Космооперная галактика, сделай сам
Часть 1: Два слова о сове и глобусе
Прежде, чем удариться в длинную серию статей о гиперпространстве, термоядерном синтезе, тактике космических войн и прочей демографии, надо помнить, что мы пишем литературу. Создаем вымышленные миры такими, как мы хотели бы их видеть. И чтобы сразу пойти правильным путем в создании сеттинга, нужно задать правильный нулевой вопрос: «Что мы хотим получить?»
Нулевой вопрос
Именно так. «Что у нас есть?» — неправильный вопрос. «Как оно будет на самом деле?» — тоже неправильный. И, к тому же, вредный, так как дать на него правильный ответ невозможно: реальность неизменно оказывается сложнее и многограннее любого вымысла. Отвечая на такие вопросы, мы мало чем будем отличаться от историй об успехах пикаперов и душевных терзаниях интеллигентов, которые называются современной прозой и благополучно протекают в знакомой нам реальности XXI века. Правильный вопрос: «Что мы хотим получить?»
Фантастика как литература строится на фантастическом допущении, нарушающем границы реальности там, где это удобно автору. Или даже целой системе фантастических допущений. Причем они должны быть сюжетообразующими. Когда парень с девушкой загорают на пляже, читателя в последнюю очередь волнует, находится этот пляж на сказочном Бали или на планете Пандора. Даже если автор подсвечивает, что в атмосфере Пандоры содержится галлюциногенная пыльца, способствующая получению более мощных оргазмов и наблюдению самых красивых закатов в Галактической Империи. Даже если в погоне за идеологической повесточкой автор заменит парня и девушку на парочку геев. Даже чернокожих. Хотя сейчас многие шоуранеры считают, что отдав романтическую линию чернокожим геям, можно получить +100500 к оригинальности и актуальности произведения.
Настоящий фантастический сюжет начинается с того, что на Пандоре радиоизлучение человеческих поселений местную фауну распугивает и размножаться мешает. Аборигены-луддиты таким раскладом сильно недовольны, и как только имперский гарнизон убывает на Интергалактическую войну, а экотеррорист взрывает генераторы микроволнового заграждения, врываются на территорию курорта, чтобы раскурочить там всю технику и убить всех человеков. Парочка чернокожих геев закономерно выживает в этом хаосе, поскольку у аборигенов другое мышление: они считают, что гомосексуалист не человек и вымрет сам. Теперь наши герои, приехавшие на Пандору любоваться закатами, хотят улететь с планеты, пока не умерли от передоза галлюциногенами. Для этого они должны добраться до корпоративного космодрома на другом конце планеты, который должен был уцелеть, потому что корпорация, в отличии от государства, может купить наилучшие охранные системы и нанять самых крутых бойцов. Через лес, где часть дикой природы с правыми аминокислотами, а часть с левыми. Местных эволюция научила различать, но у гостей большие проблемы. Они должны проверить свои чувства в экстремальной обстановке и преодолеть тяжелые испытания, чтобы делом доказать гомофобам их неправоту. Хорошая идея для новой серии «Доктора Кто». Надо только убрать оргазмы и оставить закаты, чтобы не выходить из возрастного рейтинга.
Ответ на нулевой вопрос
После такого затянувшегося лирического отступления мы перейдем к, собственно, космоопере. Что мы хотим получить? Землю, натянутую на всю Вселенную. Мир в общем-то тот же, каким мы его знаем, только разных модных гаджетов намного больше. Ни одна из проблем, ни один из кризисов, о которых мы знаем прямо с заголовков газет, никуда не делись — наоборот, они экстраполированы и усилены. В лучшем случае общество будущего создается на основе современного путем добавления элементов коммунизма, киберпанка и тоталитарной антиутопии, наследуя некоторые из их специфических проблем. Резиномордые инопланетяне, если мы их встречаем, страдают от тех же проблем с парочкой расово уникальных, но в целом больше похожи на альтернативную историю человечества, чем на что-то реально чужеродное. Что закономерно поднимает вопрос о сюжетной необходимости в резиномордых инопланетянах.
Почему мы НЕ хотим получить «реально возможное будущее»
Ну, мы хотим показать войну в космосе, которая никогда не меняется в том смысле, что все действующие лица имеют очень человеческую мотивацию. Во всяком случае, хорошо понятную современному читателю. Но с логической точки зрения это бред.
Во-первых, война постоянно меняется. Крупномасштабная война между великими державами, которая тысячу лет назад была технически невозможна, а пару веков назад была очень рентабельным делом, к середине XX века превратилась в крайне дорогостоящее мероприятие, где возможные выгоды победителя не окупают ожидаемых потерь и неизбежных рисков. Какое-то время мы жили в мире локальных войн, где великие державы радостно кушали всякую мелочь, пока конкурент не возражает, а всякая мелочь еще веселее кушала друг друга, пока ООН не смотрит. Но уже на заре этой концепции было понятно, что колониализм убыточен, а любое подконтрольное государство рано или поздно выходит из под контроля. Практика здесь только подтвердила теорию. Сегодня мы живем в эпоху гибридных прокси-войн, когда в противостоянии великих держав основное кровопролитие как правило осуществляется на территории третьих стран местными силами и не оказывает определяющего влияния на исход конфликта. В этом, кстати, просматриваются некоторые параллели с XVI-XVII веками. Какой будет война через триста лет? Хрен пойми, но точно не такой, как в ХХ веке. Особенно если она будет происходить в космосе — принципиально другой среде, которая диктует свои условия.
Во-вторых, мы хотим, чтобы главные герои имели понятный современному читателю внутренний конфликт. Но с логической точки зрения и это тоже бред. На перемещение людей через космос нужно тратить огромные энергии. И какая религия мешает потратить их на Земле — непонятно. Между тем, если подумать, радикальный рост энерговооруженности способен решить очень многие проблемы современного общества, в том числе некоторые почитаемые за «вечные». Конечно же, конфликт отцов и детей всегда будет, но он всегда будет развиваться по-разному в зависимости от специфики окружающего мира. Твои родители уважать себя заставляют и самых честных правят угрозами лишения наследства? В современном мире ты (коль скоро главный герой) получишь образование, найдешь работу и свалишь от них на съемную квартиру, решив проблему путем обретения финансовой независимости. Конечно, для людей из высшего общества будет сложнее оттенить наследство самолично нажитым состоянием, но это все еще вполне возможно. В Средневековье — удачи тебе с такой стратегией, причем независимо от социального слоя. В мире Star Trek сюжет попросту невозможен, ведь никто не поймет, что такое «лишить наследства». История любви тоже будет очень сильно отличаться в деталях: эмансипация, контрацепция и социальная мобильность изменили отношения между полами не до неузнаваемости, но сильно. Потому что рост энерговооруженности меняет образ жизни. И не только в сторону упрощения. Многие проблемы современных городских жителей, порожденные теми же эмансипацией, контрацепцией и социальной мобильностью, для людей XI века невообразимы. Так что, если вдруг каким-то чудом в руки нашего современника попадет исторический роман о выдающейся личности XXX века, написанный в XXXI, то наиболее вероятным исходом будет тотальное непонимание читателем проблем и мотивов главного героя.
Известные аутентичные литературные произведения тысячелетней давности сегодня непросто читать без комментариев, которые вводили бы читателя в контекст, отвлекая от сюжета на каждом шагу. Без предварительного знания контекста, которое формируется путем прочтения кучи «лорного» материала, стилизацию под них невозможно писать. И дело даже не в том, что во времена князя Владимира наших предков окружала совсем другая бытовая техника. Дело в том, что эти люди просто о других вещах думали. Их окружала другая система ценностей, которая со всей неизбежностью кажется нам довольно странной. Именно поэтому типичный сеттинг ширпотребного фэнтези представляет собой либо гротеск, либо тупой перенос современных реалий (вплоть до гендерного и расового вопроса) в мир с мечами и магией. Конечно, более изысканное фэнтези пытается разобраться в реалиях ушедших эпох и творчески их осмыслить, переведя на современный язык. Но преимущество лоутех-сеттингов в том, что необходимая куча «лорного» материала физически есть. Сегодня у нас есть много исторических и антропологических данных о том, как развивались лоутех-общества в разных природных условиях. Для хайтек-сеттингов никакого «лорного» материала физически нет. Мы еще не прожили грядущую тысячу лет, но сильно подозреваем, что она изменит человечество не меньше, чем прошедшая.
В-третьих, есть и более глубокая проблема, связанная с мышлением героев. Литературный язык, на котором говорят и думают настоящие люди, полон отсылок к отсылкам к отсылкам и собственного ассоциативного ряда, который без контекста не воспроизвести. Как часто вы в своей повседневной речи делаете отсылки к мемам или сюжету популярных сериалов? Постоянно. И это не изобретение XXX века, этого и в Младшей Эдде полно. Настоящую литературную речь XXX века наш современник полностью не поймет, даже если это все тот же язык. Существование такого контекста в фантастике обычно игнорируется. Часто ли вы видели в истории, действие которой происходит в XXX веке, упоминание более чем одного или двух поэтов и писателей XXIX века? А их там должно быть не меньше, чем в XIX. Конечно, у тех, кто придумывает Золотой, Серебряный и прочие века поэзии к тому моменту давно кончились благородные металлы, но сама поэзия не развиваться не может.
Эрго: Написать реалистичную историю про Первую Интергалактическую войну XXX века, которая была бы интересна и понятна читателю и при этом действительно похожа на то, как все будет, либо просто невозможно, либо возможно только если быть по-настоящему гениальным футуристом. На такой статус я не претендую. И в цикле «Сделай сам» я, конечно же, не буду делать вид, что таковым являюсь.
Что мы хотим получить
Вместо этого, я посвящу цикл созданию сеттинга классической космооперы и тем фантастическим допущениям, которые для этого нужны, постаравшись связать их прочнее, чем это обычно бывает. В этом цикле мы хотим получить войну в космосе, звездные империи, космофлот по ГОСТу, запрет на трансгуманизм и вот это все. Это история невозможного будущего, в котором нет ни искусственного интеллекта, ни молекулярных нанотехнологий, и лишь немного биотехнологии, — но человечество каким-то образом выжило, и более того, открыло способ Перемещаться Быстрее Света©. Теория о сингулярности в этом сеттинге неверна (или нет). Но на этом запросы не заканчиваются.
Еще мы хотим получить научную фантастику, хоть и не слишком твердую. Для этого нужно, чтобы военная и бытовая техника в основе своей хоть как-то перекликалась с современными научными концепциями, а не работала только и исключительно на кларктехе, который не бьется ничем, кроме еще более упоротого кларктеха. Конверсия «Гибели богов» Перумова в космооперу будет выглядеть просто ужасно. Некоторый выход за границы физически возможного (по современным представлениям) допустим, но злоупотреблять этой опцией не следует. Допустим, теорию относительности нам придется деликатно отодвинуть в сторону. Но это не повод отправлять туда же второе начало термодинамики (ради вечного двигателя) или закон сохранения импульса. Равно как и не повод вводить псионику.
Еще есть очень важное, я бы даже сказал «ключевое», требование. Мы хотим получить космическую фантастику. Для этого нужно, чтобы действие происходило в космосе, который соответствует современным представлениям о нем, или хотя бы не слишком сильно из них выбивается. Никакого «космос это океан», «авторы фантастики не понимают порядок величин», «не в ладах с астрономией» и так далее.
Последнее, что покамест имеет значение, это стабильность. Общество должно находиться в состоянии устойчивого равновесия и находить это равновесие среди представимых на сегодня форм экономического и политического устройства. Понятно что предпосылки к возникновению революционной ситуации всегда есть, но контрмеры тоже есть всегда. Структура сеттинга не должна сыпаться как карточный домик, стоит нам начать моделировать происходящее. Частное следствие этого правила заключается в том, что мы хотим избежать таких тропов как феодальный техно-капитализм, ненужный исход и начало космической экспансии с бодрого пинка под зад.
О «запрете на трансгуманизм»
Цитата из предыдущего параграфа принадлежит Э. Юдковскому и взята из потрясающего рассказа «Тройной контакт». Юдковскому по должности положено: вспомните, чем он занимается. Но, если подумать, как раз с обоснованием запрета на трансгуманизм проблем нет. Можно обосновать это тем, что практика в очередной раз оказалась сложнее теории. ИскИны не изобрели из-за какого-нибудь эффекта мортидо, мозг оказался принципиально иной системой, чем компьютер, нанороботы невозможны из-за фундаментальных ограничений на размер процессора, любые попытки серьезно менять генокод человека ведут к образованию целого каскада непредсказуемых побочных эффектов и так далее. В отношении ближайших 500 лет такие тезисы звучат достаточно убедительно для большинства читателей. Для большинства оставшихся будет довольно ограниченного прогресса по каждому из этих направлений. Нет искусственного интеллекта, но есть искусственный инстинкт, который справляется с большинством практических задач. Нет буквального переноса сознания, но и не надо. Генокод нельзя изменить до состояния постчеловека, но до «человека плюс» можно. Процесс идет, просто пока не пришел. Технический прогресс как обычно растянут во времени.
Но если играть троп напрямую скучно, могу предложить еще два варианта.
