Film science fiction z Jennifer Lawrence i Chrisem Prattem pokazał międzygwiezdny statek kosmiczny transportujący 5000 ludzi na odległą planetę. Większość zasad funkcjonowania statku kosmicznego opiera się na faktach naukowych.
Film „Pasażerowie”, wydany 21 grudnia, bada cechy i niebezpieczeństwa podróży międzygwiezdnych. Ale czy taka konstrukcja może istnieć w rzeczywistości?
Akcja rozgrywa się na pokładzie statku kosmicznego Avalon, który przewozi ponad 5000 osób na odległą planetę nadającą się do zamieszkania.
Podróż porusza się z połową prędkości światła i wszyscy są w trybie uśpienia przez 120 lat. Ale przypadkiem ktoś budzi się 90 lat wcześniej.
Jeśli na tym statku jest coś realistycznego? To pytanie zostało postawione niektórym ekspertom od podróży kosmicznych, a także Guyowi Hendrixowi Diazowi, dyrektorowi artystycznemu filmu. Przyjrzał się historii statku kosmicznego w filmach (w tym pojazdom transportowym z Star Trek i Star Warrior), aby wymyślić coś wyjątkowego.
Projekt statku
Avalon ma trzy długie i cienkie moduły, które pokrywają wspólny środek i obracają się. Diaz powiedział, że skopiował projekt samolotu nasiennego. Okazuje się, że rotacja zapewnia również sztuczną grawitację, jak na statkach „Interstellar” i „2001: Space Odyssey”. Statek jest zasilany przez osiem reaktorów fuzji jądrowej i działa autonomicznie, kontrolując większość systemów, nawet z śpiącą załogą.
Ogromna konstrukcja ma około 1 km długości. Diaz uważa, że od dziesięcioleci gromadzi się w kosmosie. Film odbędzie się w niepewnej chwili w przyszłości. Ale do tego czasu ludzie powinni już być w stanie wydobyć niektóre materiały z asteroid lub księżyca, aby zaoszczędzić na kosztach transportu. „Próbowałem zaprojektować go jako liniowiec” - mówi Diaz. - „Postawiłem się na miejscu tego, który tworzy takie urządzenie. Dlatego widzisz tak wiele kolorów i zmian tekstowych. ”
To podejście doprowadziło Diaza do opracowania funkcjonalnych obszarów (takich jak jadalnia) ze stali nierdzewnej, podczas gdy stylowy pub pasażerski jest urządzony w kolorze pomarańczowym, złotym i czerwonym.
Pomieszczenia hibernacyjne zajmują duże pokoje. Załoga drzemie w oddzielnych pomieszczeniach, niedostępnych dla pasażerów. Przedziały są gromadzone w małych skupiskach, więc jeśli wystąpi problem z jedną grupą, inne nie zostaną dotknięte teoretycznie.
Procedura hibernacji nie jest opisana w filmie i widzimy tylko to, co dzieje się później: pasażerowie są uspokojeni przez holograficzną figurę wyjaśniającą, gdzie się znajdują. Są eskortowani do windy, a następnie wysyłani do indywidualnej kabiny, gdzie mogą odpocząć po czterech miesiącach podróży. Podczas przerw komunikują się z resztą w jadalni, basenie, barze, świetlicy.
Tryb uśpienia
Chociaż wykazano, że ludzie mogą spać przez dziesięciolecia, w rzeczywistości nie ma takiej technologii. Istnieją jednak sytuacje, w których pacjent jest umieszczany w śpiączce z chłodzącymi roztworami soli przez kilka dni, co umożliwi szybsze gojenie się ran.
W 2015 r. SpaceWorks otrzymało dotację od NASA w celu zbadania możliwości rozszerzenia indukowanego stanu. Inżynier John Bradford, dyrektor operacyjny firmy, powiedział, że taki stan jest możliwy tylko pod warunkiem, że ssaki mogą spędzić zimę przez kilka miesięcy.
„Nie próbujemy przedłużać ludzkiego życia” - powiedział. Ta technologia różni się od wersji filmowej. Ale inaczej film pokazuje, czego firma szuka. „Staramy się umieszczać ludzi w niewielkim pojemniku, aby zminimalizować koszt masy i mocy, a także materiałów eksploatacyjnych podczas lotu kosmicznego” - powiedział, dodając, że podczas sześciomiesięcznej podróży na Marsa wymaganą ilość żywności można zmniejszyć dzięki hibernacji. Nie wspominając o tym, że odciąży załogę od nudy.
Co z ćwiczeniami? Bradford powiedział, że istnieje możliwość zachowania masy mięśniowej astronauty za pomocą stymulacji nerwowo-mięśniowej energią elektryczną. Pozytywne wyniki zaobserwowano już w eksperymentach na pacjentach w śpiączce.
