Как писать космофантастику

Введение

Итак, неважно, почему и зачем, но вы вдруг решили написать что-нибудь фантастическое и про космос. Замечательно, но с чего начать? Понятно, что с сюжета, но помимо сюжета надо придумать мир, антураж и, главное, физику. Нет, речь не про то, что надо рисовать векторы, считать силы и заниматься прочими сложными расчётами. Под физикой в данном случае понимаются правила, по которым будет жить ваш мир. Например, как будут летать космические корабли, из чего стрелять герои, как быстро можно будет передвигаться по вашему миру и т. д. Все те вещи, которые, если мы говорим о современной Земле, понятны любому.

Все знают, что из Европы до Америки не дойти пешком и даже не доехать на автомобиле или поезде, нужно садиться на корабль или самолёт. А в вашем произведении на чем можно долететь до Альфы Центавра, а до Малого Магелланова облака? И можно ли вообще последнее? Обо всем этом, так или иначе, надо задуматься заранее, чтобы потом читатель не закрывал книгу на середине с возгласом «Не верю!»

Вот и давайте разберёмся, какой арсенал космических штучек есть сейчас у писателей и как это все работает или работало бы в реальности. Конечно, можно все придумать самому, но стоит ли изобретать велосипед, когда уже полно готовых идей, причём, что самое ценное, обкатанных и понятных многим читателям фантастической литературы. Впрочем, если вы все же намерены сделать всё самобытным, то флаг вам в руки, а если нет идей или просто нужна помощь, чтобы привести идеи в порядок, то попробуем вам в этом помочь.

Прежде всего, стоит упомянуть, что космическая фантастика делится на три поджанра:

- НФ — научная фантастика, ныне почти мёртвое направление, пишут такое единицы, читают тоже, очень сложно написать грамотное научное произведение, ещё и интересное с литературной точки зрения. Яркими примерами можно назвать «С Земли на Луну» Жюля Верна, «Страну багровых туч» братьев Стругацких или «Непобедимый» Станислава Лема.

- Планетарная фантастика — специфичный поджанр, всё действие произведения в нем происходит на другой планете. Где-то есть космические корабли, которые доставили героев на эту планету, но они могут упоминаться вскользь или фигурировать на уровне декораций (скажем, герой поднялся на орбиту на корабль, но не для того, чтобы улететь куда-то, а просто по какой-либо надобности). Обычно в таких произведениях физика полётов не затрагивается, поэтому больший упор делается на социальную часть. Примерами могут являться «Левая рука Тьмы» Ле Гуин или «Стальная крыса» Гарри Гаррисона.

- Космическая опера — это как раз та самая фантастика с приключениями, полётами к другим звёздам и космическими сражениями, яркими представителями являются «Звёздные короли» Эдмонда Гамильтона или куда более известная киносага «Звёздные войны».

Если вы собрались писать НФ, то, скорее всего, чётко знаете, что делаете. Так как главное в этом поджанре — опираться на науку, нужно быть на пике НТП, читать много научной литературы, иметь знакомых учёных или самому заниматься наукой. В общем, вы и так уже знаете физику вашего произведения.

А вот в остальных двух случаях, особенно в последнем, данное пособие наверняка будет полезно.

С планетарной фантастикой все довольно просто. За факт берётся существование некой цивилизации, способной совершать космические перелёты, не обязательно к другим звёздам, например, в той же «Аэлите» или «Марсианских хрониках» фигурирует Марс, а значит, осуществимы только межпланетные путешествия. И совсем необязательно отбрасывать наше современное представление о красной планете, уподобляясь писателям начала XX века, которые считали, что на Марсе обитает древняя цивилизация. Например, в «Марсианской трилогии» Кима Стэнли Робинсона описывается двухсотлетний период колонизации Марса, от первых людей, прибывших в негостеприимный мир, до превращения Марса в голубую райскую планету, ставшую столицей Солнечной системы.

В случае межзвёздных перелётов все ещё проще, можно дать волю фантазии и придумать какой угодно мир, на который прибыли путешественники с далёких звёзд. Главное в этом случае всегда — наличие гостей из космоса. Это может быть как одиночный путешественник, с какой-либо целью прибывший на планету, так и потомки колонистов, уже давно живущие в новом для них мире.

Уделять внимание космической технике в планетарной фантастике можно, но совсем необязательно, ведь она не в центре внимания. Куда важнее геология, биология и социология чужого мира. И тут уже многое зависит от того, что именно решил писать автор и какие средства он для этого использует.

Очень сложно дать какие-то советы и рекомендации для пишущих планетарную фантастику, ведь тут может быть что угодно: от планеты с разумным океаном, как в «Солярисе» Станислава Лема, до огромной густо заселённой планеты, как в «Хрониках Маджипура» Роберта Силверберга.

Поэтому давайте уделим более пристальное внимание космической опере, ведь тут в основу поджанра ставятся именно космические перелёты и бои. Вот и поговорим о том, как их сделать как можно более правдоподобными и интересными.

Пункт первый — система координат

Имеются в виду не оси x, y, z, а места, где будет происходить повествование. Для космической фантастики это очень важно. Нельзя просто взять, вспомнить названия каких-то звёзд и погонять по ним героя. Надо понимать, что звезды находятся на очень разных расстояниях, и если Альфа Центавра и Сириус очень близкие к Земле звезды (в пределах 10 световых лет), то, например, до Полярной звезды 450 световых лет, а до Денеба 1640 световых годков.

Проще говоря, Сириус вы видите таким, каким он был 10 лет назад, а вот видимый вами Денеб таким был примерно тогда, когда римские легионы проиграли готам битву возле греческого города Фессалоники.

Кстати, для примера проблем с выбором места. Например, в известном всем фильме «Москва — Кассиопея» звездолёт «Заря» летит к Альфе Кассиопеи (звезда также известна под именем Шедар), скорость почти равна скорости света, а полет должен занять 27 лет. Однако до Шедара 229 световых лет, а значит, для землян «Заря» со скоростью света летела бы 230 лет и даже больше (учитывая время разгона и торможения), хотя для экипажа прошло бы 27, таковы особенности релятивистского сжатия времени. В итоге герои, стартовав в 15-летнем возрасте, может, и смогли бы вернуться на Землю 70-летними стариками, вот только на Земле бы прошло 460 лет, какая-то безрадостная перспектива. Если бы был выбран Сириус, то весь полет туда и обратно для землян можно было бы уложить в эти 27 лет. Такие вещи надо учитывать, если ваша фантастика имеет хоть какую-то претензию на реалистичность и научность.

Поэтому вначале определитесь, откуда всё начнётся, например, пусть для простоты с Земли. Решите: нужны ли вам межзвёздные перелёты. С одной стороны, другие звёзды — это же так необычно и интересно, но с другой, в Солнечной системе на данный момент порядка миллиона обнаруженных тел, от самых крупных — планет, до мелких — астероидов и комет. Развернуться есть где, и, так как это фантастика более ближнего прицела, можно вполне использовать корабли на ракетной тяге и не особо сильно фантазировать на тему футуристического общества и какой-то новой социологии.

Тут, правда, есть одно «но»: полёты на ракетных двигателях даже в условиях нашей системы будут исчисляться месяцами и годами, и если, например, речь о Плутоне, то и десятилетиями.

Поэтому можно, в принципе, ввести какие-то мудрёные способы перемещения (о них позже), но при этом всё равно остаться в рамках Солнечной системы. Ведь если, скажем, вы летите до Плутона неделю, то лететь до Альфы Центавра в 8500 раз дальше, и неделя превращается примерно в 200 с гаком лет.

Если всё же одной Солнечной системы вам мало, и хочется к звёздам, то хотя бы очертите примерную сферу действия. Например, если брать нашу галактику, то в ней по современным оценкам примерно 400-500 миллиардов звёзд, а размер галактики в поперечнике около 100 тысяч световых лет (если прям совсем точно, то примерно 30 килопарсек, а это около 98 тысяч световых лет). Вдумайтесь в эти цифры… есть где разгуляться? Но и при этом, если заселить всю галактику, то только представьте численность живых существ, если на одной маленькой Земле нас уже почти 10 миллиардов.