Я объявляю свой дом досингулярной зоной
Гораздо веселее обосновать это в стиле люденов и Странников. Трансгуманизм возможен и реализован на практике, но постсингулярная цивилизация неизбежно замыкается в себе и с обычной ей делить нечего. Поэтому человечество, подобно любой разумной расе, разделится на постсингулярное и досингулярное — некогда отколовшихся луддитов. Первому на второе плевать, второе к первому не подкопается. Это, кстати, хороший способ решить хрестоматийную проблему материнской планеты. На Земле уже 8 миллиардов человек и это число только увеличивается. Сколько времени займет развитие космической колонии до того уровня, на котором она сможет объявить войну метрополии, и как тогда метрополия будет ее в случае войны захватывать — непонятно. Но можно постулировать, что цивилизацию, способную к галактической экспансии, неизбежно настигает сингулярность, и в этой сингулярности она с той же неизбежностью окукливается. Например, потому что, избыв потребность в жизнеобеспечении и научившись полностью контролировать текущее состояние сознания, можно выкрутить счастье на максимум и лежать так, пока Солнце не взорвется. Галактическую экспансию осуществляют луддиты-диссиденты, у которых сохранились мечты о звездах. Запрет на трансгуманизм у них вполне внутримировой. Связан он с религиозными соображениями и с тем, что нарушители уходят по тупиковому пути эволюции. Где-то через миллион лет они может быть и задумаются о полной водородной консервации, но покамест галактика принадлежит мечтателям, которые огораживают родные миры красными флагами. Это не только хорошее решение парадокса Ферми, но и способ свести демографию. И, в некотором роде, послабление на цельность суммы технологий. Луддиты — очень странные люди. Никогда не угадаешь, что именно им не угодит. Спрашивать, почему они взяли с собой в добровольное изгнание один кларктех и не взяли другой — все равно что спрашивать, почему волшебник мог сколдовать одно и не мог сколдовать другое. Допущение удобно и тем, что с религиозными соображениями можно связать сколь угодно странное устройство общества. Почему у вас в космосе только радикальные исламисты и не менее радикальные протестанты? Потому что только они в итоге и полетели. Все нормальные светские гуманисты лежат и окукливаются под защитой дружественного ИИ.
Вариант интересен тем, что если запрет не физический, а юридический, по сюжету естественным образом может возникнуть ситуация «кто-то кое-где у нас порой честно жить не хочет». Локальное нарушение запретов дает преимущество в конкуренции, и потому случается. Время от времени безумные ученые создают технологии, находящие за гранью, благо грань-то тонка, и всем известно, куда копать. Да, нарушение в масштабах целого государства очень быстро приводит к повторению пути материнской планеты и выбыванию из гонки. Но потенциально вполне обозримая из сегодняшнего дня технология может стать хорошим «роялем», оставляя в то же время готовый ответ, почему на нем до сих пор никто не сыграл, хоть он тут как раз в кустах стоит.
За лесами у реки...
Еще веселее пойти по более радикальному пути. Трансгуманизм возможен, реализован на практике, сингулярность наступила и все давно постлюди. Но у этих постлюдей тоже есть ролевые игры живого действия, и им по каким-то причинам интересно поиграть в космооперу. Под это дело они выделили заштатную галактику в юридической дыре лесного фонда, или даже создали карманную вселенную, в которой развлекаются в свой заслуженный отпуск. Его длительность, собственно, и определяет продолжительность жизни космооперного человека. Человек - это оболочка, в которую представители сверхцивилизации загружают сознание и из которой после смерти выгружают. Для более глубокого погружения, на время игры участникам отключают память о "пожизневом" опыте, так что это даже не выглядит как литрпг. Такая парадигма позволяет списать абсолютно любые условности. Почему мы умеем путешествовать к звездам на десятикилометровых кораблях, но устраиваем полевые сражения в стиле Второй Мировой? Потому что межзвездные перелеты моделируются межзвездными перелетами, но в постуке безопасность на первом месте. Настоящее оружие этой цивилизации способно стереть вселенную в пыль в мгновение ока, Бейнблейд и космофлот по ГОСТу - это их дюраль и текстолит. Почему такое убогое гиперпространство? Хорош выделываться, мастерская группа и так в минус ушла. Почему огромные энергии применяются для разгона кораблей, но не для того, чтобы сделать жизнь простых людей лучше? Ну так правила по боевке всегда глубже проработаны и лучше сбалансированы, чем правила по экономике. Откуда этот экуменополис взялся? Слишком много игроков заявились на Корусант, а координатор локации умеет пробивать лимиты и делает потрясающий строяк. Почему на планете Бабуин одна-единственная деревня? Шито поделать, нет интересной сюжетки и концепта локации - нет игроков. Откуда гребаная Звезда Смерти в сеттинге крестьянской космооперы? Мастер по боевке был пьян, и ушлый игрок сумел зачиповать. Почему люди выживают после выходов в космос и ужасных ран? Потому что криков "сел, сударь, сел" в шлеме не слышно.
Это была скорее шутка юмора... или нет?
Часть 2: Авторы фантастики понимают масштабы величин
Вы, конечно, знаете, что космос огромный и пустой, но пытались ли представить, насколько? Вероятно, пытались. Но к черту сравнения с футбольным полем, ягодами и шарами в Швеции. Давайте соотнесем размеры пустого пространства с физической возможностью их преодолеть. Для этого решим простую школьную задачку. Венерианский крейсер хочет метнуться шустрым кабанчиком от Марса до Цереры за 2 дня/неделю/месяц. Момент выбран такой, что Церера почти в оппозиции, а значит расстояние между точками отправления и назначения около 2*10^11 метров. Кинематически оптимальный способ сделать это — половину пути разгоняться с постоянным ускорением, а половину пути тормозить. Строго по 10^11, подобрано для круглого счета. Есть еще разница орбитальных скоростей 7 км/с, но сначала посчитаем без нее, а там посмотрим. Известно, что масса крейсера составляет 10 тыс. тонн (космоопера же, вот и космофлот по госту), из которых 2000 тонн (20%, корабль же должен быть кораблем) мы готовы потратить в качестве реактивной массы. Действие происходит лет через двести, так что характеристиками существующих ныне двигателей и реакторов крейсер не ограничен. А ограничен только законами сохранения энергии и импульса. Вопрос в том, не нарушит ли крейсер случайно первый в попытке соблюсти второй.
Введем следующие обозначения:
- Масса крейсера М;
- Крейсерское ускорение а, равное в наших трех случаях 20, 2 и 0.2 метра в секунду за секунду;
- Тяга двигателей F=Ma (для упрощения вычислений пренебрежем утратой крейсером 20% массы в ходе полета);
- Полезная мощность двигателя Р (вопрос потерь тепла пока замнем для ясности);
- Скорость истечения v;
- Расход реактивной массы u.
Из закона сохранения импульса для реактивного движения легко получить соотношение v = F/u. С другой стороны, закон сохранения энергии говорит нам, что работа, совершаемая двигателем, равна кинетической энергии реактивной струи, откуда мощность P=0,5*u*v^2. Скорость истечения — вопрос конкретного двигателя, поэтому ее хотелось бы исключить из формулы. Сделав это, получаем кое-что похожее на фундаментальный закон природы: P=F^2/(2*u). Отсюда следуют три вывода. Во-первых, чем больше мы тратим топлива, тем меньше тратим энергии, что логично. Во-вторых, с линейным ростом тяги мощность растет квадратично. Линейный рост тяги соответствует, например, линейному росту ускорения. Вот есть у нас чудесный холловский двигатель, удельный импульс 300 км/с, ляпота. Хотим мы использовать его не для коррекции орбиты спутников, а для межпланетного перелета шустрым кабанчиком, поднимаем тягу в тысячу раз... и внезапно оказывается, что чтобы запитать этот двигатель теперь нужно в миллион раз больше энергии. Солнечные батареи разрастаются до циклопических размеров, наталкивая на мысли о ядерном реакторе. В-третьих, слово предоставляется закону квадрата-куба. Требуемая мощность зависит от F квадратично, а от u — линейно. Поэтому чисто за счет увеличения реактивной массы крейсер заметно быстрее не полетит, ему нужно повышать плотность энергии.
Какие пределы у нас есть по плотности энергии?
1) Распад 1 кг урана-235 дает 83*10^12 Дж. Сегодня мы умеем переводить эту энергию в электрическую с КПД 40%, получая на выходе 33*10^12 Дж/кг. Говорят, МГД-генератор позволит повысить КПД до 65%. Допустим, не врут. Тогда на выходе 54*10^12 Дж/кг.
2) Синтез легких ядер дает величину порядка 10^15 Дж/кг. Допустим, из-за КПД будет тот же самый коэффициент 0.65.
3) Только антиматерия, только хардкор. Те же 10^15 Дж соответствуют аннигиляции 0.1 г водорода и антиводорода. 10^19 Дж/кг — абсолютный физически достижимый предел.
Большей плотности энергии по сегодняшним представлениям в природе не существует. Просто «не помещается» в массе. Конечно, есть вероятность, что за 200 лет еще чего-нибудь придумают, но воплотить вряд-ли успеют.
N.B. Реально существовавшие космические реакторы не демонстрировали такого КПД. Реально существующие реакторы имеют существенно меньшую массовую эффективность из-за использования топлива низкого обогащения. Масса самого реактора вообще за скобками. УТС лет 50 находится в состоянии «через 20 лет будет». Реактор на антиматерии — вообще кларктех высшей пробы. Мы сейчас говорим именно о физически возможных пределах плотности энергии, а не конкретных путях реализации.
Итак, от хвоста!
Начнем с самых щадящих условий. Месяц на разгон, месяц на торможение, итого два месяца на все про все. В нашем распоряжении чуть менее чем 3*10^6 секунд для каждого этапа. Разобравшись с элементарной кинематикой, крейсер идет при постоянном ускорении 0,02 м/с2. Максимальная скорость, достигаемая на переходе - 60 км/с. Это важно для двух случаев:
1) Если мы захотим вставить между участками разгона и торможения немножечко полета по инерции, то 1 а.е. будем преодолевать за 2.3*10^6 секунд, то есть, еще три недели с хвостиком. С такими параметрами к Юпитеру и Сатурну лететь тоже можно, если вас устраивает полгода-год на цикл туда-обратно. По опыту колонизации Австралии и Америки, это нашу цивилизацию с натяжкой, но устраивает.
2) Если мы учитываем разницу орбитальных скоростей, то надо понимать, что они бывают от 5,4 км/с у Нептуна до 47,9 км/с у Меркурия. Это компенсируется тоже за счет двигателя, и величины, как мы видим, пока что отнюдь не пренебрежимо малы в сравнении с результатом месяца его работы. Хотя пренебрежение разницей скоростей конкретно между Марсом и Церером все еще вполне укладывается в точность моих маленьких игрушечных вычислений.
Кораблю массой 10^7 кг (10 тысяч тонн) необходимо обеспечить тягу 2*10^5 Н. Приемлемый расход реактивной массы составляет около 0,35 кг/с. Напоминаю, что допустимый расход массы на разгон — 1000 тонн, еще столько же на торможение. С неинтересным закончили.
Теперь нужна мощность 1,43*10^10 Вт. К счастью, у нас есть распад урана-235, который дает 54*10^12 Дж/кг. Надо сжигать всего 0,52 г/с. За весь перелет, который длится 2 месяца, будет потрачено 3,2 тонны (не считая примесей). Это на самом деле довольно много, учитывая, что обогащенный уран является продуктом сложного технологического цикла. Минутка интересных фактов из современной ядерной энергетики: одна топливная таблетка из диоксида урана массой 4.5 г (обогащение до 4% по урану-235) выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 882 кг дров, 550 кг угля, 500 куб. м природного газа или 500 кг нефти. Венерианский крейсер конечно же будет использовать не эти таблетки, а оружейный уран со степенью обогащения 90% и более. Для создания которого на Марсе должны поработать сначала рудокопы, потом центрифуги. На рейс крейсера в один конец уходит чуть больше, чем на урановую оболочку «царь-бомбы», которую придумал Сахаров. Просто чтобы читатель понимал, что хотя 3,2 тонны по отношению к размеру корабля не кажутся чем-то заметным, экспедиция, вообще говоря, влетает в копеечку.
А может просто добавить воды?
Если вы хотите фантастики ближнего прицела, то только что прослушали краткое объяснение, почему на самом деле никто не летает кинематически оптимально, а космический корабль по сути снаряд, где на рабочее тело отведено 80-90% массы уже того, что оказалось в космосе, расходуемой в нескольких коротких прожигах. И можете отправляться читать справочную литературу про орбитальную механику. Гомановские траектории, биэллиптические, стартовые окна вот это все. Актуальная концепция для космонавтики ближайшего будущего это одно из двух:
1) Быстрый разгон и быстрое же торможение (желательно, об атмосферу) с заправкой для обратного пути уже в пункте назначения. Здоровенные танкеры, многочисленные стыковки, ISRU... Смотрите презентации Маска, получайте хороший образ происходящего. Безотносительно вашей веры в Святого Илония, образ связан в массовом сознании с конкретным именем, и для классификации фантастических сеттингов я обозвал такое состояние техники «маскопанком».
2) Медленный разгон и торможение. Допустим, то же ускорение 0,02 м/с, но под рабочее тело отводим 80% стартовой массы, положившись на все ту же ISRU. Положим удельный импульс 60 км/с или 30 кВт/Н. Требуемая мощность 0,02*30 000 * 10 000 000 = 6 ГВт. Очень скромная величина, которую во внутренней системе могут обеспечить солнечные батареи обозримых размеров или ядерные реакторы, далекие от предельных. Такое состояние техники я обозвал «постмаскопанком», потому что он может существовать одновременно с предыдущим. Да в принципе и с любым из следующих. В современной экономике далеко не все товары должны быть доставлены быстро, а льда в космосе полно, и торговый корабль, следующий регулярным рейсом, может рассчитывать на дозаправку в пункте назначения.
Только этого мало тем, кто просил показать настоящую космооперу, а значит show must go on.
Теперь еще более шустрым кабанчиком!
