Разбор марсианина отвиталия егорова: технические ляпы
Материал подготовлен блогером и популяризатором науки Виталием Егоровым.
Про жилища астронавтов нужно сообщить пара слов. То же касается и космического корабля.
Существует представление, что на Марсе царит страшная радиация, и в случае если люди в том месте окажутся, то им потребуется срочно зарываться в грунт. Это представление основано на том, что воздух Марса разрежена и пропускает большое количество космической радиации.
Но изучение того же Curiosity говорит о том, что и в космосе радиация не так высока, дабы значительно навредить экипажу космического корабля. По его данным, за время перелета Почва-Марс-Почва в корабле современного типа из-за накопленной дозы облучения у человека повысится риск онкологии на 5%. По стандартам NASA на данный момент космонавта списывают, если он за время собственной работы набирает 3%.
В случае если в корабле нарастить толщину бортов на миллиметр алюминия, расположить запасы и топливо воды между жилыми отсеками и обшивкой и применить другие достаточно простые средства защиты, то возможно лететь.
На Марсе же воздух уменьшает радиоактивный фон приблизительно вдвое относительно фона в межпланетного корабля современного типа. Исходя из этого для двух-трехмесячной экспедиции, какой есть Ares-3, возведение легких надувных жилых конструкций с многослойной обшивкой из металлизированных слоев в полной мере оправдано. Таковой надувной модуль на данный момент изготовлен компанией Bigelow Aerospace по заказу NASA для МКС.
Имеется второе несоответствие, которое связано с надувным домом Марка Уотни — в рабочем давлении. Сперва он упоминает, что в том месте насыщенная кислородом воздух. Такое возможно лишь, в случае если в жилище поддерживается пониженное давление 30−50% от земного, дабы сэкономить на массе газов, которыми наполняется внутренняя среда.
Учитывая это, маловероятно, что прорыв в полатмосферы привел бы к катастрофическому взрыву, что стёр с лица земли марсианскую базу.
корпуса базы и Ремонт скафандра при помощи скотча — это, кстати, одна из убедительных подробностей. Silver tape широко применяется на орбите, а для ремонта космической техники смогут подойти и более примитивные средства.
Неотёсанный ляп фильма — в моменте, в то время, когда марсианский ветер «играется» полиэтиленовой заплаткой. Кроме того в случае если высказать предположение, что таковой ремонт разрешит добиться полной герметичности, трепыхаться пленка будет, лишь в случае если уравнять давление на улице и в помещении. В действительности заплатка выгнулась бы неподвижным пузырем наружу.
Много художественных допущений сделано автором в вопросах связи. По сюжету ветер сорвал направленную параболическую антенну, через которую осуществлялась сообщение с Почвой, и первые семь дней о спасении Марка легко не было человека, кто знал, поскольку он не имел возможности передать сигнал.
Тут нелогичность в том, что киношное NASA надеялось на один единственный вид связи. В действительности кроме того старенький марсоход Opportunity имеет три радиоантенны, двумя из которых он связывается с пролетающими ежедневно спутниками, а третьей (в виде теннисной ракетки) шлет телеметрию напрямую на Землю. Подробности связи Марса с Почва возможно определить тут.
Забавно, что для технической убедительности, создатели фильма разместили на крыше марсохода правильную копию узконаправленной фазированной антенной решетки взаимосвязи с Почвой марсохода Curiosity.
Т. е. если бы Марк ею воспользовался, то не было бы никакой необходимости гонять за тысячу километров к Mars Pathfinder.
Забывчивость фильма и героя книги довольно летающих над головой спутников — также упущение. Кроме того если бы он не смог собрать простенький радиопередатчик для связи со спутниками, то нет ничего, что мешало бы ему вытоптать «I’m Ok» рядом с базой, ну либо что-то второе, учитывая его чувство юмора.
Оптическая съемка со спутников, кстати, продемонстрирована в фильме в полной мере убедительно. Никаких мифов с чтением газет на поверхности планеты. Разрешение продемонстрированных в фильме снимков приблизительно соответствует кадрам действующего спутника MRO и его камеры HiRise.
Не смотря на то, что, думаю, в случае если NASA решится отправлять людей на Марс, то озаботится более замечательным аппаратом для увеличения детализации снимков.
Но работа оператора спутника в том же ЦУПе Хьюстона, из которого руководят пилотируемой миссией, — это сказка, причем продемонстрированная лишь в фильме. В книге рассказывается про второй отдел. В действительности работа MRO контролируется из Университета Аризоны, что ведет научную программу HiRise, а управляется спутник из ЦУП JPL в Пасадене, Калифорния.
Возвратимся к марсоходу «Марсианина».