Поэтому разумнее будет взять сферу в 100 или 1000 световых лет, звёзд в ней вполне хватит для любого приключения томов этак на 500 :) Например, в радиусе 16 световых лет у нас на данный момент 57 звёзд.

Почему на данный момент? Ну, просто наша галактика не статичный объект, составляющие её звезды вращаются вокруг центра (массивной чёрной дыры под названием Стрелец А*), и ближайшие к нам звёзды движутся в ту или иную сторону, пройдёт несколько сотен или тысяч лет, и картина ближайших окрестностей изменится.

Если же вам неохота лазать по справочникам и рисовать карту ближайших звёзд, можно поступить проще — придумать все названия самому. Если посмотреть список ближайших звёзд, то в нём можно увидеть много таких вот: Вольф 359, Лаланд 21185, 61 Лебедя, WISE 0350-5658, LHS 292, GJ 1002 и т. д. Это всё каталожные названия звёзд, почти не видимых с Земли невооружённым взглядом, а значит, не получивших красивых собственных имён. Логично предположить, что если люди построят на них колонии, вряд ли колонисты будут гордо заявлять, что они с Глизе шестьсот семьдесят четыре. Наверняка звёзды будут переименованы во что-то благозвучное, так что, если у вас в произведении появятся уроженцы Вероники или Нового Челябинска, никто не сможет вам возразить. Так что смело называйте звезды выдуманными именами и даже добавляйте к ним для пущей убедительности какую-нибудь Проксиму Центавра.

Пункт второй — наши кони

Определившись с местом действия, самое время задуматься, как герои вашего произведения будут передвигаться в космосе. Классикой являются полёты на космических кораблях, но помимо них можно использовать некоторые экзотические способы, например, телепортацию или так называемый портальный способ.

Давайте сначала изучим экзотику.

Портальный способ

Основан на искривлении пространства или создании червоточин, обычно в фантастике это выглядит как связанные между собой ворота: войдя в одни, человек выходит из других, расположенных на другой планете.

Наиболее яркий представитель — это фильм и сериалы «Звёздные врата» (фильм «Stargate» (1994 год), из которого позже вырос сериал «Stargate SG-1» (1997-2007 годы), от которого уже в свою очередь отпочковались сериалы «Stargate: Atlantis» (2004-2009 годы) и «Stargate: Universe» (2009-2011 годы)). Для тех, кто не знаком с этой кинопродукцией, суть в том, что по галактике раскиданы миллионы звёздных врат, и, зная нужный адрес, можно соединить свои врата с другими и просто мгновенно перейти на другую планету, даже если она за тысячи световых лет.

Данный способ очень интересен тем, что автор избавлен от всяких технических подробностей, ведь сеть порталов может быть построена древними (как в «Звёздных вратах») или привезена на Землю пришельцами, да и просто — обычный обыватель совсем не должен знать устройство лифта, когда им пользуется. Поэтому просто есть порталы (ворота), и герои скачут через них от планеты к планете, быстро и удобно.

Телепортация

Фактически есть два варианта телепортации: в одном осуществляется только передача информации, в другом перенос вещества.

Первый — самый реалистичный, выглядит он так: объект сканируют вплоть до атома, после чего информация отправляется каналом связи на другую планету, где объект полностью воспроизводят. При этом оригинал можно как разрушать в процессе сканирования, так и оставлять, в этом случае где-то там появится полная копия объекта. Способ весьма спорный, так как есть варианты искажения данных при передаче. К тому же в случае разрушения оригинала не будет ли это означать его фактическую смерть? Тем не менее, такая телепортация используется во многих фантастических произведениях в кино, например, можно посмотреть фильм «Мутант на корабле Баунти» (Mutant on the Bounty, 1989 год) или обратиться к книге Станислава Лема «Сумма технологии» (1963 год).

Кстати, в том же «Звёздном пути» (Star Trek) используется по сути гибридная телепортация: объект превращается в чистую энергию, которая перетекает в нужную точку, где снова собирается в объект. Физика данного процесса — вещь отдельная, хотя создатели сериала и говорят, что этот способ им реальные физики насоветовали.

Ну а мы плавно переходим ко второму типу телепортации: мгновенному переносу материального объекта из одной точки пространства в другую. На данный момент это фактически магия; с другой стороны, любая технология для не знакомого с ней выглядит как магия. Тут вообще всё просто, вот вы сейчас на Земле, раз — и на другой планете. Как? Да совершенно не важно, это телепортация.

Корабли

Перейдём от «скучных» способов к космическим кораблям. Так уж повелось, что с античных времён корабли были для людей чем-то большим, чем просто конструкцией, кораблю давали имя, ему вверяли свои жизни в путешествиях в неизвестность. Космос не становится исключением даже сейчас. Возможно, не все знают, но даже безликие номерные «Союзы» и «Аполлоны» имеют свои названия (позывные). В фантастику космические корабли вошли так плотно, что без них просто невозможно представить космическую оперу.

Хотя, например, концепция боевых космических кораблей довольно спорна: планету можно атаковать хоть из другой звёздной системы сразу, например, ракетами. Ведь планета не сможет увернуться, а обнаружить и перехватить ракеты сложнее, чем более крупные корабли.

Но это я как-то отвлёкся от темы, давайте вернёмся к кораблям.

К самому главному, что нас в кораблях интересует, — к двигателям. Как вы думаете, сколько на космическом корабле может быть установлено типов двигателей? Минимум два, максимум четыре.

1. Маневровый двигатель — вернее даже, это сеть небольших двигателей, расположенных по всему корпусу корабля для ориентации его в пространстве. Как правило, двигатели эти очень простые: газовые или ионные, впрочем, это будет зависеть от массы и габаритов корабля. Главное, что без маневрового двигателя в космосе летать просто невозможно — без правильной ориентации корабля запуск основного двигателя может привести даже к падению на планету.

2. Основной двигатель — это тот двигатель, что будет двигать наш корабль в обычном космосе, он может быть как межпланетный, так и межзвёздный, например, на релятивистских кораблях с атомным двигателем. Но давайте по порядку, так как космос условно можно считать вакуумом, т. е. средой, в которой, в отличие от планетарной атмосферы, не на что опереться, то единственными способами движения могут быть реактивный или гравитационный, хотя особняком ещё стоит солнечный парус. Давайте их и разберём.

2а. Реактивный двигатель работает по принципу создания направленной струи вещества, создающей по закону сохранения импульса реактивную силу, толкающую корабль в противоположную от струи сторону. Несколько заумно? Проще говоря, если вы встали в лодку, взяли увесистый камень и кинули его, то лодка поплывёт в противоположную от камня сторону. Так же работает и отдача в огнестрельном оружии: пуля летит в одну сторону, а винтовка в другую.

В самом простом ракетном двигателе топливо, смешиваясь с окислителем, в результате химической реакции (горения) резко расширяется и, выходя из сопла, толкает корабль. Главной характеристикой такого двигателя является удельный импульс, а, как известно из физики, импульс определяется по формуле: масса, умноженная на скорость. Иными словами, в случае с лодкой, кинув камень, мы придаём ему совсем небольшую скорость, но у камня должна быть внушительная масса, в случае же со стрельбой масса пули совсем небольшая, но скорость просто огромна. С ракетным двигателем всё точно так же: чем выше скорость струи, тем меньше нам надо топлива. И вот тут мы натыкаемся на физическое ограничение: скорость истечения газа в случае химической реакции не может быть выше 4500 м/с, именно поэтому ракетные двигатели такие большие, а масса топлива в современных ракетах составляет 80-90% от общего веса ракеты. Иными словами, для компенсации небольшой скорости нам надо больше топлива.

Конечно, в космосе все несколько проще, разгонять корабль можно и с очень небольшим удельным импульсом, весь вопрос начинает упираться во время такого разгона.

