Можно ли действительно запустить автомобиль в космос, как в F9? Наука, лежащая в основе художественной литературы

Как человек, который провел бесчисленное количество часов за просмотром франшизы «Форсаж», я должен сказать, что последняя часть, F9, у меня перехватило дыхание — буквально, когда они унесли двух персонажей прямо в открытый космос! Фанаты, выросшие на этих фильмах, всегда шутили, что «Семья» в конечном итоге станет межзвездной. Но режиссер Джастин Лин воспринял это не просто как шутку; он побежал с ним, создав, должно быть, одну из самых необычных последовательностей действий!

Как геймер, позвольте мне сказать вам, что серию «Форсаж» никогда не обвиняли в том, что она слишком основана на реальности. Начавшись с первого фильма, прочно укоренившегося в нашем мире, он сделал несколько диких поворотов, переходя во все более возмутительные выходки. В последней части, F9, два персонажа проделали трюк, от которого даже самый опытный космический геймер дважды моргнет: они поднялись на четверть мили прямо в открытый космос!

Как энтузиаст игр, я всегда смеялся над космическими инсинуациями, окружающими потенциальное путешествие Семьи в великий мир – как среди фанатов, так и среди создателей. Джастин Лин, наш режиссер, уже довольно давно тонко намекает на это небесное приключение, выжидая момента, чтобы найти идеальное эмоциональное повествование, которое сделало бы такой скачок оправданным. И в F9 он наконец-то нашел это!

Первоначально поездка персонажей в космос на модифицированном Pontiac Fiero была задумана Лином как шутка, но оказалась одной из наиболее реалистичных боевых сцен в фильме или сериале. В том же интервью THR Лин рассказал, что обсуждал «топливо и физику» с учёными, а также активно консультировался с экспертами НАСА, чтобы убедиться, что сцена была максимально точной для фильма «Форсаж».

Как геймер, я бы сказал, что если кто-то и обладает ноу-хау в области исследования космоса, то это определенно НАСА. Но давайте на мгновение задумаемся о проблемах, с которыми мы столкнемся при отправке классического Fiero в космос и безопасном возвращении его экипажа на Землю.

about:blank

Как добраться

Выход на орбиту не слишком сложен по сравнению со многими другими задачами, учитывая нашу многолетнюю историю эффективного выполнения этой задачи. Нам это последовательно удавалось с 1960-х годов, даже с полезной нагрузкой, намного большей, чем у Pontiac Fiero. Бесчисленное количество спутников было успешно запущено на орбиту, и многие другие отправляются на регулярной основе.

Обычные презентации как государственных организаций, так и частного бизнеса сделали это событие менее экстраординарным. Fiero даже не первый автомобиль, отправившийся в космос. В зависимости от вашей интерпретации, с нашей планеты на орбиту или к другим небесным телам улетело множество транспортных средств. Программа «Аполлон» представила управляемые луноходы, начиная с «Аполлона-15», но их максимальная скорость составляла скромные 8 миль в час (13 км/ч), что едва ли можно назвать головокружительной скоростью.

Как энтузиаст космоса, я часто сравниваю марсоходы с автомобилями, хотя они управляются не изнутри, а дистанционно с Земли. И Curiosity, и Perseverance примерно размером со средний внедорожник, что делает их похожими на легковые автомобили. И давайте не будем забывать смелый шаг Илона Маска, отправившего Tesla Roadster в космос на борту Falcon Heavy от SpaceX! Этика запуска автомобиля в космос может быть спорной, но он служит уникальным и (на данный момент) единственным примером автомобиля на орбите — что мы легко можем распознать.

Таким образом, размещение автомобиля в космосе не просто осуществимо, оно уже достигнуто. Однако сценарий, изображенный на F9, отличается. Здесь мы не обсуждаем автомобиль как часть груза в тяжелой ракетной миссии. Вместо этого мы имеем в виду автомобиль, служащий самой ракетой-носителем.

У Fiero есть несколько преимуществ, на которые стоит обратить внимание. Первоначально его грузоподъемность относительно невелика. По сравнению со стандартными машинами эта машина даже после доработок и усилений остается легкой, намного легче, чем обычная ракета. Кроме того, в фильме он запускается не с традиционной наземной стартовой площадки, а взлетает с воздуха.