Сейчас все колесные транспортные средства, каковые бывали на Луне и Марсе, имели твёрдые каркасные колеса. Как целесообразно применение надувных баллонов на Марсе, вопрос открытый. Ясно, что роботизированные марсоходы неспособны совершить шиномонтаж, подкачать спустившую шину, исходя из этого другого выхода нет, но твёрдая конструкция не всегда оправдывает себя.
Иначе, алюминий значительно более стоек к ежесуточным перепадам температур, солнечному ультрафиолету и вакууму. Кроме того в случае если высказать предположение, что будет создан вариант марсианской резины, более возможно, что колеса будут иметь не надувную, а каркасную структуру, которая не опасается проколов и утечек газа.
Обитаемый отсек будущих пилотируемых марсоходов, вероятнее, будет различаться от продемонстрированного в фильме. У «Марсианина» марсоход — это пикап-внедорожник. В действительности на Марсе был бы более оправдан дом либо лаборатория на колесах.
Менее приспособленная к штурму распутья и более — к неторопливому осмотрительному перемещению от одного исследуемого участка к второму.
«Дом на колесах» лучше подошел бы для обогрева при помощи РИТЭГа. Небольшой количество киношного марсохода мгновенно превратился бы в сауну, в то время, когда в том направлении внесли бы устройство, поскольку температура на лопатках радиатора достигает 200 градусов Цельсия.
Еще были вопросы про радиацию от РИТЭГа: как продолжительно имел возможность протянуть космонавт, сидевший на соседнем сиденье? В принципе, от генератора на Плутонии-238 очень сильно фонить не должно. По крайней мере люди с ними трудятся без свинцовых халатов.
Для экранирования нейтронного и гамма-излучения достаточно 2,5 мм свинца, исходя из этого в большинстве случаев хватает легко корпуса РИТЭГа, а в фильме Марк завернул его еще в многослойную экранно-вакуумную теплоизоляцию (это привело бы к перегреву генератора, но на данный момент мы обсуждаем вопрос радиации). Меньше, теоретически реально, но накопленная доза все равно прибавилась бы.
Моторесурс марсоходов в много километров без ТО и обслуживания — только на совести автора. Реально на данный момент роботы-марсоходы в сумме чуть преодолели отметку в 55 км за 12 лет. Иначе, космонавты Apollo 17 за два дня накатали 35 км, так, что возможно
Завершим обзор марсохода забавной подробностью. В случае если присмотреться к колесам, то заметим, что их дизайн позаимствован у настоящих аппаратов.
Наряду с этим в действительности эти спиральные пластины на колесах Spirit и Opportunity имеют практическое значение — выступают в роли рессор. Для «Марсианина» же это легко актуальные диски.
Спускаемый зонд 1997 года, Mars Pathfinder, — настоящая кинозвезда, он успел сняться аж в двух фильмах, но, подобно Шону Бину, ему было нужно и в том и другом случае погибнуть — дать подробности, дабы обеспечить связью потерявшихся людей.
Правда в «Красной планете» его местонахождение было реконструировано с куда большей детализацией.
В «Марсианине» мы видим полностью другую местность, куда более подходящую для преодоления колесными транспортными средствами.
Само собой разумеется мы не знаем, какой будет местность лет через 30, может, малоизвестное изменение климата пригонит песчаные завалы. Но спустя десятилетие по окончании посадки эта каменистая равнина не очень сильно поменяла собственного вида.
Очевидно, космический аппарат 1996 года не имеет технологических разъемов, совместимых с интерфейсами 2040-х.
Весьма позорный ляп был допущен создателями фильма, в то время, когда они решили послать гуманитарную помощь на Марс. Авторы как-то не поразмыслили, что грузовой корабль, приспособленный к стыковке на околоземной орбите, и капсула для мягкой посадки на Марсе будут различаться.
Исходя из этого, в то время, когда в кино показывают драматический момент разрушения ракеты над мысом Канаверал, не переживайте. Кроме того если бы ракета справилась с задачей, эта капсула бы разрушилась в небе Марса, т.к. она совсем не приспособлена для посадки. В лучшем случае Марку Уотни было нужно бы собирать банки с тушенкой по марсианской пустыне площадью в много квадратных километров.
В действительности спасательный зонд с провиантом смотрелся бы как-то вот так:
Не смотря на то, что орбитальный модуль в фильме в полной мере аутентичен и напоминает Cygnus от компании Orbital Science.
В случае если сказать о взлетной марсианской ракете, то тут более-менее убедительно. Вероятнее, ракета будет именно на гидразиновом или жёстком горючем, поскольку они более подходят для долгого хранения. Ранее высказывались идеи производства горючего на месте: метан и кислород в теории возможно взять из марсианской воздуха, но их хранение и накопление в сжиженном состоянии будет через чур непростой и энергоемкой задачей, невыполнимой автоматизированными средствами.