И тут у нас всплывает второй важный показатель эффективности двигателя — тяга. Иными словами, если взять ту же ситуацию с лодкой и кидать небольшие камни размером со сливу, то, как бы интенсивно вы это ни делали, лодка почти не будет двигаться с места. Если же взять камень килограммов на десять, тогда, несмотря на то, что кинуть так же сильно, как мелкий, не получится, лодка тем не менее получит хорошее ускорение.

Но как же так, скажете вы, ведь в формуле масса, умноженная на скорость, и при понижении массы с повышением скорости результат должен сохраняться. Но тут не все так просто: зависимость, конечно, есть, но не такая простая. Не хочется углубляться в физику и заваливать вас формулами, просто будем учитывать, что для преодоления внешних сил, например, гравитации Земли, помимо импульса нужна ещё достаточная тяга. Например, если взять ионный двигатель, где очень малая масса топлива компенсируется большей скоростью испускания (до 210 000 м/с), то в космосе его достаточно, чтобы разгонять аппарат, а вот на земле тяги такого двигателя не хватит даже на то, чтобы поднять сам двигатель, не говоря уже о полезной нагрузке.

И тут будет проще, откинув всю эту научную часть, взять ядерный или даже термоядерный двигатель. Суть таких двигателей очень проста: топливо (обычно просто водород) прогоняется либо через камеру нагрева, либо даже через активную зону реактора, где нагревается до 25 тысяч градусов Цельсия, фактически переходя в состояние плазмы, удельный импульс таких двигателей может доходить до 50 тысяч м/с. Проблема таких двигателей очевидна: радиоактивный выхлоп, что ограничивает их использование на планете, а вот в космосе это даже не капля в море, а молекула в океане.

Идеальным в смысле удельного импульса будет фотонный двигатель: как известно, фотон не имеет массы, но обладает самой большой возможной скоростью. Таким образом получается, что фотонный двигатель — это огромный фонарик, только излучающий направленно весьма интенсивное излучение, сравнимое, а то и превосходящее излучение нашего Солнца. Тяга такого двигателя может быть весьма значительной.

Самым эффективным двигателем будет являться аннигиляционный, где взаимодействие антивещества с обычным веществом даст колоссальный выброс энергии. Вопрос только в том, где брать столько антивещества. Впрочем, фантастика и не такое позволяет :)

2б. Помимо реактивного двигателя, можно взять так называемый пассивный двигатель — солнечный парус. Развернув многокилометровый очень тонкий парус, можно использовать солнечный ветер. Тут, правда, следует учитывать, что чем дальше наш корабль отдаляется от звезды, тем меньше давление солнечного ветра. На Марс или Юпитер с таким парусом ещё вполне можно летать, а вот дальше уже проблематично, тяга стремительно будет падать. К слову, несмотря на то, что, казалось бы, парус должен толкать корабль лишь в одну сторону от звезды, корабль с солнечным парусом, пользуясь гравитационными манёврами, вполне может летать и по направлению к звезде, складывая парус.

Следует помнить лишь одно: полёты по Солнечной системе на корабле с солнечным парусом будет очень неспешны. В пределах орбиты Марса такие перелёты будут занимать месяцы, а за пределами — годы. Зато как романтично должен выглядеть космический парусник!

2в. Теперь встанем на скользкую дорожку теоретических двигателей, использующих гравитацию. С точки зрения голой теоретической физики ничего такого особенного тут нет: создавая гравитационные аномалии, можно отталкиваться или притягиваться к небесным телам. Такой двигатель должен работать почти как магнит. И если с теорией всё просто, то вот как это воплотить на практике, пока совершенно не ясно, однако это не значит, что невозможно, просто мы сейчас не знаем как.

Ясно одно: корабль с гравитационным двигателем смог бы очень быстро и комфортно перемещаться внутри Солнечной системы.

3. Третий двигатель — межзвёздный. Конечно, корабль с фотонным и даже ядерным двигателем вполне может достичь другой звезды. Да даже на ионных и химических двигателях это можно сделать, хватило бы топлива. Весь вопрос лишь в том, сколько времени это займёт. Ответ на него — много, десятки, а то и сотни, и даже тысячи лет. Можно, конечно, строить фантастическое произведение и с такими длительными полётами, но нам, как обычно, надо быстрее, выше и дальше. Поэтому давайте рассмотрим укоренившиеся в фантастике двигатели для относительно быстрых межзвёздных перелётов.

3а. Варп-двигатель, или, иными словами, двигатель, работающий на искривлении пространства. Варп стал коньком вселенной Star Trеk. Корабли с варп-двигателем как бы сжимают пространство перед собой, и получающаяся волна несёт корабль, с невероятными скоростями позволяя ему вполне комфортно путешествовать по галактике. Конечно, на полет тратится время, и, если уж мы упомянули вселенную Звёздного Пути, то кораблю «Вояджер» потребовалось 6 лет, чтобы пересечь нашу галактику, но это в любом случае вполне быстро, особенно если речь идёт не о трансгалактических полётах, а о местных, например, в радиусе 1000 световых лет от Солнца.

Ещё одним плюсом такого двигателя является возможность очень быстро и комфортно перемещаться внутри звёздной системы.

Неким вариантом варп-двигателя можно считать Frame Shift Drive из игры Elite: Dangerous. FSD — двигатель сдвига координат, он работает весьма интересным способом: сдвигает вселенную относительно корабля. Да-да, формально корабль остаётся на месте, а вся вселенная сдвигается относительно его.

3б. Червоточины. В том же Звёздном Пути были естественные червоточины, позволявшие мгновенно переместиться из одной точки вселенной в другую. Но в некоторых фантастических произведениях червоточины мог создавать специальный привод на корабле.

Работает это так: две точки пространства независимо от того, насколько они удалены, как бы сближаются, и между ними появляется своего рода тоннель (червоточина), по которому можно очень быстро переместиться из точки А в точку Б. Способ этот очень удобен, но трудно представить себе объёмы энергии, необходимые, чтобы так скручивать пространство.

К слову, именно такой привод стоял на корабле «Горизонт событий» из фильма «Сквозь горизонт», авторы добавили в это, казалось бы, НФ-кино элемент мистики, так как червоточина открыла дорогу в ад, а не в точку Б.

3в. Гиперпространство. Используется много где, например, в известных всем «Звёздных Войнах». Такой привод переносит корабль в параллельное измерение или другое пространство, где законы физики отличаются от наших. Таким образом, полет в гиперпространстве, занимающий совсем немного времени, позволяет преодолевать в нашем пространстве огромные расстояния. Попадать в гиперпространство может как непосредственно сам корабль, используя специальный привод, так и могут использоваться какие-то стационарные точки перехода, например, как гиперврата в сериале «Вавилон-5», которые позволяют путешествовать через гиперпространство небольшим судам, открывая вход за плату, а выход бесплатен.

Полёты в гиперпространстве могут быть почти мгновенны, как в играх серии Elite, так и занимать какое-то время, как в «Звёздных Войнах» или «Вавилоне-5».

3г. Нуль-транспортировка, или Нуль-переход, термин, внедрённый братьями Стругацкими, но потом всплывавший и в произведениях других авторов. Фактически это почти телепортация, объект просто переходит из точки А в точку Б мгновенно без потери времени. Связан он всё с тем же искривлением пространства, но, в отличие от червоточины, две точки так сближаются, что фактически становятся одной.

3д. Сюда свалим всякую экзотику. Например, в цикле Гаррисона «Билл — герой галактики» корабль как бы набухал, увеличивался в размерах, пока его нос не достигал необходимой звёздной системы, после чего он снова ужимался с фиксацией по носу корабля. Есть ещё много других способов, например, у Гамильтона в «Звёздных королях» корабли просто летали быстрее скорости света. У Дэвида Вебера во вселенной Хонор Харрингтон корабли, подняв паруса Варшавской, путешествовали в гравитационных потоках.