На все про все дана неделя. Надо привезти деликатесное мясо кабанчика для генеральского юбилея. 3*10^5 секунд для каждого этапа. Крейсер идет при постоянном ускорении 2 м/с^2. Тяга 2*10^7 Н, а вот реактивную массу можно не экономить: допустимы 3,5 кг/с. Теперь нам нужна мощность 1,14*10^14 Вт, а это уже повод задуматься о термоядерном синтезе. Принимая предельные 0,65*10^15 Дж/кг, сжигаем 1,7 кг/с. За весь перелет — 525 тонн. И тут возникает закономерный вопрос об использовании отработанного топлива в качестве реактивной массы. Благо продуктом большинства реакций синтеза является гелий-4 в агрегатном состоянии плазмы, который легко направить магнитным полем. Им трудно направлять нейтроны, но можно выбрать безнейтронную реакцию. Пренебрегая дефицитом массы, считаем, что расход топлива — то же самое u. Достигаемая при этом мощность равна C*u, где С = 0,65*10^15 Дж/кг. Использовавшаяся ранее формула P=F^2/(2*u) упрощается до F=u*sqrt(2C). Квадратный корень sqrt(2C)=3,6*10^7 м/с имеет физический смысл предельной скорости истечения термоядерного реактивного двигателя. Для обеспечения тяги 2*10^7 Н получаем расход топлива (как и в ЖРД, в ТЯРД топливо и реактивная масса — это одно и то же) 0,56 кг/с. На разгон нужно 167 тонн, еще столько же на торможение, всего 334 тонны. Это существенно меньше, чем исходно принятое ограничение, а значит двигатель, реально решающий задачу, может быть далек от предельного. Хорошие новости, ведь выжать из технологии все возможное это тяжкий труд, порой занимающий столетия.
Плохие новости: для безнейтронных реакций нужны такие изотопы как гелий-3 или литий-6. Гелий-3 сразу отметается как слишком редкий. Чтобы получить 1 грамм гелия-3, надо перелопатить 100 тонн реголита. Читателю предлагается самому оценить размер карьера, который нужно вырыть для перелета из условий задачи. Промышленная альтернатива — получать в реакторе из второго упомянутого изотопа. С литием-6 получше: он составляет 7,5% от встречающегося в природе лития, а содержание лития в верхней континентальной коре — 21 г/тонну. Разделение изотопов промышленностью освоено. Но 334 тонны лития это все равно много: разведанные мировые запасы составляют до 53 миллионов тонн, а годовой объем добычи — примерно 60 тысяч тонн. То есть, сегодняшней мировой добычи лития за год как раз хватит на один описанный рейс венерианского крейсера, а всех разведанных запасов — на тысячу рейсов. На правах необходимой ремарки: сложность проведения реакции дейтерий + гелий-3, измеряемая в произведении плотности на температуру на время удержания, в 100 раз выше, чем реакции дейтерий + тритий, которую мы сегодня робко пытаемся освоить. Реакции с литием-6 еще сложнее. Скорее всего, сам литий-6 будет не гореть в реакторе, а использоваться для получения более простого в сжигании топлива. Но все равно ТЯРД для человечества не завтрашний день, и даже не послезавтрашний — фантастика все еще научная, но мягко говоря не ближнего прицела. Не только лишь все могут смотреть так далеко, но есть надежда, что за 200-300 лет мы это сделаем. Ну и найдем в доступном космосе столько лития, конечно же.
Заметим между делом, что максимальная скорость шустрого кабанчика — 600 км/с, и это означает, что а) любая разница орбитальных скоростей компенсируется в легкую, и б) дополнительные 2,2 а.е. при полете от Земли к Юпитеру без тяги преодолеваются примерно за 4 дня. То есть, двигатель с такой кинематикой уже позволяет нам чувствовать себя в Солнечной системе как дома. Мы добрались до сеттинга «Пространства», где за пределами боевых ситуаций и случаев резкой смены курса ходят «на четверти g». Совпадение? Не думаю.
Враг у ворот, отечество в опасности, туры горят!
Ситуация критическая, в военное время синус равен трем, а на Церере нужно быть послезавтра. День на разгон, день на торможение, ни секундой больше. Прибавим опоздание на 12 часов для круглого счета. Ну вы поняли, ровно по 10^5 секунд. Ускорение 20 м/с2. Тяга 2*10^8 Н. Описанный в предыдущем пункте ТЯРД хочет от нас на разгон и торможение уже 33% массы корабля. Технически допустимо, но по ресурсам... цена билета для частного заказчика, мягко говоря, кусается. Если же капитану скажут, что его ждут на Церере уже через 18 часов (еще раз делим на корень из десяти), то главной проблемой будет не двадцатикратная перегрузка, а то, что способный к такому перелету аппарат уже нельзя будет назвать кораблем. Только ракетой и, скорее всего, двух-, если не трех-, ступенчатой. Даже немножечко легче становится от того, что всякая описанная в «Пространстве» жуть, которую делают с людьми, чтобы они не загнулись от многочасовых переходов с 10-20-кратными перегрузками, нашим потомкам не потребуется по причине того, что такие переходы не вполне возможны физически. Ну или остается сказать, что у нас для этого полета есть несколько сотен килограмм антиматерии (которую наука XXI века получает исключительно в масштабах сотен и тысяч молекул) и, допустим, остаток от 2000 тонн весит оборудование для ее удержания. Точные числа расхода реактивной массы считать не берусь, потому что в гипотетическом протон-антипротонном реактивном двигателе (ПАРД) скорость истечения уже будет такой, что не учитывать релятивистские поправки нельзя.
Сумма технологий космической цивилизации
Естественно, это все следует обобщить. Допустим, наш сеттинг представляет собой Солнечную систему через 200-300 лет, где эпохи маскопанка и постмаскопанка закончились, открыв дорогу космоопере. Человечество может иметь в нем следующие три уровня комфорта:
1) Космическая шпана. Эти неудачники по части плотности энергии с сегодняшнего дня продвинулись кардинально, используя для получения энергии в основном ядерную реакцию деления в реакторе, близком к предельному (или синтеза, но в очень далеком от предельного виде). Полеты между внутренними планетами занимают у них месяцы и требуют учета орбитальной механики (хотя, в отличие от маскопанка, ее законы носят скорее рекомендательный характер и в принципе берутся брутфорсом). Полеты к внешним планетам могут занять годы. Все это время они проводят в невесомости и микрогравитации, а значит научились сохранять функциональность организма в таком состоянии. Как у них успехи с космической экспансией? Такими темпами они явно освоили для народного хозяйства Луну и астероиды Главного пояса, не говоря уже об околоземных, вполне могли обжить Венеру и/или Марс, включить в экономику Меркурий. Создание колоний на спутниках Юпитера тоже возможно, но это местный Новый Свет.
Воюет космическая шпана в парадигме космических авианосцев. И эта замечательная парадигма, в которой возможен максимально широкий спектр разнообразного оружия. «Венерианский крейсер», созданный космической шпаной, к резким маневрам не способен, поэтому условно реалистичные рейлганы со скоростью снаряда 10 км/с обеспечивают его гарантированное поражение на расстоянии тысячи километров и позволяют обстреливать залпами с расстояния в несколько раз большего. Это делает чрезвычайно соблазнительным использование крейсера в качестве носителя для аппаратов, не способных к межпланетным перелетам, зато умеющих активно маневрировать. Далее мы знаем, что реактор крейсера вырабатывает 10^11 Вт. Тогда калькулятор разрешает поставить на него лазер, эффективный* на расстоянии до 1-2 тысячи километров. ПКР (торпеды), если предположить для них допустимое ускорение около 18 м/с^2, дать семь минут разгона и примерно 1200 км запаса по расстоянию, развивают скорость 10 км/с, что позволяет им эффективно поражать цели шрапнелью и осколками, не завися от возможности перехвата обычным пулеметом на терминальном участке. Как раз на таком расстоянии у нас уже есть проблемы с поражением цели с помощью рейлгана. Идеальное сочетание. Если вы сейчас начали подозревать, что я специально подгонял параметры двигателя для получения такого результата, то я, пожалуй, сохраню интригу ;)
Nota bene: минимальная дальность торпед в «Экспансии» заявлена как раз на таком уровне.
2) Реальные пацаны. Эти ребята посерьезнее предыдущих, они не только пересели с урановой иглы на термоядерный синтез, но и довели его до совершенства. Полет к Урану и обратно на данном техническом уровне займет четверть года, к Нептуну - треть. Любые полеты в пределах орбиты Сатурна занимают максимум пару месяцев, и реальные пацаны гуляют там как у себя во дворе. Между внутренними планетами при особой нужде реально обернуться за сутки-другие, там наша цивилизация гуляет как у себя в подъезде с пивасом и семками. Законы орбитальной механики при этом уже не важны: любая разница скоростей, существующая в пределах Солнечной Системы, с легкостью съедается предельными ТЯРД. Даже на пояс Койпера человечество уже посматривает не только с надеждой, но и с жадностью. С надеждой можно начинать смотреть на соседние звезды. Если мы отправляем туда не корабль, а нормальную АМС, разгоняемую с помощью многоступенчатой ракеты с ТЯРД, открывается возможность разгоняться до нескольких десятых долей скорости света.
Разумеется, все оружие космической шпаны с точки зрения реальных пацанов устарело. Два лишних порядка энерговооруженности позволяют создать лазер, эффективный против крейсера на дистанции в десятки тысяч километров, с которой от любого реалистичного рейлгана можно уклоняться легко и непринужденно. На расстоянии до тысячи километров этот монстр будет просто дезинтегрировать что угодно, так что, характерные дистанции перестрелок резко возрастают. Неизбежно становятся крайне популярны технологии снижения заметности и прочей радиоэлектронной борьбы. Чтобы конкурировать с такими лазерами и возросшей маневренностью кораблей, кинетическая артиллерия должна освоить скорости снаряда в сотни и тысячи километров в секунду, а это уже недоступно ни рейлганам, ни койлганам, ни химии (но есть варианты, о которых поговорим позже). Торпедам становится гораздо сложнее: они теперь не могут рассчитывать приблизиться к цели даже на 2000 км, и должны развить скорость, позволяющую пролетать такое расстояние за доли секунды (но см. примечание). Чтобы разогнаться так за 10 минут, нужно уметь обеспечить себе ускорение по меньшей мере 30 g и миллион км дистанции про запас. Как хорошо, что торпеды по определению беспилотные. Тут либо они могут так делать и тогда становятся основным оружием, но все еще уязвимым для заградительного огня лазеров. Либо не могут, и тогда бесполезны. В любом случае, между миллионом км и десятками тысяч образуется мертвая зона, которую должны перекрыть гипотетические пушки нового поколения.
3) Космические бродяги. Теперь речь о цивилизации, которая освоила антиматерию в качестве источника энергии для космических кораблей. Буду краток: это кларктех. Технология, с сегодняшней точки зрения неотличимая от магии, если кто не в курсе. Писать сумму технологий для «космических бродяг» неинтересно по трем причинам. Во-первых, их превосходство над реальными пацанами по части двигателей не открывает никаких новых горизонтов. Все самое интересное в Солнечной доступно уже на предельном термояде, а другие звезды все еще слишком далеки. Во-вторых, если человечество освоило кларктех в этой области, то и в других, наверное, тоже. А значит про их оружие можно сказать только то, что оно основано на неизвестных сегодня физических принципах, и по сравнению с ним все описанное выше проходит по графе детских игрушек. В-третьих, раз уж нам все равно вводить кларктех, почему бы не ввести заодно БЧС-двигатель? Или даже не заодно с реактором на антиматерии, а вместо него. Это будет гораздо полезнее для сюжета.
Не повторяйте чужих ошибок
К чему был лирический переход с двигателей на оружие. К тому, что очень распространена в фантастике сумма технологий, где по потреблению энергии местное человечество однозначно реальные пацаны, а воюет оружием космической шпаны, и даже не весь ее арсенал освоило. Та же «Экспансия», и не только она. Это как если бы рыцари времен первых крестовых походов катались на современных скоростных багги/мото-вездеходах, используя при этом те же самые копья, мечи, щиты и кольчуги. Не надо так. В космосе двигатель может быть использован как оружие. Если другого оружия сравнимой эффективности нет, только он и будет так использован. И вся тактика сведется к тому, чтобы выпустить в оппонента побольше ракет.
--------------------------------------------------------------------------------------
* Под калькулятором имеется в виду вот это
https://web.archive.org/web/20170412014001/http://www.5596.org/cgi-bin/laser.php
Он ещё будет упоминаться в следующих главах. С ним можно и нужно поиграться, но надо иметь в виду нюансы, о которых на страничке не предупреждают в явном виде.
1) Simulate Laser Fire это просто расчет по термодинамике, какое количество вещества можно испарить, передав ему указанное количество энергии на сантиметр квадратный. Он исходит из крайне благостного допущения, что энергия лазера выделилась одновременно по всему объему испаряемого вещества и строго с той плотностью, чтобы испарить. Очевидно, что реальные лазеры работают хуже. Значительная часть энергии будет потеряна для прожигания за счёт рассеяния тепла в металле и переизлучения. Из отверстия будет фонтанировать гейзер из расплавленного и испаренного металла, капли которого будут частично отражать и рассеивать луч, увеличивая площадь нагрева. И так далее и тому подобное. Точный учет этих эффектов выходит за рамки маленьких игрушечных вычислений, однако можно заметить, что графит — хорошее модельное вещество, но плохая защита против лазеров. Да, миллионы заклепочников тоже могут ошибаться. Более аккуратное численное моделирование показывает, что против лазеров непрерывного действия лучше использовать нечто вроде кевлара или каучука: вещество со сравнительно низкой теплопроводностью и температурой сублимации. Да, композитных материалов в меню нет потому, что для них благостный подход дает заведомо неадекватные результаты, и даже для металлов уже нужны серьезные поправки, если вы задумали проплавить на большую глубину.
1a) К тому же, калькулятор предполагает, что луч идеальный гауссовый. Реальные лучи часто негауссовы, являются многомодовыми и смешанными. Для описания качества луча существует параметр М^2, он же beam propagation ratio или просто beam quality factor. На него буквально домножается идеальное значение, полученное из длины волны. Так вот, это в оптволоконной связи у лазеров M^2 близок к 1. А чем мощнее лазер, тем труднее этого добиться, и уже при лазерной сварке приходится учитывать поправки, вызыванные термическим линзированием в активной среде. Причём плотность энергии это 1/M^4, так что, потерять порядок величины довольно легко.