Основным препятствием для запуска Fiero является размер его ракетного двигателя, которому требуется значительная тяга для преодоления земной гравитации (приблизительно 11 000 метров в секунду). Из-за этого требования ракеты большего размера обычно используются для меньшей полезной нагрузки. Учитывая очевидный размер ракетного двигателя Fiero, кажется, что запуск с авиабазы, а не с наземной стартовой площадки, мог быть единственным возможным выбором.

Вывод на орбиту воздушным способом предполагает прикрепление полезной нагрузки к самолету и подъем его на большую высоту. Этот тип запуска дает такие преимущества, как сокращение расстояния, необходимого для достижения орбиты, и прохождение менее плотных слоев атмосферы. По сути, это приводит к снижению расхода топлива, что теоретически позволяет такому транспортному средству, как Fiero, с двигателем меньшего размера, совершать орбитальный полет.

Независимо от этих обстоятельств, неясно, сможет ли Fiero выйти на орбиту с той двигательной установкой, которая у них была.

Возвращаясь… живым

Достижение орбитального космоса — это всего лишь начальный этап успешной экспедиции. После этого основная задача заключается в том, чтобы продержаться достаточно долго, чтобы выполнить задачи миссии и, в идеале, благополучно вернуться. Учитывая, что Fiero удается покинуть Землю, может ли он быть оборудован для поддержания экипажа из двух человек?

При проектировании любого космического корабля следует учитывать важные факторы. Он должен быть способен поддерживать внутреннюю среду, подобную земной, и должен безопасно возвращаться в атмосферу нашей планеты, избегая повреждений от чрезмерного тепла.

Типичный Fiero (или любой другой потребительский автомобиль) не предназначен для поддержания атмосферы внутри. Во время движения по Земле транспортные средства не обязательно должны быть герметичными. Фактически, некоторая степень газообмена имеет решающее значение. Если ваш автомобиль был полностью герметичен, во время длительных поездок могут возникнуть проблемы. Автомобили пропускают наружный воздух через преднамеренные отверстия и даже непреднамеренные щели. На Земле это предотвращает удушье пассажиров, но если вы планируете полететь в космос, вам придется заделать эти щели, чтобы предотвратить утечки. Проемы, такие как окна, двери и вентиляционные отверстия, а также любые перегородки должны быть надлежащим образом закрыты.

Важно отметить, что печати, предназначенные для использования на Земле, могут оказаться недостаточно прочными для космических путешествий. В качестве меры предосторожности космические корабли часто включают в себя несколько резервных систем. Это означает, что наличие большего количества заклепок, уплотнений и щитков, чем необходимо, является стандартной практикой в области космической техники.

Даже на космической станции, хорошо зарекомендовавшей себя космическом корабле, случаются утечки. Уплотнения выходят из строя, и микрометеороиды вызывают беспокойство. Небольшие обломки, движущиеся на высоких скоростях, могут проколоть корабль и вызвать утечку воздуха в пустоту. На чем-то вроде космической станции это может быть незначительной проблемой, поскольку существует избыток кислорода, способный восполнить потерю. В небольшом самолете, таком как Fiero, это будет более серьезной проблемой. Это подводит нас к проблеме экранирования.

Чтобы обеспечить безопасность пассажиров, вся конструкция должна быть способна защитить их от космических опасностей. Обычных окон будет недостаточно, поскольку метеороид может вызвать разрушения, подобные разрушениям из окна автомобиля, а давление при входе в атмосферу может создать проблемы. Давайте обсудим повторный вход…

Космические корабли входят в атмосферу Земли со скоростью около семи километров в секунду, что приводит к сильному нагреву, превышающему 1600 градусов по Цельсию. Если угол выбран неправильно, они могут либо улететь, как камень, либо сгореть. Чтобы предотвратить это, космические корабли оснащаются тепловой защитой, позволяющей выдерживать сильное трение при входе в атмосферу.

В конечном счете, преобразование обычного автомобиля в космический корабль для подъема на орбиту и возвращения теоретически может сработать, но, вероятно, это не самый практичный подход, если рассматривать как выход на орбиту, так и безопасное возвращение.

Хотя выглядит довольно круто.

Смотрите также

2024-08-14 18:48