В принципе, вы можете и сами придумать свой способ межзвёздного перемещения или выбрать любой из вышеприведённых способов. Только помните: способ перемещения надо подбирать под ваш сюжет, а никак не наоборот.

4. Четвёртый двигатель — планетарный. Не секрет, что есть корабли, не приспособленные для посадок на планеты: их удел — вечно бороздить космос, но если корабль должен садиться и взлетать с планеты, то желательно продумать этот момент отдельно. Такой корабль, конечно же, должен обладать аэродинамическими формами, если, конечно, он не летает за счёт гравитационного привода, тогда форма не имеет значения. Но если двигатель у нас реактивный, то для полётов в атмосфере вполне можно поставить даже отдельные двигатели, например, реактивные прямоточные, которые будут сильно экономить топливо в отличие от обычных ракетных двигателей. Конечно, можно не париться и сажать корабли на ракетных двигателях, но, помимо расхода топлива, есть ещё проблемы с ориентацией двигателей. Поэтому проще поставить на корабль дополнительные реактивные или даже турбинные двигатели в поворотных гондолах.

В общем, можно, конечно, и отказаться от планетарных двигателей, но, если в сюжете планируются полёты и даже бои в атмосфере, наличие планетарных двигателей может сыграть на научность произведения и даже зрелищность действа.

Пункт третий — оружие

C жанром, координатами и космическим флотом мы определились, осталось ещё кое-что не менее важное. Какая же остросюжетная книга обходится без стрельбы? И вроде бы с оружием и так всё понятно, лазеры там, бластеры, но на самом деле не всё так просто.

Конечно, можно выдумать какую-нибудь вундервафлю, обозвать позаковыристей, мол, у нас будущее, чего вам ещё надо. Но если вы хотите подойти к процессу вдумчиво, то не пропускайте этот пункт.

Вы наверняка видели в кино, как звездолеты красиво поливают друг друга разноцветными зарядами, да хотя бы в тех же «Звездных Войнах». Помните эти неуклюжие имперские «разрушители», поливающие пространство зелеными пучками, и икс-винги повстанцев, легко уклоняющиеся от выстрелов и точечными попаданиями уничтожающие этих мастодонтов.

Нет, конечно, если вы хотите именно такое, то почему бы и нет. Однако это хорошо смотрелось в кино в 70-е годы прошлого века, а сейчас… Не то чтобы публика стала сильно притязательнее, но все же с тех пор многое изменилось, особенно по части того, как и чем можно воевать в космосе. Конечно, «Звездного разрушителя» пока ещё не построили, но в теории наука продвинулась сильно вперед, так почему бы не опереться на эти знания?

В общем, если вы хотите, чтобы все было по науке или хотя бы по здравому смыслу, то давайте разберемся, какое оружие будет возможно в космосе.

1. Кинетическое оружие — старое доброе, верой и правдой служащее ещё со времен луков и стрел и, конечно, сейчас в виде ружей, пушек и минометов. Если вы не очень хорошо знаете, что означает слово «кинетическое», то поясню: каждое движущееся тело обладает энергией движения — её и называют кинетической энергией. Чем выше скорость, тем большим запасом кинетической энергии обладает движущееся тело. Простой пример: если в вас кинуть камнем, а потом взять тот же камень и выстрелить им в вас из рогатки, то, согласитесь, разницу ощутить будет очень даже легко, при этом понятно, что масса камня не изменилась, а вот кинетическая энергия возросла. Итог прост: тело надо разгонять до как можно большей скорости, и тогда оно нанесет максимальный урон. Как говорится, дешево и сердито. А если в тело (давайте далее именовать его снарядом) положить взрывчатку, то урон при попадании сильно возрастет. Если же попасть сложно, то взрывчатку можно подорвать поближе к цели, и тогда разлетающиеся по все стороны обломки снаряда будут иметь куда больший шанс зацепить мишень.

Посмотрим, какие у нас есть вариации кинетического оружия:

1.1. Самое простое и примитивное — это механическое оружие; собственно, это банальные бомбы. Ну а почему бы и нет? Корабль у нас движется, и довольно быстро; если мы скинем с корабля снаряд, то он продолжит лететь в том же направлении и с той же скоростью. В космосе нет сопротивления среды (вернее, оно настолько мало, что им можно пренебречь), а значит, наш снаряд будет двигаться вперед, пока куда-то не попадет. Используя гравитацию, можно направить такую бомбу так, чтобы она упала на какую-то планету и даже в какое-то конкретное место на планете. Можно поразить космическую станцию или даже корабль, который встал на орбиту. Какие-нибудь повстанцы или террористы вполне могут выбрать этот способ за неимением чего-то более мощного. А почему оружие механическое? Ну так бомбу надо как-то от себя оттолкнуть, для этого придется использовать какой-то механизм.

1.2. Огнестрельное оружие — наши обычные пистолеты, ружья, пулеметы и пушки. Порох хорош тем, что для горения ему не нужен кислород, а значит, в космосе та же пушка будет спокойно стрелять (были даже настоящие испытания, на одну из станций серии «Салют» ставили две авиационных пушки и проводили показательные стрельбы), причем даже эффективней, чем на земле, так как дальность стрельбы у нас повысится почти до бесконечности, да и масса снаряда может быть больше. Помните, может старый анекдот про артиллеристов, где преподаватель рассказывает, что все снаряды летают по параболе, и когда один из курсантов спрашивает, мол, если пушку на бок положить, то можно стрелять за угол? Преподаватель подумал и говорит: можно, но мы так не делаем, потому что пушку на бок ложить не по уставу. А вот в космосе пушка у нас стреляет по прямой, впрочем, не совсем, если выстрелить на орбите, то… но это такие тонкости, которые можно игнорировать. В общем, огнестрельное оружие отличный кандидат как на основное вооружение — главный калибр, так и на вспомогательное — оборонительные скорострельные пушки против ракет. И в силу того, что современная пушка способна придать снаряду скорость до 2000 м/с (это 7200 км/ч), то бой космических кораблей с огнестрельным оружием будет как раз очень сильно похож на то, что мы видим в «Звездных войнах». Но ведь порох не предел достижений во взрывчатых веществах, поиск более энергоемких составов не прекращается, а значит, можно предположить, что в будущем пушки будут выстреливать снарядом ещё быстрее.

1.3. Электромагнитное оружие — в данном случае мы подразумеваем не то оружие, что будет поражать цель током, а то, которое электричеством разгоняет снаряд. Есть два способа:

1.3.1. Пушка Гаусса — названа в честь немецкого ученого Карла Гаусса, открывшего электромагнетизм. Суть её проста: разгон снаряда посредством электромагнитного поля. В основном это выглядит как каскад электрических катушек, намотанных вдоль ствола и создающих магнитное поле, которое разгоняет снаряд. Есть несколько минусов: снаряд должен обладать некоторыми свойствами (быть ферромагнетиком — т. е. фактически обладать магнитными свойствами) и катушки будут очень сильно греться, к тому же не очень хорошо действовать на здоровье находящихся рядом людей. Да и скорость снаряда будет сравнима со снарядом огнестрельного орудия или всего лишь немного выше. Но именно для космического корабля у таких пушек есть неоспоримое преимущество: не надо возить с собой тонны взрывчатых веществ, и у данного типа орудия почти отсутствует отдача (её можно полностью погасить теми же электромагнитными эффектами).