1б) Хотя в теории (без учета 1а) десятиметровое зеркало создает на тысяче километров пятно двухсантиметрового радиуса, задача быстрого и точного позиционирования зеркала так, чтобы оно светило на конкретные два сантиметра движущейся и произвольным образом маневрирующей цели хотя бы на протяжении 0.1 с не является тривиальной. Более того, никакой похожей задачи человечеству до сих пор не приходилось решать. 4 см (диаметр) на 1000 км это угловой размер примерно 0.01 (одна сотая) арксекунды. Близкие точности наведения есть у телескопов-рефлекторов, но там не нужно наводиться быстро (выдержки всё равно большие, так что, до 20 минут нормальное время), а угловые скорости целей малы, известны и не меняются. При этом, системы точного наведения бесполезны, если грубые приводы не зафиксированы должным образом, а в бою венерианский крейсер, скорее всего, сам хочет маневрировать. Лазерная турель конструктивно должна быть скорее чем-то вроде прицельного радара ПВО по скорости наведения, но в их задаче нет ни дистанции в тысячи километров, ни необходимости светить в конкретные 4 см цели. Обычно там речь о том, чтобы поймать цель в километровый круг. Реально существовавшие системы наведения артиллерии тоже не имели задачи непрерывно сопровождать цель. И на космических кораблях иметь не будут: от прицела койлгана, рейлгана или любой другой пушки требуется лишь гулять туда-сюда вокруг точки пересечения расчётных траекторий снаряда и цели достаточно медленно, чтобы автоматика успела выполнить работу канонира XIX века. Кроме того, в отличие от пушек XIX века, пушки светлого космического будущего имеют чит-коды «стрельба очередью» и «стрельба дробью», дающие некоторый плюс-минус к точному моменту, когда надо «дернуть за веревочку».
Логично, конечно, предположить, что если наши потомки осилили предельный термоядерный реактор, с алгоритмами наведения лазеров они тоже как-нибудь разберутся. И все же, это, скорее всего, потребует больших маховиков, и лазерных турелей на венерианский крейсер поместится скорее две, чем десять, что вполне позволяет перегрузить его массированной торпедной атакой. А на большой дальности стрельбы вполне ожидаемо, что вместо методичного бурения конкретной точки луч будет гулять по цели и полосовать её... с понятными последствиями для бронебойности.
Поэтому советую принимать цифры из калькулятора просто как очень первое приближение и границу сверху, а в реальности можно спокойно делить на 10, и это будет оптимистичная оценка.
2) Учет калькулятором продолжительности импульса есть. В графе Impulse shock будет автоматически проставлено Yes, если броня испаряется со скоростью, превышающей скорость звука, создавая ударную волну. Кстати, если вы введете параметры, при которых плотность энергии соответствует ядерному взрыву в километре, в графе будет No. Разумеется, там физика процесса намного сложнее, но это сравнение должно дать примерное представление о том, что обычный лазер на космических расстояниях не взрывает, а режет. С учётом 1б, скорее даже полосует, чем режет. Хотя поближе может начать взрывать, и это уже качественная перемена. Что будет важно в дальнейшем.
3) Стартовые параметры калькулятора заведомо не реалистичны, а исходят из представлений времён создания странички. Современные лазеры на оптволокне имеют КПД намного выше, чем 0.2, а вот 10-метровые зеркала это сильно. Особенно если учесть, что там, простите, радиус. Для сравнения, недавно выведенный телеском Уэбб имеет сегментированное зеркало диаметром 6.5 метров, а самое большое монолитное, выведенное на орбиту, было у Гершеля, — 3.5 м. Даже на Земле зеркала таких размеров это штучные изделия, и система позиционирования (напомним, точного, а не быстрого) обычно в 20 раз тяжелее самого зеркала (общая масса конструкции порядка сотен тонн). Почувствуйте вес(С). Зеркала боевых лазеров должны быть достаточно хороши, чтобы выдерживать поток энергии и не плавится (что скорее всего подразумевает активное охлаждение), но при этом существовать в открытом космосе. Единицы метров тут больше похожи на правду.
Так что, лазер с входной мощностью 100 ГВт, заявленный для уровня космической шпаны, — далеко не такое ультимативное оружие, как это может показаться на первый взгляд. Хоть и действительно опасное на заявленных дистанциях, но только при соблюдении ряда условий.
Часть 3.1: Необходимый кларктех
Разобравшись с физической реальностью, переходим к необходимым фантастическим допущениям, касающимся техники. Учитывая жанр, в первую очередь военной и двойного назначения. С бытовой техникой все понятно: каждый упарывается в меру своей фантазии и все равно бессилен предвосхитить реальность. Существенный прогресс в этой области противоречит постановке задачи. Мы ведь не хотим, чтобы он решил большинство проблем современного общества, в том числе почитаемые за «вечные». А, судя по тому, что происходило в мире последние сто лет, он их только так порешает. Причем, скорее всего, существенно раньше, чем подбросит нас к звездам. Это не соответствует ожиданию от космооперы, так что, ситуация на гражданке соответствует тропу 20 Minutes into the Future. Доступны современные технологии, перспективные и логически следующие за перспективными. Если не смотреть на пушки-двигатели и ориентироваться только по гражданскому сектору, то в этот троп следует записать 99% космоопер. Не сильно они отличаются от хардсайфая, пока герои на орбиту не вышли. Конечно, чтобы у вас получилось 20 минут в будущее, а не в прошлое, хорошо бы быть в курсе современных достижений науки, техники и градостроительства. Большинство потенциальных читателей, увы, не в курсе, так что этого достаточно, чтобы обеспечить им легкий футуршок. Никакого бытового кларктеха в космооперу вводить не надо, смелые фантастические допущения там делаются не для этого.
А для чего?
С технической точки зрения, все необходимое для веселых и задорных орбитальных боев у нас есть уже сегодня. Или имеет все шансы появиться в очень обозримом будущем. Даже все необходимое для войны в системе «Земля — Луна» не выходит за рамки «современных, перспективных и логически следующих». Проблем у космооперы ровным счетом две. Это (а) невообразимо огромное пустое пространство между орбитами разных планет, не говоря уже о звездах, и (б) гравитационные колодцы самих планет, выходить из которых очень дорого, и желательно делать это побыстрее, чтобы не вышло еще дороже. За пункт (а) традиционно отвечает тирьямпампация, а за пункт (б) — антигравитация. Но так ли они нам нужны?
Single stage to orbit
Почему неокрепшие умы жаждут антигравитации? Все просто. Принцип реактивного движения — злая штука. Если приблизительно посчитать, сколько энергии тратит ракета «Протон», чтобы вывести на орбиту разгонный блок «Бриз», получим 3,24*10^14 Дж. Кинетическая энергия самого «Бриза» на первой космической скорости — 1,25*10^12 Дж. У него еще есть изменение потенциальной энергии, но в любом случае КПД возмутительно низкий. Это происходит потому, что основную часть энергии ракета тратит на разгон собственного топлива. А «коэффициент вредного действия» обидно высокий, поскольку продукты сгорания никуда не деваются, благополучно загрязняя атмосферу. Легко заметить, что безракетный космический запуск будет на порядок эффективнее даже если его КПД всего 10%. Даже если это не безинерционный двигатель, а внешний привод вроде космического лифта или пусковой петли. Даже если это просто на несколько порядков более эффективный реактивный двигатель.
Оба условно реалистичных варианта имеют свои недостатки. Если двигатель все еще реактивный, то за каждый порядок тяги надо платить двумя порядками мощности. Это подводит нас к вопросу о плотности энергии и очень быстро переводит на уровень реальных пацанов со всеми вытекающими. Правда, многоразовая система сама по себе снижает требования к коэффициентам по сравнению с «Протоном». Топлива все еще требуется много, но если оно дешевое и безлимитное (например, синтезируется на месте из атмосферного СО2 и воды с помощью дешевого электричества), то это не проблема. Огромная «баржа» таскает на орбиту грузы поменьше, решая проблему брутфорсом. Весь вопрос в расходах на обслуживание космической баржи, которые пока что не удавалось сделать достаточно низкими, чтобы летать хотя бы по удесятеренной цене топлива. Но пока что и спроса-то не было на такое количество запусков. По мере роста серийности цена обычно снижается. До каких пределов может дойти экономическая эффективность системы? Подробности проходят по графе «маскопанк». Любые вопросы о том, как тащить баржу на другую планету, затыкаются путем add more tankers.
Настоящий безракетный космический запуск как правило связан с циклопическими сооружениями, из которых даже нормальное теоретическое обоснование имеют не только лишь все, а этап практического испытания подсистем перешагнули только разного рода космические пушки. Но это не проблема, ведь то же самое можно сказать про предельный термояд. Важное отличие внешнего привода от собственного двигателя корабля связано с тем, что разгонять сам себя он не должен. Для него высокой плотности энергии не нужно, а нужно только много энергии. Электромагнитная катапульта может питаться хоть от солнечных батарей, если покрыть ими достаточную площадь. Жить в таком режиме можно гораздо дольше и веселее, чем на запасах урана или лития, а космос может стать гораздо дешевле, не удешевив слишком сильно все остальное.
Предположим, что безракетный запуск довели до ума. Вариантов много, и любой из них может дать серьезное преимущество гражданской космонавтике. Но космоопера предполагает возможность штурма планеты, во время которого циклопические сооружения могут быть разрушены случайным попаданием или сознательным усилием проигравших защитников. То же самое касается имеющихся запасов космических барж. Военные не могут полностью полагаться на внешний привод. Впрочем, может быть так, что им ПРИДЕТСЯ, ибо альтернатив нет. И это даже может быть сильным сюжетным ходом. Как повысится боевой дух солдат, которые знают, что обратно с планеты их не заберут до захвата вон той башни. Как командир гарнизона будет принимать тяжелое решение о ее взрыве, на годы отрезая свою планету от космоса, чтобы не отдать ее в руки врага. Как дипломаты великих держав подпишут конвенцию, делающую космические лифты неприкосновенными, и как очередной отмороженный Вилли ее нарушит.
Кстати, ничто не мешает превратить баг в фичу и строить интригу вокруг асимметричности больших планет и маленьких астероидов в плане транспортной доступности, которая компенсировала бы разницу в доступности благ. Как будут отличаться ценности землян и космиков. Какие у них будут рычаги влияния друг на друга. И как они будут друг с другом воевать, если придется.
Поэтому антигравитация не является для космооперы абсолютно необходимым кларктехом и легко заменяется другими средствами. Хотя бы через маскопанк. Сюжет от этого только хорошеет.
От планеты до планеты
Гораздо веселее все с пунктом (а), ведь если для пункта (б) мы можем предложить множество на первый взгляд реализуемых концепций, то для БЧС-путешествий в лучшем случае понятны базовые принципы. И это не те базовые принципы, которые хотелось бы иметь. Ни труба Красникова, ни пузырь Алькубьерре для космооперы не подходят, потому что должны быть созданы не только на корабле, но и вдоль всей траектории. Если вы хотите с их помощью попасть куда-то быстрее света, то сначала должны проделать этот путь с досветовой скоростью. Впрочем, пузырь Алькубьерре может оказаться неплохим подспорьем для досветовых путешествий в рамках одной звездной системы. Ведь проблема невообразимо огромного пустого пространства есть и на уровне межпланетных экспедиций тоже. А это как-никак безреактивный двигатель.
Прежде чем говорить о кларктехе, вспомним о кротовых норах, которые, строго говоря, кларктехом не являются, потому что не являются технологией, которую нужно разрабатывать. Кротовая нора — природное явление, которое существует независимо от развития человечества, до нее нужно всего лишь добраться. Кротовая нора может быть не более заметна, чем чайник Рассела, и прятаться где угодно, за исключением тех крошечных областей космоса, про которые мы действительно можем сказать, что они нами изучены. Это может быть важно для вас, если вы пытаетесь не отходить слишком далеко от «реально возможного будущего» и при этом считаете, что разработать технологию БЧС-путешествий наверняка сложнее, чем технологию бессмертия. Это может быть спасением для вас, если вы хотите отправить к звездам не сильно изменившееся человечество году эдак к 2200-му. Кто сказал «Стелларис»?
У кротовых нор есть два не критичных, но существенных недостатка. Во-первых, сколько бы вы ни выигрывали от путешествия через кротовую нору, до самой точки перехода еще нужно добраться. Через обычное пространство, по знакомым законам Ньютона. На орбите Земли таких точек точно нет, искать нужно в лучшем случае где-то между внутренними планетами. Значит, для осуществления перелетов в разумный срок нужно быть как минимум космической шпаной. Как хорошо вписываются в ваше «реально возможное будущее» торчшипы с предельными ядерными двигателями? Ну, явно лучше возможных альтернатив.
Во-вторых, известное положение кротовых нор вкупе с невозможностью самовольного создания новых ведет к тому, что именно они, а не планеты, становятся ключевыми стратегическими объектами. Кто сказал «Пространство»? Тот, кто не сказал «Барраяр». Как мы могли видеть в обоих случаях, корабли на выходе из кротовой норы крайне уязвимы, что делает войну позиционной, а это не очень весело. Я бы решил эту проблему, сказав, что да, создание новых кротовых нор невозможно, да их положение в пространстве известно... в любой момент времени. Но объект из экзотической материи не подчиняется законам Кеплера, в отличие от вас. И никакой возможности повторить траекторию кротовой норы с помощью доступных двигателей нет. В космосе все объекты постоянно пребывают в движении, остановиться нельзя. Вы либо точно следуете составленному полетному плану и попадаете в кротовую нору, либо промахиваетесь мимо нее и не можете догнать. Создать рядом с ней какие-то укрепления или ловушки не получится. Это, кстати, благоприятствует рейдерству на космических коммуникациях, потому что звездолет, направляющийся к кротовой норе, имеет тем более ограниченные возможности для отклонения от расчетной траектории, чем менее он военный, и гоняться за ним по всей системе не надо. Тогда как рейдер может свободно выйти в любой точке траектории кротовой норы, и уже за ним придется гоняться по всей системе.
