виде истребитель напоминает классический двукрылый самолет. Но в бою они раскрываются, придавая ему знаменитую форму буквы «Х».

Подобное конструкторское решение снижает максимальную скорость и маневренность судна при полете в атмосфере – например, на планете, где находится база «Старкиллер». В чем же его смысл?

В наши дни изменение конфигурации крыла позволяет самолету изменить его летные характеристики. Такой возможностью пользуются различные самолеты: «Конкорд», F3 Tornado, F-14 Tomcat и многие другие.

Изменение конфигурации крыла позволяет самолетам лучше маневрировать или пролетать большее расстояние, тратя меньше горючего, то есть увеличивать потенциальную дальность. Однако все эти изменения эффективны только в атмосфере.

Таким образом, в случае Х-крыла мы должны спросить: дает ли раскрытие крыльев какие-то плюсы при полете в космосе? Нет. Оно увеличивает зону поражения для установленных на крыльях лазерных орудий, так что смысл раздвижных крыльев касается боевых, а не летных качеств корабля.

Х-крыл в два раза легче истребителя F-14 Tomcat, а его максимальная скорость в атмосфере 1050 км/ч, что меньше половины скорости F-14. Можно было бы ожидать, что радиус поворота у него будет меньше. Но крылья слишком малы, и на них нет рулевых поверхностей, так что, вероятно, здесь работают технологии, которые нам пока неизвестны.

Как корабли меняют направление в космосе?

В космосе объекты движутся в том направлении, куда их толкнули. Для корабля этот толчок исходит от его двигателей, которые выпускают вещество в одном направлении, образуя тем самым тягу в противоположном. Такой тип двигателя называется реактивным и подчиняется третьему закону Ньютона, гласящему, что каждому действию есть равное противодействие.

Другой путь – применить маховик или гиродин, создающие вращательную силу внутри корабля. Чем больше и массивнее маховик, тем значительнее сила вращения. Маховики и гиродины используются для изменения ориентации спутников, телескопов и Международной космической станции.

У кораблей вселенной «Звёздных войн», таких как «Тысячелетний сокол», Х-крылы и СИД-истребители, не видно специальных реактивных двигателей для осуществления поворотов. Теоретически внутри у них может быть маховик, но он должен быть очень массивным и прочным, чтобы вращаться невероятно быстро, не разлетаясь на части.

Более реалистичным выглядит управление вектором тяги. Оно позволяет направить часть энергии от двигателя в сторону, отличную от основного курса полета, создавая боковую силу. Такой эффект используется в ракетах и истребителях, а также, очевидно, в «Тысячелетнем соколе».

Виражи в космосе

«Сокол» исполняет резкие повороты с наклоном – как истребитель. Он способен поворачивать под углом, близким к прямому, и даже переворачиваться вокруг поперечной оси по тангажу, как сделала Рей, когда ее преследовали истребители Первого Ордена на Джакку.

Его двигатели расположены сзади, а сверху и снизу размещены рулевые пластины для управления вектором тяги. Поскольку они могут двигаться только вверх и вниз, кораблю, по сути, доступно движение лишь по двум осям – крену и тангажу, без рысканья. Впрочем, в атмосфере он может пользоваться еще и репульсорами, чтобы компенсировать гравитацию планеты и даже облегчить маневрирование.

Если «Сокол» хочет повернуть, ему сначала надо наклониться, повернув крайние левые и правые рулевые пластины в противоположных направлениях. Доведя наклон до нужного угла крена, он начинает наклон по тангажу, пока нос корабля не будет нацелен в нужном направлении. Крен оказывается необходимым для возможности «Сокола» эффективно использовать вектор тяги при поворотах.

Для того чтобы понять, насколько эффективной может быть идея управляемого вектора тяги, посмотрите на F-22 Raptor. Его пилоты выполняют очень точные повороты и невероятные маневры. Для контроля систем управления вектором тяги необходим компьютер, что, скорее всего, реализовано и на кораблях вселенной «Звёздных войн».

Таким образом, хотя в космосе и не действуют законы аэродинамики, корабли, подобные «Соколу» и Х-крылам, наклоняются благодаря управляемому вектору тяги.