1.3.2. Рельсотрон или рельсовая пушка — суть этой пушки в том, что два параллельных электрода, называемых рельсами, подключены к источнику мощного постоянного тока, и помещенный между ними снаряд, замыкая электрическую цепь, приобретает ускорение вследствие действия силы Ампера. Проще говоря: есть две рельсы под напряжением; помещаем между ними стальную болванку, и она со страшным свистом улетает, в процессе дико разогреваясь. Рельсотрон штука очень классная, разгоняет снаряд до 9000 км/ч, можно даже быстрее. Но нужно очень большое напряжение, больше, чем у пушки Гаусса, и рельсы быстро выходят из строя, так как снаряд должен иметь с ними непосредственный контакт — представляете, какое там будет трение. Вот у пушки Гаусса в перспективе даже ствол не нужен — снаряд летит в электромагнитном поле, а тут он обязательно должен прикасаться к рельсам. При этом сам снаряд очень сильно разогревается, вплоть до того, что может перейти в плазменное состояние и, по сути, вместо кинетического мы получим плазменное оружие. Однако это уже закритичные режимы. В идеале же мы получаем пушку, запускающую болванку с огромной скоростью, опять же без всяких взрывчатых веществ и с небольшой отдачей. Правда, есть минусы: ствол вряд ли выдержит много выстрелов, и в снаряд не положить никакой взрывчатой начинки (так как он сильно греется). Однако концепт строительства вокруг рельсовой пушки корабля вполне живуч, это будет очень мощная штука, а все минусы можно так или иначе нивелировать.

1.4. Ускорители частиц или пучковое оружие — под этим, скорее вполне гражданским названием мы будем понимать оружие с почти максимальной кинетической энергией. Как известно, максимальной у нас является скорость света, и если верить теории относительности (а не верить ей пока предпосылок нет), то любой объект, достигший скорости света, становится фотоном — частицей без массы. По сути, можно было бы сказать, что идеальным кинетическим оружием является лазер, но на самом деле это не совсем так, лазер — это энергетическое оружие, и о нем поговорим ниже. Итак, чтобы получить как можно большую кинетическую энергию, нам надо разогнать объект практически до скорости света, а сделать это с макрообъектом очень-очень сложно, другое дело, если речь идет об элементарных частицах. Разогнанный даже до половины скорости света атом вполне может стать оружием. Надо понимать, что выстрелом из пучкового оружия нельзя разорвать звездолет, его действие будет несколько иным, чем просто механическим. Попадая в цель, атомы легко проникают сквозь любой металл, глубина проникновения частицы весьма велика. В результате происходит термическое разрушение металла. При торможении частиц в металле возникнет так называемое «тормозное излучение». Это рентгеновские кванты. Как итог, тормозное излучение с большой вероятностью уничтожит экипаж и выведет из строя электронику. Также под воздействием пучка частиц в обшивке будут наводиться вихревые токи, рождающие электромагнитный импульс. Это порождает целых три поражающих фактора: структурное разрушение металла, направленное гамма-излучение и электромагнитный импульс. В общем, приятного от попадания такого оружия мало. Однако есть нюансы: очень сложно разогнать пучок атомов до релятивистских скоростей, ещё сложнее попасть им в цель, так как любое столкновение со случайным атомом может искривить траекторию пучка (космос все же не идеальный вакуум), да и защититься от такого оружия можно достаточно легко, например, покрыв обшивку чем-то неметаллическим и более трудным для проникновения атомов, ну и распыление аэрозоля уменьшит эффективность пучка в разы.

1.5. Релятивистское оружие — тут мы входим в полную теорию: что если разогнать до скорости, близкой к скорости света, не пучок элементарных частиц, а вполне себе стальную болванку весом в десяток тонн? Технически это возможно, энергия нужна колоссальная, но зато столкновение такого снаряда с Землей высвободит столько энергии, что если планета и не расколется, то уж наверняка катаклизм будет пострашнее ядерной войны — ничего живого на планете точно не останется.

2. Движемся дальше. Реактивное оружие, то есть — ракеты. Иногда ещё используют в космической фантастике — торпеды. Последнее очень странно, так как торпеда, в отличие от ракеты, движется, отталкиваясь от среды гребным винтом или используя водометы, а ракеты движутся за счет реактивного эффекта, т. е. методом отброса массы (мы про это подробно говорили в разделе про двигатели, так что не будем повторяться). Есть мнение, что торпеда космическая — это что-то большое и медленное… а зачем оно тогда такое нужно? А если просто, мол, ракета маленькая, а торпеда большая — ну как бы ракеты современные куда больше торпед. Нет, я не призываю не использовать термин «торпеда» в космофантастике, но таки прошу подумать, зачем и для чего, прежде чем использовать. Но давайте вернемся к реактивному оружию — ракете. Мы привыкли, что ракеты — в основном длинные, цилиндрические, остроносые, да ещё и с крылышками (стабилизаторами). Для атмосферы это все справедливо, там среда, для преодоления которой нужна соответствующая форма, а вот космическая ракета может быть любой формы и размера и иметь двигатели, направленные во все стороны для лучшего маневрирования. Мало того, на космическую ракету можно поставить пушку, прицепить несколько ракет поменьше, систему РЭБ (радиоэлектронной борьбы) и ещё кучу всяких полезных вещей. Да, вы правильно поняли, космические ракеты не обязательно должны поражать цель собой, они могут, например, догнать её и начать обстреливать из пушек, представляете — окружает корабль такой рой стреляющих ракет. Проще говоря, космическая ракета — это не просто ракета в классическом понимании, это небольшой космический корабль или дрон, который может иметь кучу функций и назначений. Главное преимущество ракеты — это то, что внутри нет экипажа, а значит, можно совершать маневры с огромными перегрузками, и ракета меньше корабля, а небольшая масса — это маленькая инерция, значит, ей будет куда как проще маневрировать. Дайте волю своей фантазии, воспринимайте космическую ракету не как снаряд, летящий из точки А в точку Б, а скорее как рой пчел, способных координировать свои действия, преследовать жертву и жалить.

3. Плавно переходим в раздел энергетического оружия. Главное его отличие от кинетического и реактивного — в том, что основной поражающий фактор такого вооружения термический или ионизирующий (т. е. радиация).

3.1. Начнем с лазеров — это самое мифологизированное оружие ещё со времен «Гиперболоида инженера Гарина» (фантастический роман Алексея Толстого, 1925 года). По сути, лазер — это направленный поток фотонов, или более правильно будет сказать — когерентного излучения. К сожалению, нельзя сказать, что это очень мощный фонарик, оно как бы и похоже, но принцип работы совсем другой. Короче, для понимания смотрите умные книжки или хотя бы соответствующие статьи в энциклопедиях. Для нас же главное — это то, что лазер может работать не только в видимом диапазоне и различается по принципу работы: импульсный или непрерывный (т. е. «светит» лучом довольно продолжительное время). Импульсный по убойности должен быть лучше, так, например, в качестве накачки такого лазера может использоваться даже ядерный взрыв. При этом мы получаем и кучу проблем, например, с фокусировкой. Непрерывным проще попасть, но для нанесения серьезного урона скорее всего придется облучать цель некоторое время, что позволит ей начать активно защищаться от вашего излучения. Но стоп, мы как-то отошли от главного, а именно — чем же так хорош лазер и как он разрушает мишень? Лазер прежде всего хорош тем, что это самое быстрое оружие, не мгновенное(!), а именно быстрое. Скорость света предельна и огромна, но все же на космических расстояниях даже лазеру надо какое-то время, чтобы долететь до цели. А вот насчет воздействия лазера есть много разных мифов, и самый распространённый — мол, лазер режет. На самом деле нет, лазер сжигает, точнее, даже так: он очень быстро нагревает поверхность, на которую попал, до такой степени, что в месте попадания происходит тепловой врыв, который, к слову, начинает мешать лазерному лучу проникать глубже, но об этом позже. Вы скажете, а как же лазерные металлорежущие станки? Да, есть такие, но обращали внимание, что там вместе с лазером на металл ещё и вода подается, чтобы его остужать, иначе вместо резки будет сварка?.. Впрочем, мы опять отходим от сути. Вспомним, что лазеры у нас могут работать не только в видимом диапазоне, а значит, не только нагревать; лазеры в рентгеновском диапазоне способны убить экипаж и сжечь электронику, как и пучковое оружие, о котором мы говорили выше. И ещё лазеру, чтобы максимально эффективно воздействовать на цель, надо на ней сфокусироваться. Помните простой трюк с лупой? Фокусируете с её помощью солнечный свет на бумаге, и бумага загорается. Так же и с лазером: сначала надо послать лазерный импульс до цели и, получив отраженное излучение, определить точную дистанцию, после этого внести корректировку в фокусирующий механизм и тогда уже лупить боевым импульсом. Иначе вы просто посветите в цель «фонариком» без каких-либо последствий для неё. И вот тут начинается самое интересное: от лазера очень легко защититься, например, облако аэрозоля способно свести лазерный импульс на нет, оно его рассеет, и вся энергия уйдет на нагрев этого аэрозоля. А ещё можно сделать броню как слоеный пирог: под металлом поместить какое-нибудь тугоплавкое вещество (например, керамику), и вся энергия лазера уйдет в его разогрев, а пары станут той самой аэрозольной защитой. В общем, грубо говоря, на убер-оружие лазер не годится. Да, он поражает цель почти мгновенно, но вот нанести им серьезный урон сложно. Лазер — это идеальная система ПРО (противоракетной обороны), но сжигать им корабли можно разве что, если лазерная пушка будет очень мощной, например, как в случае рельсотрона, если построить корабль вокруг лазерной пушки. Чуть не забыл: помните фильмы, где корабли красиво пуляют друг в друга разноцветными лазерными лучами? Забудьте, лазер в космосе можно увидеть, только если он попал точно вам в глаз, и это, само собой, будет последним, что вы увидите. В атмосфере планеты лазер видно только потому, что при прохождении этой атмосферы он возбуждает молекулы газа, и те начинают светиться, а в космосе вакуум, там возбуждаться нечему. Как говорится, более скучное зрелище, чем бой на лазерных пушках, в космосе трудно себе представить, просто на кораблях иногда будут появляться раскаленные пятна, ну и периодически они будут укрываться в тумане. Такова суровая действительность.