Менее экстремальный вариант заключается в том, что кротовые норы образуются естественным путем, скажем, в точках L1-3 системы Солнце-Юпитер и других подобных. И стабильны там, в отличие от материальных объектов, которые должны постоянно делать коррекции, чтобы удержаться. В таком случае, ловушку сделать можно, но крепость — нет. Слишком дорогое удовольствие. Задачу можно дополнительно осложнить тем, что не конкретная кротовая нора связана с конкретной, а тройка с тройкой, попарно. При этом попарные связи меняются непредсказуемым образом каждые несколько часов. Менее экстремальный вариант (2) — объект выбрасывает из кротовой норы не прямо в точке перехода, а в случайной точке пространства в довольно большом радиусе от нее; для входа в нору достаточно попасть в нее с примерно такой же точностью. Поэтому создать перевалочный пункт и военную базу можно и нужно, но надежной преградой на пути флота вторжения она сама по себе не станет.
А можно все таки тирьямпампацию?
Если вышеописанные игры с кротовыми норами все еще кажутся вам слишком скучными, есть три большие категории фантастических допущений, связанных с БЧС-путешествиями.
1) Варп а-ля Star Trek. По сути, это пузырь Алькубьере, избавленный от того грустного и обидного ограничения, что его нужно создать вдоль всей траектории. Хорош тем, что любой капитан может лететь куда хочет, напролом через пространство. Романтика свободных первооткрывателей, уруру. Плох тем, что после части 2 мы понимаем порядок величин.
Во-первых, корабль на варпе путешествует через настоящее пространство, а значит, как и релятивистский звездолет, подвержен закону Джона. Если не введен дополнительный кларктех в виде сверхсветового радара, все намного хуже, чем в случае релятивистских звездолетов. Любой капитан может лететь куда хочет и вместо торможения осуществить экстерминатус не понравившейся ему планеты, причем его физически невозможно заранее обнаружить. Уже не так мило, правда? Особенно если в качестве механики запрета на трансгуманизм мы выбрали тот вариант, где в космосе только радикальные исламисты и не менее радикальные протестанты. Как вам понравится вводить дополнительные искусственные ограничения, чтобы этого не случилось?
Во-вторых, настоящее пространство куда более огромное и пустое, чем вы можете себе представить. По несколько волюнтаристским оценкам на основе современных научных данных, в сфере радиусом 50 световых лет пригодны для постоянного проживания в среднем 3,5 планеты. Световых. Лет. 50. 3,5. Вам мало двигаться быстрее света. Вам мало двигаться быстрее света в десять раз. Даже быстрее света в сто раз — маловато будет. Для классической космооперы вы должны двигаться в тысячи и десятки тысяч раз быстрее света, а на такой скорости межзвездная пыль превращается в каменную стену. Вы должны уметь ее пробивать варп-метельником... который тоже можно использовать для разрушения планеты.
Обе опции устраняются варп-щитами, которые силком тормозят корабль на безопасном расстоянии и дестабилизируют варп-метельник. Но если такая технология есть, то ее тоже можно использовать как ОМП. Кларктех, который не бьется ничем, кроме еще более упоротого кларктеха, и ограничен от полного разрушения сюжета только искусственно введенными костылями. Этого мы хотели избежать во время постановки задачи. Таким образом, варп нам не подходит.
2) Нуль-т а-ля Стругацкие. Закон Джона обходится за счет того, что никто по-настоящему не разгонятся до сверхсветовых скоростей, и даже до релятивистских не разгоняется. При определенных условиях корабль просто исчезает в одном месте и появляется в другом. Труба Красникова, избавленная от того грустного и обидного ограничения, что она пригодна только для обратного пути. Любой капитан все еще может лететь куда хочет, но теперь у него нет опции уничтожить планету фактом своего прибытия. Уруру. Только если технология нуль-т работает именно так, как описано у Стругацких, космос не нужен. В «Парне из преисподней» звездолет может стартовать прямо из вашего двора и сразу оказаться на целевой планете. Во дворе Пентагона или другого похожего здания. И немедленно подорвать термоядерную бомбу. Быстрее, чем будет определена его государственная принадлежность. Уже не так мило, правда?
Опция устраняется нульт-дамперами, которые блокируют телепортацию в окрестностях и прикрывают стратегически важные объекты. Но этого мало. По условию задачи, мы хотим получить космическую фантастику. Нуль-т должна позволять вывести за скобки межзвездное и, может быть, даже межпланетное пространство, но не позволять вывести за скобки орбиту. Здесь есть две очевидные контрмеры, которые одновременно устраняют необходимость в нульт-дамперах. Точность нуль-т на межзвездных расстояниях крайне мала, и систематика не просматривается: промазать на миллион километров (каждый раз в другую сторону) — отличный результат, не с каждой парой звездных систем можно на такое надеяться. Вдобавок, нуль-т либо просто ничего не делает со скоростью объекта, либо не делает с ней ничего хорошего. В смысле, не уравнивает со скоростью целевой планеты. С этим газебо каждый манчкин должен справиться сам. Вот здесь и понадобится двигатель уровня космической шпаны, потому что скорости планет даже в одной системе могут отличаться на десятки километров в секунду, и этого химическая ракета не исправит. Если только не делать серию прыжков от одной планеты к другой, дозаправляясь на промежуточных остановках от add more tankers, да, это снова маскопанк. Лучевые скорости звезд относительно Солнца могут быть на порядок больше, и вот этого химическая ракета уже заведомо никак не исправит. Здесь начинает иметь смысл рост до технического уровня космических бродяг. Не ради внешних окраин Солнечной системы — кому они нужны, когда до тысяч землеподобных планет рукой подать? Ради звезд гало, которые могут находиться не очень далеко от нас, но двигаться по сильно другим орбитам и за счет этого удаляться очень быстро. Вопрос о том, что мы ищем в системах звезд гало, остается открытым.
Альтернатива в том, что гравитационная масса планетарного масштаба может сама по себе быть естественным нульт-дампером. Либо напрямую, либо через более хитрые законы, вроде возможности перехода только между точками с равным гравитационным потенциалом. Если это так, то отправиться к звездам можно только из межпланетного пространства. При этом, набирать в нем какую-то огромную скорость не обязательно, достаточно просто отдалиться от планеты. Поэтому система из космического лифта и современного разгонного блока вполне способна отправить нас к звездам, и никаких более совершенных реактивных двигателей для этого не требуется. Точность нуль-т при этом можно оставить сколь угодно высокой, даже абсолютной. Это породит интересный нюанс: все стратегически важные объекты придется размещать там, где нуль-т невозможна, иначе они становятся слишком уязвимыми для террористических атак. Уязвимость планеты для каменной глыбы из космоса становится меньшим злом, ведь такой удар хотя бы можно заранее обнаружить по прожигу двигателей. Марко Инарос сегодня в пролете. Чтобы поднять его акции, есть соблазн раскатать губу до того, что нуль-т возможна только с окраин звездной системы на другие окраины, как было у Воробьева в «Огненном цикле». Но это ведет к закономерному выводу о необходимости ТУ реальных пацанов со всеми вытекающими.
3) Подпространство а-ля «Вавилон-5». Кротовая нора, избавленная от того грустного и обидного ограничения, что норы между двумя нужными системами может вообще не быть, или она может быть совсем не там, где требуется. Зону перехода можно создать где угодно, хотя потребная для этого машинерия достигает внушительных размеров, из-за чего большинство кораблей пользуется «внешним приводом». Зона перехода ведет нас не к другой зоне перехода, а в «подпространство», где расстояния между условными «тенями» планет совсем другие. Нужно сориентироваться по маякам, добраться до желаемой точки и создать вторую зону перехода, которая вернет нас в обычное пространство. Поскольку расстояния в подпространстве зависят от расстояний в обычном сложным образом, а с ориентирами там не очень, точность прыжка крайне низкая и выйти прямо посреди вражеского флота не получится (если вы не Предтечи). Зато возможность вывести через одну зону перехода хоть весь флот избавляет от необходимости долго и мучительно собирать его в кучу, которая может возникнуть в предыдущем пункте. Поскольку в подпространстве тоже вакуум, попытка выйти из него в атмосферу планеты чревата разрушением корабля (если вы не Предтечи), и космос все же критически необходим. Поскольку никто не разгоняется до сверхсветовых скоростей, и даже до релятивистских (если вы не Предтечи), ядерные бомбы тоже критически необходимы.
«Вавилон-5» изначально задуман как эпическая космоопера про галактическую войну с примерно той же постановкой задачи, что и у меня. Поэтому цельнотянутая оттуда технология прекрасно подходит. Она комплексно препятствует реализации закона Джона. Если копировать существующие решения вам скучно, и концепцию «норы между двумя нужными системами может вообще не быть, или она может быть совсем не там, где требуется» вы рассматриваете скорее как сюжетную возможность, чем как обидный недостаток, нет никаких проблем модифицировать подпространство любым удобным образом. Возможно, объединив с чем-то из сказанного ранее по тексту.
Часть 3.2: Всякий прочий кларктех
Хорошо, с космосом разобрались, но мы ведь хотим получить научную фантастику. Зачем нам нужны 20 минут именно в будущее? Не в последнюю очередь потому, что в высокотехнологичном мире приятнее жить, а «научно-фантастический сеттинг» это миф о светлом будущем. Романтика «золотого века» НФ во многом подстегнута двумя факторами: радиоактивностью и авиацией. Это не имеющий аналогов в истории случай, особенно если учесть сдвоенность. Да, открытий, которые привносили в нашу жизнь чудеса, намного больше, они совершаются постоянно и по сей день. Но именно эти одновременно:
0) Никем вообще не ожидались. Произошли на фоне полной уверенности в познанности всего мира, за исключением двух маленьких деталей.
1) Касаются «начальных условий». Речь буквально о чудесных свойствах камней, лежащих у вас под ногами, и установок, потенциально собираемых в гараже (поначалу, потом, понятно, устройства стали сложнее).
2) Принесло всеобъемлющие последствия. И дело не только в the Бомбе. Тайны мироздания имеют значение только когда тут вам и рентгенография, и мощная электростанция где угодно без нужды ни в падающей воде рядом, ни в путях подвоза сотен нефти, и двигатели для кораблей, заправляемые раз в 20 лет, и дефектоскопия материалов, и так далее. Самолёты же радикально повысили транспортную доступность мира сперва для военных и богачей, но вскоре и для простой Иван город Тверь. А транспортная доступность равна свободе и возможности получить новые впечатления.
3) Всё это в течение жизни одного поколения. Да не всё: мы до сих пор разбираем последствия веселой идеи Беккереля положить пробирку с отходами обработки урановой руды в нагрудный карман, а дроны выводят авиацию на новый уровень доступности.
4) И даже, в отличие от, казалось бы, удовлетворяющей предыдущим критериям паровой машины, донесло свои последствия до самых глухих деревень развитых стран. Никакого хайтек-лоулайф.
Разумеется, от такого прикорма люди стали верить, что в будущем их ждут новые чудеса. Слово «атомный» в фантастике «золотого века» можно везде заменить словом «офигенный», особой разницы не будет. А космонавтика в ней выглядит как авиация на максималках. Как самолеты связали известный мир, так, по мысли писателей прошлого, космические корабли должны были связать мир неизвестный. К настоящему моменту наступила отрицательная обратная связь, потому что, оперируя всеми вообразимыми чудесами, фантастика до того дошла, что даже изобретенный завтра ИИ общего назначения не будет с таким восторгом воспринят. Его банально ждут, и от него ждут сразу сингулярности. А если её не будет, значит, ученые недоработали, и правы были скептики. Буквально недавно мы могли видеть, как пройденный на всю катушку и в каждом смартфоне тест Тьюринга вызвал en masse реакцию «а разговоров-то было» и не более чем очередное движение ползунка «вы находитесь здесь».
Читатели, пресытившиеся обыденными чудесами, стали требовать всё и сразу, иногда даже безотносительно границ возможного, и при этом жутко бояться ожидаемого результата. Можно долго говорить о сложностях нашего отношения к «светлому будущему». Однако жизнь и приключения наших героев мы всё же хотим видеть в мирах, находящихся на уровне технологий «современность+», чтобы использовать их логику и их возможности. Затрагивая заодно их проблематику. Мы хотим дать нашим героям новые крутые гаджеты, которыми сами хотели бы владеть, а не забирать повседневные удобства, которые у нас есть, коль скоро пишем космооперу, а не постапок.
Из главы 2 понятно, какие у «потомков» возможности по транспорту и энергетике, а что они еще могут делать? Не весь же сюжет книги на космических кораблях происходит.
Короткого ответа на этот вопрос, очевидно, не существует. Существует длинный, но на английском. К прочтению рекомендуется книжка GURPS Ultra-Tech, расширение для ролевой игры в сеттингах космического будущего. Книжка для автора фантастики очень полезная. Потому что GURPS — система, посвященная жесточайшему симуляционизму, руллбуки которой пишутся профильными специалистами и зачастую раскрывают тему лучше, чем учебники и обычные научпоп-статьи. Потому что в интересах настольной ролевой игры требуется не просто упомянуть технологии, а очень детально описать их со стороны пользователя и расставить крючки для завязывания сюжетов, что делает книжку бесценным компедиумом фантастики ХХ века для писателя, желающего детально изобразить мир будущего.
Минусы будут:
- 2006 год написания, из которого даже наш наступающий 2025 не очень корректно угадан;
- книга на английском, переведены на русский только отдельные фрагменты.
Первое, увы, неустранимо. Второе я могу со своей стороны устранить, предложив вашему вниманию перевод-перессказ, первый из ряда включенных в эту книгу. Все 250 страниц я, конечно, переводить не буду, особенно уже переведенные другими части. Но некоторые мысли стоят того, чтобы сейчас на них остановиться. И самостоятельно подумать в эту сторону при создании своего космооперного сеттинга.