Bradford cieszy się, że film koncentrował się na hibernacji, pokazując zdezorientowanych pasażerów, co odpowiada prawdziwemu stanowi po długim śnie.
Silnik międzygwiezdny
Synteza jądrowa jest możliwym źródłem ciągu dla statków. Problemem jest jednak rozmiar reaktorów, które muszą być zmontowane w przestrzeni lub tam uruchomione. Dlatego rozważa się różne metody montażu urządzenia przy prędkościach międzygwiezdnych.
Jeden pomysł należy do Philipa Lubina, profesora fizyki z University of California, oferującego lasery. Opracował koncepcję kierunkowego silnika energetycznego dla zwiadu międzygwiezdnego, który generuje nacisk fotonów laserowych odbijanych w lustrze. Na koniec planowane jest stworzenie aparatu zdolnego, podobnie jak w „Pasażerach”, do poruszania się ze znaczną częścią prędkości światła.
Silnik na antymaterii - kolejna opcja tankowania. Tak mówi Andreas Tsiolas, współzałożyciel i prezes Icarus Interstellar. Jest to „przeciwieństwo” zwykłych cząstek materii. Mają tę samą masę, ale różnią się ładunkiem elektrycznym. Kiedy zderzają się materia i antymateria, uwalniają energię. „Taka energia generuje dużą liczbę fotonów”, mówi. „Cała materia jest niszczona i przekształcana w czystą energię fotonu. Trudno je jednak zrozumieć ”.
Być może statek w filmie jest zasilany przez ośrodek międzygwiezdny - rozładowany zestaw cząstek wodoru. Koncepcja ta została zaproponowana w 1960 r. Przez amerykańskiego fizyka Roberta Bussarda, który twierdzi, że umożliwi podróżowanie bez konieczności transportu paliwa.
Ale jest problem. Autor filmu science-fiction Jeffrey Landis mówi, że w tym czasie naukowcy odkryli, że środowisko jest zbyt cienkie, aby je połączyć.
„Chodziło o pozbycie się ogromnego zbiornika paliwa” - powiedział. Koncepcja została odrzucona, ale pozostał inny problem: jak osiągnąć niesamowitą prędkość przy tak dużej ilości paliwa na pokładzie.
Landis zgodził się, że statek tej wielkości powinien być zbudowany w kosmosie i dla niego do wydobywania materiałów z asteroidy.
Chociaż koncepcja jest wciąż w fazie rozwoju, istnieją już firmy, które rozpoczęły badania. Deep Space Industries i Planetary Resources opracowały plany eksploracji pobliskich asteroid, aby dowiedzieć się o ich składzie, a także o możliwościach zlokalizowania statku kosmicznego. Technologia wydobywcza jest wciąż na wczesnym etapie, ale obie firmy wykonują inne operacje (obserwacja Ziemi), które otrzymały wsparcie od klientów.
Stworzenie bazy ekonomicznej zajmie trochę czasu. Ale Landis powiedział, że istnieje realna szansa na stworzenie statku z zasobów pozaziemskich.
„Na dłuższą metę, jeśli budujemy gigantyczne siedlisko, musimy wydobyć materiały w kosmosie”, mówi. - „I można to zrobić. Latają tam miliony asteroid, z których można zmontować statek, zamiast wiercić kolejną studnię na naszej planecie. ” Projekt statku
Landis jest również zadowolony, że Avalon tworzy grawitację podczas rotacji.
„Jestem zmęczony sztuczną grawitacją w filmach”, mówi, odnosząc się do Star Trek.
Eksperci zgodzili się, że statek uwzględnia czynnik ludzki. Oznacza to, że zbudowali miejsce, w którym ludzie mogą wygodnie mieszkać i pracować.
Przykładem jest projekt. Nawet na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jest tylko sterylne szare wnętrze z ikonami i zdjęciami od byłych członków załogi. Astronauci mogą ozdobić swoje pokoje fotografiami, aby nie zapomnieć o domu. Tak więc wybór wystroju w Diaz odgrywa ogromną rolę dla wygody.
Po pierwszym pokazie filmu Tsziolas powiedział, że Avalon był podobny do koncepcji, którą Icarus Interstellar zaproponował dla międzygwiezdnego statku kosmicznego. Projekt Hyperion jest również statkiem wycieczkowym dla 5000 pasażerów, opartym na konstrukcji obrotowej dla sztucznej grawitacji.
Lubi fakt, że Hollywood zbliża się do rzeczywistości podróży kosmicznych.
Czy taki statek może naprawdę istnieć? Eksperci zgadzają się, że wiele części projektu spełnia wymagania naukowe, ale nadal istnieje pytanie, w jaki sposób taki ogromny statek zdoła dokonać podróży międzygwiezdnej.