3.2. Плазменное оружие — в принципе плазменное оружие не совсем энергетическое, плазма — это четвертое агрегатное состояние вещества и фактически представляет из себя плотное образование ионизированного газа. Проще говоря, это сгусток газа температурой в районе миллиона градусов. Наше Солнце — это плазменный шар. Поэтому основное поражающее свойство плазменного оружия — термическое, сгорит все! По части визуальных эффектов плазменное оружие как раз самое красивое, медленно летящие разноцветные сгустки — это как раз оно и есть. Почему медленно? Потому что плазма — вещество, и его надо разгонять так же, как и обычный снаряд. Причем, в отличие от снаряда, плазменный сгусток — газ, а значит, он после выстрела, особенно в вакууме, очень быстро рассеется. Поэтому надо стрелять плазмой на манер огнемета для близкого боя или особым образом поляризовать сгусток, создав в нем магнитное поле и получив что-то вроде шаровой молнии, но дальность будет не очень большой, так как на поддержание магнитного поля будет тратиться энергия самого снаряда (тут правильнее даже сказать — заряда). В общем, плазменный заряд штука очень убойная, но до цели её надо ещё как-то доставить, и удобнее всего для этого электромагнитные орудия, упоминаемые выше: рельсотрон и пушка Гаусса.

4. Пройдемся ещё по всякой экзотике, например, упомянем гравитационное оружие. Что это и как работает, не совсем понятно; в смысле, понятно, что, если метнуть в корабль врага миниатюрную черную дыру или просто банально раздавить его как консервную банку… Красота, но какие для этого нужны энергии и знания — и зачем при этом с кем-то воевать?.. Впрочем, мало ли, главное — такое возможно, хотя и непонятно как осуществимо с точки зрения современной науки. Впрочем, гравитационные волны смогли обнаружить совсем недавно, а до этого было даже не очень понятно, что такое эта гравитация.

5. Аннигиляционное оружие — т. е. основанное на принципах аннигиляции вещества — это когда вещество соприкасается с антивеществом. В этом случае все атомы и антиатомы при слиянии превращаются в излучение. Проще говоря, если мы сталкиваем по килограмму вещества и антивещества, то оба килограмма исчезают с огромным выделением энергии — очень мощным взрывом (примерно в 42 мегатонны в тротиловом эквиваленте). А значит, если стрелять в цель не обычным стальным снарядом, а снарядом из антивещества, то одного такого может вполне хватить, чтобы разобрать корабль на атомы. Можно же пойти дальше и придумать некий луч, облучая которым вещество, можно превращать его в антивещество. Посветил таким на кусок брони противника — и как шандарахнуло, красота. Только вот антивещество пока получают в огромных коллайдерах и в количествах нескольких атомов, за годы и с баснословными затратами энергии и денег. А ведь его ещё как-то хранить надо, в коробку не положишь — рванет. Другое дело волшебный луч… но в том то и дело, что он пока просто волшебный.

Наверное, на этом всё, возможно, я что-то и упустил, а может, вы придумаете что-то свое, и это будет замечательно. Надеюсь, пищу для размышлений этот раздел дал.

Пункт четвертый — жить в космосе…

Вообще эта часть не планировалась, но мне сказали, что эта тема была бы очень интересна, и я подумал, что и правда, корабли и оружие — это хорошо, но быта космического так или иначе придется касаться куда чаще, чем битв.

Итак, может ли человек жить в космосе? Ещё лет семьдесят назад люди об этом могли только фантазировать, сейчас же кто-то постоянно находится на орбите Земли, и опыт жизни в космосе накоплен уже внушительный. Отвечая на вопрос: да, может, но это очень непросто.

Главная беда человека в том, что он находится на самом верху пищевой цепи и привык к изобилию. Судите сами: чтобы просто жить, человеку необходимо в первую очередь дышать, т. е. потреблять много кислорода (в сутки примерно 500 литров, где-то 0,5 килограмма), нужно тепло (нормой является температура окружающей среды от +18 до +23 градусов по Цельсию), нужна вода (в сутки от 1,5 до 5 литров, зависит от массы тела), нужна еда (в среднем около 1,5 кг в сутки). Это базовые потребности просто для того, чтобы нормально функционировать.

В идеале нужна ещё сила тяжести не менее 0,2g (g — ускорение свободного падения на Земле ~9,81 м/с2), без неё в невесомости начнутся нарушение нормального кровообращения, атрофия мышц, нарушение работы вестибулярного аппарата и обменных процессов в костях, что выливается в их повышенную хрупкость. Конечно, можно есть специальные витамины, делать определённые упражнения и жить в невесомости годами, но это точно не будет комфортным существованием.

И насчёт многими любимых магнитных ботинок. Я считаю это пережитком фантастики прошлого, в плане, что они конечно, полезны, если у тебя железный пол и тебе в невесомости по нему необходимо ходить. Вопрос — зачем? Парить удобнее, и при определенной сноровке можно быстро перемещаться туда, куда нужно. Конечно, магнитные ботинки, а кое-где и не только ботинки могут быть удобны тем, что эмулируют притяжение, а как часть тяжелого скафандра даже могут быть и полезны, но никак не избавляют от негативных последствий невесомости и в целом скорее делают владельца медленным и неуклюжим супротив человека, освоившего акробатику маневрирования в невесомости.

Нужен туалет, особенно если речь идет о невесомости. Не очень приятно, если по кораблю будут летать желтые пузыри и, прошу прощения, какашки. Поэтому поход в туалет в невесомости — то ещё приключение. Да и с отходами потом надо что-то делать, грубо говоря, необходим какой-то утилизатор.

Также следует поддерживать гигиену тела. Конечно, никто не помрёт без этого, но, сами понимаете, с длинными немытыми космами волос, бородой, длинными ногтями и неприятным запахом летать по космосу очень некомфортно, особенно для окружающих.

Как вы уже поняли, даже такая база (а ведь сколько ещё вещей нужно нам для индивидуального комфорта) требует при космическом перелёте кучу припасов. Причём если воздух можно относительно легко регенерировать, и мысль, что ты дышишь по сути тем же, что и выдохнул, человека вообще никак не терзает, то регенерация воды и еды из отходов жизнедеятельности человека уже куда сложнее и вызывает определенное психологическое отторжение.