Технологические уровни
Основной сеттинг GURPS это путешествия по параллельным мирам, находящимся на разном уровне развития, одни из которых буквально являются прошлым друг-друга, а другие — нет. Хронофантастика в многомировой интерпретации квантовой механики. Чтобы понять, где вообще мы оказались, что вокруг примерно наблюдается и доступно, придуман термин ТУ — технологический уровень. Разумеется, оценка развития цивилизации по шкале от 0 до 9, где 0 это каменный век, а 9 — наше время, достаточно условная, ведь технологии могут развиваться разными путями и быть непропорционально представлены в разных обществах. Поэтому к ТУ относится либо тот или иной гаджет в смысле времени появления, либо знания персонажа о той или иной дисциплине (навигация в античности и современности далеко не тождественна), либо common knowlage (в буквальном значении общедоступного знания) общества. И есть «плюсики» для учета пропущенных технологий.
Так вот, некоторые из параллельных миров превосходят в развитии наш. Для них Стив придумал 4 ТУ, по которым достаточно условно раскидал технологии, известные ему из фантастики ХХ века и ноуча/научпопа рубежа веков. Напомним, что с момента выхода 4й редакции GURPS прошло 20 лет, тогда еще Интернета толком не было. Современностью был ТУ 8 — Цифровой век. А непосредственным прошлым ТУ 7 — Век атома.
ТУ 9 — Век микроэлектроники. Вы находитесь здесь. Ключевой технологией ближайшего будущего Стив считал применение компьютеров для разработки инженерных решений, которое даст нам со временем многоразовые космические корабли, гибкие аккумуляторы, минитюаризацию датчиков, нейролинк, маленьких мобильных роботов, возобновляемую и термоядерную энергетику, новые композиты и так далее. Прогноз что численное моделирование продвинет как инженерию, так и биологию, благополучно сбывается. Конкретные описанные технологии почти полностью соответствуют нашим «существующим и перспективным», но с уклоном в перспективные. Мы пока не получили все плоды, но нам и не пора. Временной прогноз Стива по наступлению этого ТУ:
Ускоренный 2020 Быстрый 2025 Средний 2030 Медленный 2040 Запаздывающий 2050
ТУ 10 — Век роботов. Не совсем связанно с нынешним хайпом вокруг чат-гопоты, но думать в ту сторону. Ключевой технологией здесь Стив считал искусственный интеллект, равный и превосходящий человеческий, в лабораториях, и уступающий ИИ по доступной для каждого цене. Использование генеративного ИИ общего назначения для разработки инженерных решений обеспечит нас новыми лекарствами, которые люди сами не создали бы, продлением жизни до нескольких столетий, минитюаризацией энергетики (от ручных лазеров до ядерных танков), «умными» полимерами со способностью к саморемонту и прочей нанотехнологией. Когда ждать такого счастья:
Ускоренный 2050 Быстрый 2075 Средний 2120 Медленный 2200 Запаздывающий 2500
ТУ 11 — Век экзотической материи. Ключевая технология — точный контроль атомной структуры объекта. На молекулярных фабриках можно создать не все, но в списке возможного: сверхплотная материя для преодоления пружинного предела, катализатор холодных термоядерных реакций, электроника с ангстремным техпроцессом (на которой нам ИИшка еще больше приколюх насчитает), и медицина уровня «собрать человека заново», что, кстати, автоматически дает загрузку сознания. Все это наступит уже в:
Ускоренный 2100 Быстрый 2200 Средний 2500 Медленный 3000 Запаздывающий 7000
ТУ 12 — Век чудес. Время, когда передний край науки из современности уже даже близко не просматривается. Сюда идут все остальные выдумки фантастов, кроме того, о чем следующий параграф. Невероятно продвинутые технологии сложно даже концептуализировать, не то что ввести в произведение, поэтому после достижения ТУ 12 автору не останется ничего, кроме как постулировать технологический застой или переход к исключительно количественному развитию в сторону галер с километровыми веслами. Когда ждать чудес:
Ускоренный 2200 Быстрый 2600 Средний 4000 Медленный 8000 Запаздывающий 20000
Киношные правила и сверхнаука
Хотя Стив был сторонником максимального симуляционизма и реализма, он понимал, что цель автора или ведущего НРИ — рассказать историю. И делал систему поддерживающей любые истории. А в некоторых историях происходят сознательные ущемления реализма по правилу крутизны и/или для поддержки художественного замысла. Правила, предназначенные для таких случаев, Стив отмечал как «киношные». В нашей области это «сверхнаука» (superscience), то есть, отрицание известных сегодня законов физики и других естественных наук посредством технотрепа. Или введение посредством того же технотрепа чего-нибудь, что современная наука напрямую не отрицает, но и никаких явных предпосылок не дает. Это не обязательно синоним кларктеха: для технологии, неотличимой от магии, предпосылки очень даже могут быть.
Фантастика широко оперирует сверхнаучными технологическими прорывами в интересах сюжета. Сама по себе хронофантастика про многомировую интерпретацию квантмеха — яркий тому пример. В своем сеттинге Стиву больше никакая сверхнаука не нужна, но если уж начал составлять компедиум фантастики ХХ века, нельзя делать вид, что она не нужна вообще никому. Поэтому в книжке подобные штуки есть, но с флажками «киношное» и «сверхнаука».
Какую линейку дат брать?
Мы тут о ваших вымышленных мирах говорим, поэтому все определяется художественным замыслом. Быстрое развитие технологий позволяет добавить их в наш мир без серьезных культурных или геополитических изменений, что может быть соблазнительно для автора, который не хочет думать в эту сторону, пишет более злободневную историю или спекулирует на знакомых названиях. Но если вы хотите крупных внеземных популяций, смелой социальной фантастики, космических империй со столицей не на Земле и терраформирования планет, в вашем сеттинге должны произойти культурные и геополитические изменения, в реальности занимающие столетия (или просто процессы, которые физически столько занимают), и тут лучше предположить, что технологии развиваются медленно.
Описать неограниченное развитие технологий — серьезный вызов для автора, требующий неограниченного продумывания деталей или сделки с совестью, чтобы до определенной степени забить на них. Поэтому, хотя велик соблазн построить мир, полный избыточных чудес, используя ТУ 11-12 плюс всю придуманную к настоящему моменту сверхнауку, вы скорее всего на такое скажете: «Горшочек, не вари». И будете воспринимать ТУ 12 как дедлайн для культурных и гео- (или даже астро-) политических изменений, чтобы ваша история произошла прежде, чем наука ускачет в неведомые дали.
Часть 3.3: Пути развития технологий
Вспомним теперь вопросы, которые мы рассматривали в части 1, параграфе «запрет на трансгуманизм». Ускоренный сценарий подходит для трансгуманистической фантастики. В нем человечество достигнет ТУ 12 быстрее, чем колонизирует соседние области Вселенной, и, возможно, даже не будет заморачиваться космической экспансией. Либо ей будут заморачиваться отдельные энтузиасты-дауншифтеры, что звучит не совсем как наш случай, но может быть по-своему интересным с литературной точки зрения.
Быстрый сценарий предполагает, что обществу нужно некоторое время, чтобы принять новые технологии, а на пути их развития все же стоят некие фундаментальные ограничения, преодолеть которые может быть не так просто. Практика в очередной раз оказалась сложнее теории.
Средний сценарий учитывает нелинейности развития, при котором его кроме чисто технических моментов задержат войны, катастрофы, влияние религиозного фундаментализма и других политических течений. В этом сценарии у человечества будет достаточно времени для формирования межпланетной (или даже межзвездной) цивилизации и существенного изменения устройства общества, которое, тем не менее, будет пользоваться вообразимыми сегодня технологиями. Идеальный баланс.
Медленный сценарий предполагает такие проблемы как истощение ресурсов, особо разрушительные войны или целенаправленный международный контроль «опасных» технологий, чтобы для изменений из предыдущего абзаца было еще больше времени. Я объявляю свой дом досингулярной зоной — в том числе.
Ну и запаздывающий сценарий это когда все очень плохо, происходит Третий Коллапс (а потом Четвертый и Пятый), Темные Века (регулярные) и вообще цивилизации постоянно падают одна на другую. Жить в таком мире грустно, но писать про него легко и просто, поскольку до наступления Века чудес уже и межзвездные империи спокойно появляются.
Разумеется, есть и варианты, которые вообще нелинейны. Мы сейчас находимся на этапе устойчивого и вроде бы ускоряющегося развития, но цивилизация может выйти на плато, которое преодолеет чудом или нескоро, если вообще справится. Например, инопланетяне, которые живут под водой или на планете, бедной металлами, имели бы плато даже перед железным веком, и просто неспособны вообразить большинство возможностей современного человечества. Почему мы уверены, что не окажемся такими же неудачниками с точки зрения каких-нибудь других инопланетян?
Наконец, нельзя полностью исключать вероятности, что какой-нибудь сверхнаучный прорыв уведет нас вообще в другую сторону. Ведь мы на самом деле не можем предсказать, какие из областей знания будут развиваться быстрее других. Потому что на это влияют экономика, политика, несчастные случаи, неучтенные бултыхания(тм), да и сами технологии влияют друг на друга. При желании несложно обосновать таким влиянием «разделение» ТУ, характерное для любого из классических поджанров фантастики, а именно:
Умеренная НФ
Технологии ограничены осторожной экстраполяцией современной науки. Этому жанру может недоставать свистелок и перделок, но он дает читателю определенную уверенность в своих догадках насчет того, как будут развиваться события. Если персонажи не могут полагаться на технотреп, чтобы призвать deus ex machina, мир воспринимается более настоящим, от чего становится более захватывающим.
Осторожная экстраполяция современной науки означает, что вы опускаете почти все принципиально новые гаджеты, появляющиеся после ТУ 9. Вы вольны делать исключения, но не переусердствуйте. По-хорошему, «правила игры» не допускают вообще никакой сверхнауки, но, опять же, парочка аккуратно выбранных исключений может быть добавлена «для вкуса». Например, межзвездные путешествия из части 3.1.
Имеет место средний или медленный сценарий развития технологий.
Радикальная НФ
Сеттинг подчеркивает прорывные возможности, которые открывают ИИ, генная инженерия, наноассемблеры, робототехника, авторепликаторы, загрузка сознания, астроинженерия и тому подобное. Люди значительно расширяют возможности тела и разума с помощью технологий из этой серии. ТУ может быть любым от 10 до 12, но сверхнаука опущена. Как и в предыдущем случае, возможна парочка исключений. Если таковые есть, то в качестве технотрепа обычно используются ссылки на Теорию Великого Объединения, квантовую гравитацию или что там в моде, когда вы читаете эти строки.
Имеет место средний, быстрый или ускоренный сценарий развития технологий.
Киберпанк
Развитие кибернетики, медицины и некоторых компьютерных технологий сильно обгоняет все остальные. Для них имеет место ускоренный или хотя бы быстрый сценарий развития технологий, а для всего остального — средний или хуже. Допущение о развитии технологий исключительно в наиболее пугающих областях позволяет автору создать футуршок и поговорить о постоянных попытках общества адаптироваться к нему. При этом, автор избавлен от необходимости сильно продумывать какие-то другие детали, будь то политические, культурные или что там у космонавтов. Поэтому развитие компьютерных технологий приводит к условному нейролинку и гопэтэ-чату, но не условному фалкону-9 или повышению безопасности ядерной энергетики.
ТУ киберпанка разбросан от 8 до 10, где ближе к 10 находятся: медицинские и биотехнологии, сильно завязанные на киборгизацию; человек-машинные интерфейсы; ИИ со свободой воли. А ближе к 8 все остальное. В зависимости от художественного замысла, hardware под ИИ может помещаться в человекоразмерного робота или занимать целый комплекс зданий. Часто закрадываются некоторые сверхнаучные элементы вроде загрузки сознания. И так уж сложилось, что даже киберпанк без сверхнауки часто бывает «киношным» в других аспектах, например, касающихся взлома компьютеров.
Наномашинссон
Некоторые футуристы считали, что зрелая молекулярная нанотехнология появится у нас раньше сильного ИИ, и ожидали уже к 2030-50 возможности собрать практически что угодно из практически ничего. Нанотехнологическая революция на ТУ 9, конечно же, потянет за собой другие области не хуже сильного ИИ, а уж их сочетание легко может привести к технологической сингулярности, когда новые ТУ будут достигаться за считанные годы, а то и месяцы. Тут, конечно, сложно говорить о том, какие технологии появятся раньше прочих. Мир сингулярности может стать для простых людей апокалиптическим ужастиком. А может сразу постапокалипсисом, если сверхразумы соберут все ресурсы мира и покинут его, оставив удивленных людей с голым задом.
Поскольку обычно истории про наномашинссона мимикрируют под радикальную НФ, чтобы казаться твердыми, в них, как правило, нет места какой-то еще сверхнауке. Это логично, учитывая быстрый темп историй. Однако, сложно представить, что найдется хотя бы одно из придуманных кожаными мешками ограничений в науке, которое сверхразум не проверит на прочность. Если существует какая-нибудь новая физика или вроде того, сверхразум найдет её с той же скоростью, что и ТУ 12. А если кожаные целого наномашинссона просмотрели, как можно им верить насчет других ограничений?
Зарождающаяся сверхнаука
Транспортеры из Стар-Трека на ТУ 9? Да пожалуйста! Говоря о сверхнаучных технологиях, трудно дать разумно выглядящие советы по сеттингостроению. Ведь речь идет о технологиях, требующих экзотических прорывов или даже полной пересборки современных законов физики. Шанс на это в принципе есть, но как оценить нашу близость к прорыву? Любые попытки разделить сверхнаучные гаджеты на более и менее простые сводятся к разговору о том, что вероятность существования Деда Мороза в разы выше, чем Кощея Бессмертного, потому что в принципе подарки дарить можно, а вот насчет бессмертия такой уверенности нет.