А вот корабль, в котором люди поднимаются с Марса, какой-то необычный. Его зачем-то сделали плоским. Такая форма более подошла бы для посадки, а не для взлета — тормозить в верхних слоях воздуха. Тогда и бронированный щит понадобился бы, лишь на дне, а не носу.
Кроме того на земных ракетах используют достаточно легкие обтекатели, исходя из этого приваривать канализационный люк на шнобель марсианского корабля нет практического смысла. В случае если лишь для балласта.
по поводу полета «в кабриолете» сложно сообщить. С одной стороны, плотность воздуха Марса у поверхности уже как на высоте 35 км над Почвой, исходя из этого воздух не есть значительным препятствием. С другой — при старте с Почвы, ракетные обтекатели отстреливаются на высоте 80−100 км, т. е. где-то эквивалентно высотам 50−70 км Марса.
Исходя из этого мысль лететь с открытой форточкой — очень рисковая.
Совершенно верно так же маловероятно, что на ракете, основная задача которой — докинуть экипаж до орбиты, будет комплект скафандров для выхода в открытый космос.
на данный момент скафандры для полета в корабле резко отличаются от тех, в которых выходят в открытый космос.
Задача «внутренних» скафандров — обеспечить выживаемость пилота в течение нескольких мин. при разгерметизации корабля. Скафандры для внекорабельной деятельности тяжелее и сложнее многократно — это фактически независимые космические суда для работы в течение часов.
В дальних экспедициях вероятно применение и скафандра «два в одном» для места и экономии массы. Такие были на лунных экипажах. Отличие между «улицей» и «помещением» была лишь в «галошах» и «шапке», каковые надевались перед выходом на поверхность.
Скафандры «Марсианина» противоречат обоим логикам. Марку несложнее было лететь в том же, что употреблялся на Марсе, как его экипаж, фактически, и сделал.
Но тогда не оказался бы прием «Железный человек» с выпусканием газов из внутреннего количества скафандра. Это профанация, которую ввел режиссер для увеличения драматизма момента. В книге Марк Уотни послушал начальника и оставил идею превратиться в забавный неуправляемый реактивный волчок.
И, наконец, осмотрим перелетный корабль.
Концепция, которая обрисована в книге и продемонстрирована в фильме, в целом самый оптимальна и, вероятнее, что-то подобное и полетит к Марсу. Межпланетный корабль вправду будет похож на космическую станцию и, вправду, самый оправдано применение электроракетных ионных либо плазменных двигателей, не смотря на то, что, скорее, будет VASIMR либо аналоги. Лишь применение вращающегося отсека маловероятно.
Что необычно смотрится в фильме — так это источник питания корабля. Внимание зрителя завлекают громадные солнечные батареи, разумеется, срисованные с МКС. Одновременно с этим недалеко от двигательного отсека показываются радиаторы, более характерные для ядерного реактора.
Действительно, для реактора их размер потребуется раз в десять больше.
"Наверное," предполагается, что от батарей питается жилой отсек, а от реактора — двигатели. Но для настоящей космонавтики такое деление нехарактерно. Один источник питания — это более рационально: ядерный реактор способен обеспечить едой и жилые отсеки, и двигатели, а вот батареи не смогут питать двигатель, другими словами полноценного дублирования для увеличения надежности не получается.
К примеру, никому не приходило в голову поставить на спутник либо марсоход РИТЭГ вместе с солнечными батареями. На Луноходе был радиоизотопный источник энергии, но он трудился лишь на обогрев.
Действительно, в концепции Транспортно-энергетического модуля от Роскосмоса видны и реактор и солнечные батареи, но тут сходу заметна запасной роль батарей.
Еще одна особенность перелетного корабля из фильма до глубины души взволновала разработчиков нового российского пилотируемого корабля ПТК НП («Федерация»). Их идея выражена вопросом: «Из-за чего так много места?».
В разработке российского межпланетного корабля они привыкли пользоваться каждым свободным кубическим сантиметром пространства, а тут хоть в волейбол играйся. Но, на МКС просторнее, но обнажённых стен и в том месте нужно будет поискать.
Тренажерный зал на корабле «Гермес» также позабавил астронавтов. В действительности на орбите пользуются всего одним, но многофункциональным силовым тренажером.
Стыковка грузового корабля вручную — не такая уж фантастика. По крайней мере, один прецедент был, в то время, когда экипаж Шаттла вручную ловил спутник Intelsat VI.
на данный момент на американском сегменте МКС для тех же целей применяют манипулятор. Независимая стыковка судов имеется лишь на русском сегменте.
В завершение обзора хотелось бы заявить, что не обращая внимания на все перечисленные выше неточности, режиссёрские находки «и фантазии», «Марсианин» есть на сегодня, пожалуй, лучшей иллюстрацией обозримого будущего космонавтики в научно-техническом замысле.
<
h4>