В общем, хорошо, если размеров холодильника на корабле хватит, а если нет? Да и к трудности транспортировки человека (который в принципе прилично весит) добавляется масса припасов и оборудования, а ведь это дополнительные расходы топлива.

С гравитацией на корабле одновременно и хорошо, и сложно. Так как космическая станция на орбите «висит», т. е. движется с постоянной скоростью, то на её борту невесомость. Корабль же летит, используя двигатели, а значит, движется с постоянным ускорением. Знаете же, что бывает, когда какое-то транспортное средство начинает быстро ускоряться? Вас вжимает в кресло или в автобусе тащит в конец салона. То же и на корабле — если ускорение корабля будет 9–10 м/с2, то по сути все на борту будут испытывать постоянную силу тяжести как на Земле, главное, чтобы пол палубы был перпендикулярен оси ускорения. Поэтому если первую половину пути ускоряться, а вторую половину тормозить (с ускорением 1g, естественно), то людям на борту будет комфортно так же, как и на Земле. Но стоит выключить двигатели (например, встав на орбиту планеты) — и привет невесомости.

В этом случае силу тяжести можно создать вращением части или всего корабля. В принципе, это не сложно, разве что полом станет уже бывшая стена палубы, но это решаемые трудности.

Однако часто фантасты не парятся и включают «магию» в виде генератора искусственной гравитации. Почему магию? Ну а как это ещё назвать? Если на корабле вдруг появляется нормальная сила тяжести, не созданная движением или вращением, то, значит, её создаёт какой-то мощный источник гравитации. Как, по-вашему, отреагирует планета, на орбите которой вдруг появляется источник гравитации, равный ей по мощности? Да, всё верно, это будет катастрофа — Армагеддон, супротив которого глобальная ядерная война — это так, детская шутиха.

А как создать некий источник мощной гравитации, не взаимодействующий с окружающим миром, физике неизвестно. Поэтому мы и говорим о магии.

К слову об ускорении, это большая проблема, так как редкий человек способен выдерживать длительные перегрузки более 3g, тренированные люди способны выдерживать 8g в течение 5 минут. Очень кратковременно, буквально на какие-то секунды, можно выдержать перегрузку в 100g и даже больше. Абсолютно смертельной считается перегрузка в 300g, хотя для многих будет достаточно и куда меньшей. Откуда берется перегрузка? Не только от работы маршевого двигателя, куда большие перегрузки возникают от резкой смены курса полета. Так что маневренные бои в космосе для живого пилота имеют вполне себе конкретные ограничения. Электроника, конечно, способна на куда большее, даже 1000g для неё может быть не пределом. Поэтому управляемый ИИ космический истребитель будет в разы манёвренней пилотируемого (впрочем, это справедливо даже для современной реактивной авиации).

Итак, основные проблемы путешествия по космосу:

— нужно много припасов;

— поддержание климата;

— поддержание гравитации;

— поддержание атмосферного давления.

Про последнее стоит сказать отдельно. Помимо того, что воздух нам нужен для дыхания, он должен ещё в идеале и создавать давление на нас. Это, конечно, не столь принципиально, можно пользоваться маской для дыхания, таская с собой запас воздуха, и жить при этом в полном вакууме. Но куда удобнее заполнить жизненное пространство воздухом под давлением в одну атмосферу. Это для нас комфортно и удобно. Но вызывает опасность при быстрой разгерметизации отсека. Наверняка вы слышали про кессонную болезнь: если очень быстро исчезнет внешнее давление, наши ткани, а значит, и сосуды, быстро расширятся, и кровь вскипит, образуя пузырьки, вызывающие разрушение сосудов и нарушение кровотока.

Медленное снижение давления не опасно, так как организм успевает адаптироваться. Однако при этом возникают проблемы с кислородным голоданием, так называемой высотной болезнью, от которой страдают альпинисты.

А риски получить пробоину в корпусе корабля или даже более серьезные разрушения переборок в космосе всегда существуют, чего только в космосе не летает, и столкновение даже с микрометеоритом может грозить существенными проблемами.

Если от медленного падения давления спасет обычный датчик, то при быстрой разгерметизации может спасти эластичная обтягивающая одежда, которая создаст эффект давления. Конечно, повседневно в такой ходить не будешь, но когда есть повышенный риск, например, космический бой, то нужно надевать что-то такое или вообще полноценный скафандр.

Может ли человек выжить в космосе без скафандра? Как ни странно, да, секунд тридцать считается вполне безопасным временем нахождения в космосе даже голышом. Правда, только при условии, что попадает человек в вакуум на выдохе — если в лёгких будет много воздуха, то наша дыхательная система не сможет его удержать, и он покинет организм — вместе с лёгкими.

И ещё после полуминутной прогулки во вселенской пустоте встречать гуляющего должна реанимационная команда, иначе оклематься будет очень сложно, хотя кому-то, может, и повезёт.

Всё же не настолько мы и слабые, целых полминуты… Для космических путешественников вполне можно заменить окунание в прорубь на высовывание в мировой эфир.

В проруби, как известно, холодно, и есть досужее заблуждение, что в космосе ещё холоднее. Это одновременно и верно, и нет. Вакуум — это пустота, а у пустоты температуры нет. Если вам непонятно почему, то достаточно посмотреть определение термина температуры — физическая величина, выражающая степень нагретости или холодности вещества. Ключевое тут «вещество», а вакуум — это как раз таки отсутствие вещества, или, как звучит определение — состояние материи в отсутствии вещества. Проще говоря, нельзя нагреть или охладить пустоту.

Вот только космос не идеальный вакуум, там хватает пыли, молекул и присутствует так называемое реликтовое излучение. Вот именно температуру этого излучения, равную 2,725 К (температура по шкале Кельвина, в привычной нам шкале Цельсия это –270,42 градуса) и принято считать температурой космоса. Но это не совсем верно, замерзнуть в космосе сложно, потому как единственный способ остывать в пустоте — это излучать (излучение — это перенос энергии путем испускания электромагнитных волн).

Как бы это так понятнее объяснить. Всё дело в том, что, когда мы берем что-то холодное, мы не забираем себе холод, мы отдаем своё тепло холодному предмету. Зимой человек замерзает потому, что теряет тепло быстрее, чем его воспроизводит, и для того чтобы согреться, мы надеваем одежду, т. е. отсекаем части тела от окружающей среды материалом с плохой термопроводимостью. Шуба или пуховик — идеальная защита зимой только потому, что пух и шерсть не монолитны и создают воздушную прослойку, которая плохо проводит тепло. Это можно проверить ещё и сравнив, как будет теплее: в свободной одежде или в обтягивающей (в последней будет холоднее, потому что отсутствует воздушная прослойка). В термосе между двух стенок вообще вакуум, и это почти идеальная термоизолирующая преграда.

Так и в космосе — вещество может резко охлаждаться только в случае быстрого расширения, например, любой газ, попавший за борт корабля, быстро расширяется, остужается и может покрыть корабль изморозью. Однако человек в скафандре в космосе не требует подогрева, а наоборот, ему нужна система охлаждения, иначе он рискует свариться в собственном соку.

Почему так? Ну смотрите, скафандр не пропускает газ, являясь как бы стенкой термоса, в который налили кипяток. Только кипяток — статичная в плане температуры субстанция, он нагревает стенку термоса, и та постепенно, излучая в инфракрасном спектре, охлаждается, поэтому температура жидкости в термосе постепенно падает. Человек, в отличие от кипятка, постоянно вырабатывает тепло, чтобы поддерживать температуру тела. Очень скоро небольшая воздушная прослойка в скафандре и сам скафандр прогреются до температуры нашего тела. Охлаждение излучением — процесс очень медленный, выработка тепла происходит намного быстрее. В результате теплу деваться просто некуда, а если на скафандр ещё и солнышко светит, передавая тепло излучением, то итог для человека внутри, прямо скажем, будет очень печален. С космическими аппаратами в основном происходит то же самое, установленная в них аппаратура при работе вырабатывает тепло.