Классический пример — сверхсветовое перемещение на ТУ 9, позволяющее людям, во всём таким же, как мы с вами, распространиться по Вселенной. Даже если из существующей релятивистской инженерии вытечет конкретная рекомендация, куда запрягать лошадь, в реалистичном сеттинге потребуется несколько десятилетий, чтобы радикально новая теория привела к разработке серийного образца, и еще больше для влияния на геополитику. А пока ты спишь, наномашинссон качается. Но в фантастике полно примеров, когда теоретический прорыв стремительно превращается в работающий образец. Включив сверхнаучные технологии в удобный ему ТУ, автор может построить общество, похожее на наше, а затем изучить изменения, которые несет с собой конкретное сверх-вмешательство.
Биопанк
В 00-х биотехнология казалась «новой ядерной физикой» в смысле залога светлого будущего. Неудивительно, что это нашло отражение в фантастике. Что если чудодейственные лекарства, серьезные генетические модификации, биохимическое оружие и тому подобное появляются на несколько ТУ раньше, чем все остальное? Тот же киберпанк, только в профиль. Или даже брат-близнец наномашинссона, смотря насколько оптимистичен автор (наноассемблеры могут проходить по ведомству «мокрой» биологии). Соблазнительно показать таким образом чуждую инопланетную технологию (например, возникшую на планете без богатых месторождений металлов) или экзотическую часть человечества, пошедшую «своим путем».
Ускоренный или быстрый путь касается химии и биологии, все остальное развивается медленно или даже вообще замирает на ТУ 8, хотя может иметь биотехнологические аналоги (например, автодок или инфракрасные очки могут быть сделаны на основе программируемых бактерий).
Идея легко может быть обращена на 180 градусов. Например, биотехнологии отстают на парочку ТУ от прочих из-за моратория на соответствующие исследования, принятого по этическим или религиозным причинам. Или речь о потерянной колонии людей на другой планете, у которых местные животные слишком другие, чтобы проводить на них опыты, результаты которых потом можно экстраполировать на человека.
Ретрофантастика
Хотя фантасты ХХ века предсказали роботов, космические корабли и ядерную энергетику, прогресс в компьютерах и генной инженерии по большому счету застал их врасплох. В результате, множество известных фантастических сеттингов сочетает продвинутую физику с хреновой электроникой и биологией. Это не делает их менее захватывающими, скорее наоборот. Без костылей из умных компьютеров и продвинутой кибернетики ваши герои должны больше полагаться на свои собственные навыки и меньше — на машины. Соблазн велик, и многие авторы до сих пор подражают романам 1940-50-х, которые тогда считались умеренной НФ. То есть, персонажи ограничены возможностями ТУ 7, или даже более ранних эпох, но имеют парочку сверхнаучных технологий, не обязательно, кстати, связанных со сверхсветовыми путешествиями. Например, классический для боевой фантастики 1940-х сеттинг это антигравитация для доступа в космос, но место действия ограниченно Солнечной системой, где корабли обмениваются залпами ракет и автопушек (лазеров еще не придумали) и высаживают на астероиды антигравитационные БТРы, наполненные ребятами в штальхельмах с машингеверами. Добавив к этому парочку не сверхнаучных технологий ТУ 8-9 (лучевое оружие, современная энергетика, аккумуляторы и более реалистичные космические двигатели), мы покроем большинство сценариев космооперы. Да, это сейчас был очень толстый намёк на ваху-сорокатонник.
Ретрофантастика может быть связана с любым сценарием развития технологий (просто заявляем как альтернативную историю), но обычно речь идет о медленном или запаздывающем. Цивилизация стоит на пороге или восстанавливается после темных веков, когда наука и инженерия деградировали. Большая часть общества может жить на ТУ 7, а то и более низких, но иметь ограниченный доступ к устройствам ТУ 8-12 (межзвездные путешествия, бластеры, ОБЧРы, летающие города, етс.). Их могут до сих пор производить автофабрики, принципов работы которых уже никто не понимает, или понимает, но держит в секрете закрытая каста или гильдия.
Сейфтех
Как «сейфспейс», только про технологии.
Наука значительно продвинулась вперед, хотя бы и до ТУ 10-12, но разработки, которые изменяют образ мышления, модифицируют человеческое тело или мозг, радикально продлевают жизнь или угрожают заменить людей машинами, запаздывают или подавляются. Виной тому могут быть этические опасения, историческая случайность или запрет, связанный с минувшими войнами или катастрофами.
Без прогресса в буквально четырех областях завтрашние люди не будут отличаться от нас сегодняшних ничем, кроме размера техно-погремушек. Вот вам черный список:
1) Генная инженерия, за исключением дорогих таблеток бессмертия для богатой элиты (призванных увековечить консервативный строй мыслей).
2) Нейронные интерфейсы и киборгизация, за исключением протезирования на уровне равнозначной замены.
3) Молекулярная нанотехнология, особенно наноассемблеры. Запрет наноботов следует распространить на микроботов и даже роевых ботов размером с насекомое.
4) ИИ с собственной волей, конечно же. И вообще любая эмуляция мозга.
При этом часто умаляется значение компьютерных сетей (включая современный Интернет) и дополненной реальности.
Такие ограничения характерны для фантастики и супергероики, уходящей корнями в 1960-70-е. При удачной реализации НФ-части это даже можно назвать реалистичным. Как уже говорилось в части 1, если запрет внутримировой, значит, «кто-то кое-где у нас порой». Безумные ученые или исследователи инопланетных технологий могут периодически открывать и выпускать в мир что-нибудь эдакое, но без поддержки научной и инженерной школы открытия как правило выходят из-под контроля, попадают в руки преступников или содержат фатальные ошибки. Закономерность этого результата только укрепляет запрет на дальнейшие исследования.
Сейфтех может распространяться одновременно на социальные и политические науки, поскольку они не меньше, чем ИИ или нанотехнологии, угрожают изменить общество. «Демократия (социализм, монархия или что там нравилось автору) худшая форма правления, если не считать всех прочих, придуманных человечеством» — способствует соблюдению запретов. Врагами цивилизации, которые продвигают радикальные технологии, обычно являются расы киборгов, роботов-убийц, однополых клонов или генно-модифицированных суперсолдат.
Как правило, имеет место медленный или запаздывающий сценарий развития технологий.
Пси-технологии
В заключение и в качестве широко известного «поворота не туда» научно-технического прогресса, хотелось бы упомянуть их. Распространенный частный случай сверхнауки, не являющейся ни сверхсветом, ни сверхразумом. Разница между пси-технологией и магией из фэнтези даже не в том, что пси-технология стоит на понимании научных основ пси-сил, а в том, что она технология с точки зрения интеграции в общество. Её главная часть — система поиска, обучения и, возможно, создания с помощью генной инженерии людей, владеющих пси-силами. Но также она включает «психотронику» — устройства, которые защищают от, усиливают или улучшают пси-способности, или используют стоящую за ними физику в своей работе.
Распространение пси-технологий может привести к принятию псиоников как части общества. Детективы, судьи и психологи будут телепатами, предсказатели будут раскрывать преступления до их совершения, врачи — использовать целительные силы, курьеры, взломщики, команды спецназа или даже простые смертные — телепортироваться, и так далее. Но ситуация может быть и более сложной, если вокруг псионической сверхнауки поддерживается секретность, или пси-способности редки, или происходит спекуляция на страхе общества перед псиониками.
Пси-технологии могут быть добавлены в любой сценарий развития технологий, но как правило — медленный или запаздывающий. Логично, что общество, сосредоточенное на развитии паранормальных способностей разума, пренебрегает другими технологиями.
Часть 4: С бластером наперевес
When the new meets the old It always end the ancient ways And as history told The old ways go out in a blaze
Sabaton: Shiroyama
В прошлый раз мы говорили об упрощении космических перелетов. Теперь пришло время спуститься на землю. Так сложилось, что герои космооперы обычно не пользуются старым добрым огнестрелом, предпочитая оружие, основанное на новых физических принципах.
А для чего?
Этот момент мне не совсем понятен. Скорее всего, просто для красоты.
Если говорить о том, чего нам не хватает для планетарных сражений в духе вахи, то окажется, что... всего хватает. Более того, некоторые технологии даже хотелось бы понерфить пафосу ради. Например, гранаты в современном виде практически исключают возможность ближнего боя с применением холодного оружия. Не до конца, конечно: штыковые атаки все еще иногда случаются, как бы смешно это ни звучало. Арсенал Астра Милитарум в основном соответствует современному. Та же бронетехника (но циклопических размеров), артиллерия (но здоровенного калибра), ручное стрелковое оружие с примерно теми же характеристиками (но более удобное в эксплуатации) и бронежилеты, устроенные по похожему принципу, полный ассортимент тяжелого оружия пехоты (только с добавлением мультилазеров). Еще, конечно, есть шагоходы. Создать их без кларктеха можно: все трудности носят чисто инженерный характер. Запрос на повышение проходимости наземной техники в войсках есть. Легкий шагоход (условный «сентинел» или AT-ST) может быть актуален не только для борьбы с партизанами в труднодоступной местности, но и для прикрытия флангов колонны, движущейся по дороге, вокруг которой поля развело, или по горному серпантину. С точки зрения размещения огневой мощи бипедальный способ перемещения явно нерационален, поэтому титаны (или АТ-АТ из «Звездных войн») без кларктеха невозможны. Но и не нужны, потому что не занимают никакой тактической ниши, в которой были бы незаменимы. Равно как и цепные мечи. В целом, наземная война в базовой космоопере устроена по тропу 20 minutes into future. И даже не совсем into future уже, т.к. большинство популярных сеттингов писалось до начала массового применения дронов в войсках, и предсказать такого поворота никто не смог. А ведь это хороший ответ сразу на два вопроса:
— Откуда сторона, проигравшая космическое сражение и теперь защищающая планету, получит поддержку с воздуха, если все ее аэродромы с орбиты как на ладони?
— Как наступающий космодесант притащит с собой на другую планету авиацию, и с каких аэродромов она будет работать?
Прославившиеся в Сирии и Ливии системы класса «тойота с пулеметом» я тоже мало в какой фантастике видел. А зря. Если местом действия является молодая колония, расстояния там огромны, мобильность играет критическую роль, но тяжелой техники (по отношению к характерным размерам ТВД) задействовано мало. В мирах, где в категорию «не роскошь, а средство передвижения» давно перешли вертолеты, массовое использование гражданского транспорта для повышения мобильности расчетов тяжелого оружия пехоты будет распространяться не только на автомобили. Как тут не вспомнить полушуточный текст об истиной предыстории «Гостьи из будущего», где была мысль, что флип (флаер индивидуальный пассажирский) это списанный флиб (флаер индивидуальный боевой). Не так все было©, все было наоборот. В истинно советской традиции флип это гражданское средство передвижения, сделанное с расчетом на возможную мобилизацию в качестве летающей «тойоты с пулеметом».
Конечно, неотъемлемой частью духа вахи являются Астартес, и вот тут уже без кларктеха не обойтись. Но, по условию задачи, в нашем мире нет демонов и всякой прочей хтони, которую можно только ПРЕВОЗМОГАТЬ, а больше с ней ничего не сделаешь. Так что, воины в силовых доспехах никакой тактической ниши, в которой были бы незаменимы, тоже не занимают. Счетоводы решили, что жизнь солдата не стоит трех тысяч©. А для спецназа тактический бронекостюм, от которого пули отскакивают, уже существует. Долго в нем не побегаешь, на всех его не наденешь, но и не надо, учитывая специфику применения.
Короче, для интересного моделирования наземных сражений в космоопере вполне хватит современных технологий, дополняемых по вкусу перспективными. И линейной экстраполяции, куда без нее. Удивлять читателя следует оружием, основанным не на новых физических принципах, а на новых тактических. До недавних пор ретрофантастичность можно было оправдать отсутствием крупных конфликтов между армиями, вооруженными по последнему слову техники. И, как следствие, практического понимания полезности прогресса тех или иных военных технологий за последние 30 лет. Но теперь у авторов появился материал, который можно изучать, чтобы описывать в боевых сценах что-то более актуальное, чем снабженные для красоты парой футуристических приблуд копии советской/натовской армии 80-х.
Но если мы все же хотим пиу-пиу...
... то надо позаботиться, чтобы бластер превосходил ручное огнестрельное оружие, находящееся в тех же массогабаритных параметрах. Только в таком случае It’s the nature of time that the old ways must give in. Причем прямо-таки существенно превосходил, не оставляя вопросов. Благо есть куда. Современное ручное стрелковое оружие для поражения живой силы в условиях современной войны подходит очень плохо. Например, современный автомат сравним по ТТХ с лазганом из Wh40k. Одинаковые габариты, одинаковая сила воздействия на цель. Однако, у лазгана есть ряд существенных преимуществ.
Во-первых, это дистанция эффективной стрельбы. Пуля летит медленно-медленно©. Даже если противник так добр, что галантно стоит столбом, аэродинамика и сила тяжести успевают сделать свое грязное дело, и точка прицеливания смещается. Именно поэтому в паре с современным снайпером работает специально обученный человек, который считает подобные поправки на калькуляторе. Кроме того, даже полуавтоматическое оружие, не говоря уже об автоматическом, в процессе перезарядки непредсказуемым образом дергается. Это тоже сбивает прицел. И никакого выигрыша в скорострельности не наступает. Поэтому все по-настоящему «взрослые» снайперские винтовки не используют автоматику. А у штурмовых винтовок автоматический режим даже на отнюдь не снайперских дистанциях для стрельбы на поражение не рекомендован. Основную отдачу обеспечивает не импульс пули, а нагретые газы, вылетающие из ствола. Дульный тормоз-компенсатор частично решает проблему, но там есть свои нюансы. Кроме того, сам по себе порох — штука капризная. В зависимости от изначальных допущений при изготовлении патронов и условий хранения, пуля может приобретать довольно заметное случайное отклонение от точки прицеливания. Поэтому к хорошей снайперской винтовке нужен хороший снайперский патрон: без него она не работает как снайперская.
