Читать книгу "Наука "Звёздных Войн" - Джон Чейз"

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.

Часть 2. Космос

Означает ли гибель «Звезды Смерти» конец для Эндора?

Вспомните одну сцену.

Имперский шаттл с Люком на борту вылетает из главного ангара Звезды Смерти. Целую стену сносит взрывом. Вырывая победу из лап смерти, Лэндо выводит «Сокола» из взрывающейся позади него станции и направляет к Эндору Они с Ниеном Нунбом с облегчением смеются. Мы видим эндорский лес, где Хан, Лея, Чуи и эвоки наблюдают саморазрушение Звезды Смерти – похожее на фейерверк в небе. Все радуются. Вскоре титры бегут на фоне звездного неба. Проблемы? Возможно. Нет сомнений, что сцена в «Возвращении джедая» снята и смонтирована прекрасно. Но давайте посмотрим на это с точки зрения науки. Что на самом деле случилось бы с эвоками на покрытой лесами луне, когда вторая Звезда Смерти была уничтожена? Смогла бы маленькая луна пережить это событие? Давайте попробуем создать альтернативную концовку к фильму с помощью науки.

Звезда Смерти как луна Эндора

Итак, давайте перепишем сцену. Для начала нам надо разобраться с характеристиками нескольких объектов и ответить на пару технических вопросов. Каковы размеры Эндора и Звезды Смерти? Как далеко друг от друга они расположены? Сколько энергии высвободится при взрыве Звезды Смерти и как именно она взорвется? И как этот взрыв отразится на поверхности покрытой лесами луны? Вроде бы все просто.

Но с самого начала мы сталкиваемся со сложностями. Каков на самом деле размер Звезды Смерти II? В каноне приводится число 160 км, которое можно посчитать диаметром станции – диаметр первой Звезды Смерти был 120 км. Другие источники говорят, что размер Звезды Смерти составлял около 3 % от размеров Эндора, диаметр которого 4900 км. Если исходить из этого, то диаметр второй Звезды Смерти – всего 147 км.

Третий вариант предполагает, что диаметр станции – целых 343 километра.

Последняя цифра выведена на основании изучения фильма. Если проанализировать голограмму, которую мы видим во время совещания в «Возвращении джедая», можно выяснить относительные размеры Эндора и Звезды Смерти. Как мы уже сказали, диаметр Эндора – 4900 км, а поскольку голограмма Звезды Смерти равняется примерно 7 % голограммы Эндора, то диаметр станции равен 343 км. Конечно, это не идеальные данные, но мы возьмем их за основу, поскольку они поступили из первоисточника.

А на небе Звезда Смерти…

Итак, с размерами обоих тел мы разобрались. Какое же между ними расстояние?

Зная высоту орбиты станции, мы поймем, как далеко Эндор был от центра взрыва и насколько большой урон мог быть ему причинен. Если снова взглянуть на голограмму из «Возвращения джедая», то можно определить, что расстояние между центрами Эндора и Звезды Смерти составляет 2910 км. Отняв радиус (4900: 2 = 2450) Эндора от этого числа (2900–2450 = 460), мы получим, что Звезда Смерти находилась в 460 км над поверхностью луны.

Чтобы вычислить массу Эндора, можно использовать массу Земли.

Соотношение масс Земли и Эндора пропорционально квадрату их радиусов. Таким образом, взяв радиусы (2450 км у Эндора и 6371 км у Земли) и массу Земли, мы выясним, что масса Эндора составляет примерно 15 % от массы нашей планеты. Больше, чем у Марса. В каноне «Звёздных войн» указано, что лишь 8 % Эндора покрыто океанами, а камень плотнее воды. Так что плотность Эндора находится где-то между железом и ураном. Плотненькая такая луна! Крепкая. Может держать удар.

Теперь вернемся к Звезде Смерти, висящей в небе. Как она это, собственно, делает?

Не забывайте, что станцию защищает энергетический щит, генератор которого расположен на поверхности Эндора. Прежде чем атаковать станцию, щит надо деактивировать. Чтобы оставаться под защитой щита, станции необходимо постоянно находиться над одной и той же точкой луны. Это можно понять из уже упоминавшегося совещания повстанцев. Подобные орбиты называются синхронными, и у нас они используются для размещения спутников связи.