Вот и получается, что проблема отведения тепла, проще говоря, охлаждения, в космосе стоит очень остро. На планете можно взять атмосферный газ, передать ему тепло и выбросить. В космосе тоже можно охлаждаться, передавая тепло газу или жидкости и стравливая нагретое за борт. Только где же взять столько лишнего газа или жидкости? Вот и приходится делать охладители, где нагретый газ/жидкость расширяется, за счет этого остывает и может использоваться повторно, а материал радиатора ещё и подобран так, чтобы максимально излучал в инфракрасном спектре.

Но тут надо уточнить один момент: если выйти в космос без скафандра или высунуть за борт корабля конечность, то в отсутствие внешнего давления происходит расширение тканей, из которых состоит наш организм; да, кожа не порвется, она прочная, но она и достаточно эластична, чтобы резко расшириться. Расширение раскроет поры, вода быстро испарится, и это приведет к охлаждению, а значит, мы будем ощущать холод, и поэтому человеку покажется, что в космосе холодно, но на самом деле это лишь обман наших чувств, для которых космос уж очень сильно враждебная среда. Точно можно сказать одно: в открытом космосе насмерть не замерзнете, и глаза не превратятся в два куска льда. Вернее, со временем превратятся, но к тому моменту человек давно уже будет мёртв совсем не по причине переохлаждения.

Вот, кстати, ещё одна проблема полетов в космосе: убить нас тут пытается очень многое. Если с отсутствием воздуха, перегревом и попаданием метеоритов всё понятно, то есть ещё одна невидимая угроза, связанная с микрообъектами и излучением. Проблема космического излучения (проще говоря, радиации) и по сей день изучена не в полной мере. Пока мы на орбите Земли и даже на Луне, нас продолжает защищать магнитное поле родной планеты, но если отлететь подальше, то ионизирующее излучение становится проблемой. Да, оно неощутимо и невидимо, но это не мешает ему постепенно вас убивать, а очень сильное излучение может убить достаточно быстро и даже мгновенно. Скажем, импульс от взрыва сверхновой способен стерилизовать соседние звёздные системы.

Тут, к сожалению, сейчас нет понимания, какой и насколько сильной должна быть защита корабля от космического излучения. Хватит ли для этого какого-то материала обшивки корабля или придется создавать мощное электромагнитное поле — науке в данный момент это неизвестно.

Что тут ещё можно упомянуть? Наверное, проблемы с микроорганизмами. По большому счёту космический корабль будет стерилен, а значит, долгие полёты могут просаживать иммунитет его команды. И тут речь даже не про вирусы и микробы других планет, не факт, что они вообще будут с нами совместимы, а банально появление постороннего на борту или прибытие в какой-то «порт» может стать серьезным ударом по ослабленной иммунной системе.

Впрочем, микроорганизмов из других миров тоже стоит опасаться, кто его знает, как они себя поведут и куда мутируют. Стать «чумным кораблём» — перспектива вряд ли кого-то радующая.

Напоследок хотелось бы ещё обмолвиться о психологической совместимости экипажа. Да, можно сказать, что, когда полеты станут обыденностью, вряд ли с каждым экипажем будут работать психологи. Может, и так, но надо понимать, что запертые на месяц, а то и дольше, на корабле люди должны уметь уживаться друг с другом, иначе каждый полёт будет напоминать драму про десять негритят.

Конечно, вряд ли с каждым экипажем будут работать психологи, особенно если речь о частном судне, но тут уж капитан и старпом должны быть хорошими психологами, подбирая совместимых людей, чтобы экипаж в полёте работал и слушался офицеров, а не устраивал показательные протесты, а то поднимал бунт.

К чему это? Просто иногда так смешно читать, как команда на корабле по любому поводу собачится. Может, оно поначалу и прикольно, но быстро появляется ощущение неправды и постановочности происходящего. Как говорится: «Не верю!»

Подумайте сами: люди, проводящие кучу времени друг с другом в замкнутом объеме и враждебном окружении (космос и все, что тут про него выше описано), просто обязаны уметь ладить и понимать друг друга, иначе они обречены.

Вроде всё, что хотел, про жизнь в космосе рассказал. Подводя итог — что важно для комфортной жизни в космосе:

— Атмосфера;

— Климат;

— Припасы;

— Санитария;

— Гравитация;

— Радиационная защита;

— Биологическая защита.

Конечно, нет смысла зацикливаться на этом и даже на чём-то одном. Если в вашем произведении нужна искусственная гравитация и совершенно нет смысла задумываться о космической радиации, то и ладно, пусть будет «волшебный» генератор гравитации. Но если что, думаю, никому не помешает чуть копнуть эту тему вглубь, залезть в какие-нибудь справочники и почитать, как оно на самом деле.

Пункт пятый — чем заняться в космосе

Изначально этот пункт не планировался, но по результатам одной беседы всплыл словно сам по себе. Так как вопрос: «В космосе что, больше заняться нечем, кроме как воевать?» реально актуален.

На самом деле воевать в космосе — это очень сложное и глупое занятие.

Космос огромен, там всем хватит места. Конечно, ситуация, когда все звезды галактики заселены, возможна, но очень слабо представима. Это должны быть какое-то немыслимое число живых существ и какие-то фантастические технологии по их перемещению. Писать в таком мире можно о чем угодно, помимо войны. Например, можно выдать горы социальной фантастики, как миллионы разных рас и видов уживаются между собой, или как живет огромная перенаселенная планета, а может, даже и не планета, а сфера Дайсона. Можно написать про то, как вся галактика объединилась в работе над проектом межгалактических путешествий. Да ещё много о чем. Просто представьте — если вся галактика заселена, то значит, существа, живущие в ней, любят и ценят жизнь, зачем им устраивать войны, в которых погибнут их граждане, а много планет будут сожжены и станут непригодны для жизни.

В конце концов, когда кончатся планеты, можно строить космические станции или те же сферы Дайсона.

А ресурсы? Ресурсов в космосе настолько много, что драться за них нет никакого смысла, в нашей галактике тысячи туманностей, из которых рождаются целые тысячи новых звездных систем. Что называется, приходи и бери сколько нужно, всё не унесешь.

Конечно, поводы для войны всегда можно найти: борьба за власть, амбиции, фашизм, религиозный фанатизм и т. д. Если очень хочется, то почему бы и нет? Но все же стоило ли развиваться до межзвездной экспансии, чтобы там банально воевать. Есть ведь столько интересных вещей, чем можно заняться в таинственных космических глубинах: исследования, колонизация, ксеноархеология, научные эксперименты, добыча ресурсов, паломничество, да мало ли еще что, по большому счету всё то же, что можно сделать на Земле, и даже ещё больше.

Вы скажете: погоди, ты нам сам вон гору оружия расписал. Это да, но ведь, помимо войны, можно много где пострелять. В мире хватает опасностей: космические пираты, бандитские разборки, стычки из-за коммерческих интересов, космические монстры (да-да, наука совсем не отрицает, что могут быть существа, способные жить в космосе), древние машины (например, что-то охраняющие или даже построенные для войны и уничтожившие своих создателей), злобные пришельцы, да пусть даже и банальные личные обиды, когда кто-то хочет убить героя за то, что он ему ещё в школе на ногу наступил :).

В общем, суть не в том, что я вас призываю к пацифизму, а в том, что хочу сказать: мыслите шире, не переносите банальные земные проблемы в космос, попробуйте придумать что-то уникальное, что может возникнуть только в космосе с его обилием ресурсов, миллиардами звезд и огромными расстояниями, почти немыслимыми для нас, «детей» небольшой планеты.

А это пособие, надеюсь, вам поможет с какой-то базой, которую не придется вымучивать самому, а позволит сосредоточиться на увлекательных космических приключениях.

Всем удачи в творческих начинаниях, и пусть у нас будет много хорошей космической фантастики!

P.S. Возможно, я что-то не осветил или у вас возникли какие-то вопросы, пишите в комментариях, не стесняйтесь, статью можно и нужно будет дорабатывать.