Все перечисленное ведет к тому, что для АК74 (хороший автомат) заявленная дальность прямого выстрела: по грудной фигуре — 440 метров; по ростовой фигуре — 625 метров. Для СВД (плохая снайперская винтовка) заявленная дальность прямого выстрела составляет: по головной фигуре — 350 м; по грудной фигуре — 430 м; по ростовой фигуре — 640 м. Можно предположить, что при установке нормального коллиматорного прицела АК74 вообще ничем не отличался бы по дальности эффективной стрельбы от СВД. У всех современных штурмовых винтовок ситуация примерно такая. Но это именно заявленная дальность, в реальности все сложнее. Основная проблема — подготовка исходных данных для стрельбы. Хотя современные оптические прицелы делают возможной стрельбу на дистанцию 1,5-2 км, а до линии горизонта еще дальше (4,7 км с высоты человеческого роста, гораздо больше с возвышенности), эту дистанцию сначала нужно определить. Потом еще упреждение и прочие поправки на ветер. Заниматься этим в ситуации, когда по тебе стреляют, и рядом не сидит человек с калькулятором, времени обычно нет. Поэтому, хотя из современного огнестрельного оружия можно стрелять по групповой цели или вести беспокоящий огонь на довольно больших дистанциях, практической дальности не всегда достаточно даже для городских боев (там иногда попадаются расстояния в 1-2 км), не говоря уже о полевых сражениях. Ладно бы еще стрелять только по людям. Но в последнее время на фронте появилась такая неприятная цель, как квадрокоптер, болтающийся как раз в паре сотен метров от ваших окопов и наводящий прямо в них минометы противника. Устройство достаточно дешевое, чтобы в обозримой перспективе появиться в каждом взводе. Масштаб проблемы требует противодронового оружия также на уровне взвода. Нормальных действующих решений пока нет.
upd. Эти строки были написаны в начале 2022 года. Два года спустя можно констатировать, что прогноз сбылся с перевыполнением, а решения всё нет. Массовые квадрокоптеры стали частью поля боя, причем не только корректируют миномёты, но и подлетают ближе, чтобы включить нижнюю подсветку. Или вообще врезаться. Практика показала, что сбивать дроны из обычных автоматов возможно, но есть нюанс. Стандартные деления прицельной планки подразумевают, что цель находится примерно на той же высоте, что и стрелок. Куда ставить планку, если цель в ста метрах выше? И как определить расстояние до неё на фоне неба, где понятных глазу ориентиров нет? Стрелять из положения П — так себе идея, ибо дрон мелкий, а литера П существует для не требующей высокой точности и, опять же, примерно горизонтальной стрельбы. При стрельбе под углом 45 градусов (дрон висит в ста метрах на высоте сто метров и корректирует), а то и больше (дрон приближается, чтобы включить нижнюю подсветку), пуля летит сильно не по прямой, и это заметно намного ближе «паспортной» дистанции прямого выстрела. И если это не трассер, ты не видишь, куда она полетела. В отличие, опять же, от стрельбы по наземным целям, где можно хотя бы на фонтаны пыли ориентироваться. В силу этого, задачу перехвата дронов огнестрел решает только сосредоточенным заградительным огнём. И лучше бы огнём пулемета с тепловизором, поскольку коптер — цель малозаметная. Времени между обнаружением и включением нижней подсветки, мягко говоря, не прорва. Возможно, было бы удобнее стрелять дробью, но обычное нарезное оружие для этого не подходит. Даже если перейти на полигональные стволы или сверловку Фосбери, калибр стандартного автоматического оружия — плюс-минус 5,56 мм — не вмещает достаточное количество дроби, а возвращение к условной трёхлинейке означает, что (даже пренебрегая неудобством переключения между картечным и пулевым магазином) солдат может унести на себе меньше патронов, которые всё ещё нужны ему в большом количестве для огня на подавление по земле. Решение проблемы через дробь неизбежно требует отдельный тип стволов, малопригодный для использования в качестве классической штурмовой винтовки, а это ещё один специалист в мотострелковое отделение, где собственно стрелков и так почти не осталось, при потере которого раненым или убитым отделение теряет боеспособность.
Лазган может изменить эту ситуацию. Лазерный луч идет именно туда, куда вы его направили. Сняв необходимость в подготовке исходных данных для стрельбы, можно резко увеличить эффективность огня пехоты на больших дистанциях (и по мерзким коптерам на маленьких). Несколько лазерных лучей тоже идут именно туда, куда вы их направили, потому что нет отдачи. Прицельная стрельба очередями на дистанциях порядка километра становится реальностью, когда у вас есть лазган. Задачи, которые раньше решались только заградительным огнём, теперь решаются прицельным. Последнее достоинство огнестрельного оружия — тяжелая пуля сохраняет убойную силу и траекторию полета после столкновения с листвой, досками или даже кирпичной кладкой. Но здесь стрельба очередью в одну и ту же точку приходит нам на помощь. Работает принцип тандемного боеприпаса.
Во-вторых, регулируемая мощность. Казалось бы, огнестрельное оружие может использовать много разных пуль. На самом деле оптимальное рассеивание требует разного шага нарезов при использовании обычных пуль со стальным сердечником или, скажем, бронебойно-зажигательных. «Оптимальное» значит, что кучность может снизиться на 25%. Как я уже говорил, хорошая снайперская винтовка требует хороших снайперских патронов. Мощность выстрела лазгана или гаусс-винтовки может быть настроена в широких пределах. Кроме того, если говорить не о лазгане из вахи, а о фантастическом лазерном оружии, не исключена возможность смены частоты. Одно и то же оружие может работать как «нелетальный» мазер, «обычный» лазер и бронебойный рентгеновский лазер. Привет, Star Trek. Кстати, помимо обычного огнестрела, были эксперименты с оружием на жидком метательном веществе (ОЖМВ), но сегодня его потенциал нельзя реализовать из-за недостаточной технологической базы. В первую очередь потому, что ставить компьютер и прецизионный насос в каждый ствол слишком накладно, а также ненадежно. В космоопере этот аргумент может отпасть. Но он приводит нас к третьему преимуществу лазерного и электромагнитного оружия.
В-третьих, простота в обслуживании. Порох имеет свойство отсыревать, масло имеет свойство замерзать, а если вы ударите ворвавшегося в ваш окоп врага снайперской винтовкой, ее после этого уже нельзя будет использовать по прямому назначению (хотя все еще можно будет использовать как дубинку плохую магазинную винтовку). Любое огнестрельное оружие надо регулярно разбирать, чистить и смазывать. Лазган лишен таких недостатков. К тому же, емкость магазина аналогичного размера у него гораздо выше, чем у огнестрельного оружия. Кстати, чтобы отказаться от пороха, необязательно отказываться от пули. Про гаусс-винтовки знают все. Из менее известного: разрабатывается (пока что для танков и кораблей) электротермическое оружие, принцип действия которого заключается в том, что мощный электрический разряд вызывает испарение проводника, что в свою очередь порождает газ, выталкивающий снаряд из ствола. Это потенциально может повысить как начальную скорость снаряда, так и точность стрельбы. Причем здесь даже понятен эволюционный переход. Более близкое к жизни электротермохимическое оружие может (вспоминаем предыдущий параграф) дать возможность регулировать мощность выстрела за счет электрической компоненты. Это гораздо проще, чем с помощью прецизионного насоса. Со временем можно будет полностью отказаться от химической.
В-четвертых, простота обслуживания и с точки зрения логистики тоже. Огнестрельному оружию нужны не только занимающие много места боеприпасы, но и специальные масла. Все это должно попасть на фронт в достаточных (с учетом интенсивного расходования) количествах. Все это нужно произвести на специализированных заводах, накопить на складах, довезти до действующей армии и тащить на позиции под огнем противника. Все это в ходе транспортировки (или под первым ударом) прекрасно взрывается, хоть и не от малейшей искры, но все же весьма охотно. В то же время, лазган использует сменные батареи, которые можно перезарядить от любого подходящего источника энергии. И даже от некоторых не очень подходящих, но это скорее чудеса пафос-ориентированного сеттинга. Это резко снижает накал логистического кошмара. То же самое можно сказать про электромагнитные ускорители. ЭТХ требует специального производства безвозвратно расходуемых боеприпасов, но они хотя бы не имеют свойства сами по себе взрываться, создаются из более распространенных в природе компонентов (простейший вариант — магниевая проволока в воде) и не так привередливы к условиям хранения.
upd. Лирическое отступление о занимательной химии
В последнее время пришлось столкнуться с вопросами «но что значит более распространённых, азот же в 6 раз более распространённый, чем магний». Придется отвечать. Итак, пятиминутка занимательной химии. В каком виде распространён азот во вселенной? Либо в виде молекулярного азота N2, либо в виде аммиака NH3. Аммиак сдувает к внешним границам системы, на внутренних планетах вы, скорее всего, будете иметь дело с молекулярным азотом. В каком виде он вам нужен для пороха? Нитроцеллюлоза, один из первых искусственных полимеров. Мини-дисклеймер: описание дальнейшего процесса специально неполное, и это именно промышленная версия, заведомо невоспроизводимая в домашних условиях. Формулы тоже не приведу, используйте любой удобный поисковик. У нас тут не поварённая книга анархиста, но некоторое представление о сложности процессов фантасту иметь полезно.
Итак, для начала вам нужен аммиак. Он получается из молекулярного азота путём процесса Габера. Для оптимального выхода этой реакции нужны низкие температуры и высокие давления. Но жизнь коротка, и приходится проводить реакцию при высоких температурах, а значит, ещё более высоких давлениях. Обычно это 500 градусов и 350 атмосфер. Поскольку смесь надо сжимать и нагревать, а потом аммиак надо будет охладить для хранения, процесс весьма энергоёмкий. На производство 1 т аммиака уходит ~3200 кВт·ч. И нужен катализатор, какой — гуглите сами. Исторически перепробовали примерно 20 тысяч версий. Выход аммиака при этом составляет около 30% на проход катализатора, значит, его нужно разделять с азотом и водородом, которые вернутся в колонну синтеза. Уже звучит как небольшой заводик, правда? Существуют лабораторные способы получения в гараже, но они не масштабируются на большие объёмы и реактивы для них можно найти скорее в химическом магазине, чем в окружающей среде.
Дальше аммиак превращается... превращается в азотную кислоту. Делает он это в двух башнях: окислительной и поглотительной. Окисление осуществляется на платиновой сетке. Добавляем кислород, получаем на выходе оксид азота(II) и много воды. Да, слишком много воды, потому что кроме нужной реакции аммиак во взаимодействии с кислородом разлагается просто на азот и воду и делает это охотнее. Чтобы побочная реакция не превалировала над основной, газы продувают через катализатор очень быстро, так, чтобы время взаимодействия было порядка 0.1 миллисекунды. Высокая скорость потока и высокая температура ведут к быстрому износу катализатора. А там недешевая платина. Печально. И надо ещё учитывать, что аммиак в воздухе взрывается, поэтому существует пороговое и не очень большое содержание аммиака в смеси на этом этапе. Так что, безвозвратный расход платины на тонну полезного выхлопа... ну, неприятен, но другого катализатора пока не придумали. Соблюдя все меры предосторожности, мы таки получили оксид азота(II). Но нам нужен оксид азота(IV), так что, окисляем дальше. Вернее, сначала охлаждаем, потому что эта реакция идёт при 10-50 градусах цельсия. Но давление там не заоблачное, кислорода нужно немного, эффективность процесса 92% и, в целом, это самая простая часть. Дальше идем в поглотительную башню, где в сложной системе колец поднимающийся вверх газообразный тетраоксид азота встречается с текущей вниз водой... и норовит снова стать диоксидом, вот зараза. Чтобы этого не происходило, процесс проводят при избытке кислорода. Как обычно, реакция протекает медленно, а жизнь коротка. И чем больше концентрация в воде полученной кислоты, тем медленнее реакция. Чтобы выйти из экзистенциального кризиса, вызванного краткостью жизни, нужны большие объёмы и большие давления, но мало было печали, реакция ещё и экзотермическая. А при высокой температуре азотная кислота разлагается. Поэтому чтобы повысить полезный выход, в наш самогон добавляют секретный ингредиент. Но даже без него это уже выглядит как большой заводик.
В принципе, уже прочитав это вы можете понять, почему Илон Маск для Марса осваивает принципиально новый метановый двигатель вместо проверенного временем гептилового. Азот-то на Марсе есть, но реакция Сабатье намного, намного проще. И компактнее.
Для нитроцеллюлозы нам нужна не только азотная кислота, но и серная. Она в принципе много где нужна в промышленности, но идея получения та же. К счастью, для получения собственно серы никакого процесса Габера не требуется, она при н.у. твердая, и добывается банально из руды, главное не забыть отфильтровать примеси. Либо природного сероводорода, но не будем усложнять. Итак, логика та же, что и с азотной кислотой. Сжигаем серу при избытке воздуха, доокисляем диоксид до триоксида, смешиваем с водой в восстановительной колонне. Катализатор там не платина, температура тоже 500 градусов, а в восстановительной башне 70. Реакция тоже экзотермическая, поэтому конструкцию надо охлаждать. Только преобразование сразу достигает 99%, при избытке воды правда, но он и так нужен, потому что в концентрированном виде серную кислоту не хранят.
Итак, мы не получили нитроцеллюлозу. Более того, мы оставили за скобками собственно целлюлозу, в роли которой ИРЛ обычно выступают волокна хлопка. Мы всего лишь получили два полуфабриката, а там уже большой заводик, и не один. В общем, производство пороха это очень громоздкий и сложный техпроцесс, требующий квалифицированного сопровождения на каждом этапе. Это вам не магниевая проволока.
Дополнительные опции
Если мы придумываем не лазган, а именно бластер, то можно вспомнить, что blast — это взрыв. Пуля современной штурмовой винтовки крошит камни и опасна даже в случае рикошета. Человеку, не защищенному броней, обычно не нужно больше одной пули, чтобы утратить способность продолжать бой. Но штурмовая винтовка для поражения цели все еще требует прямого попадания. Гранаты гораздо страшнее стрелкового оружия как раз потому, что его не требуют. Их можно бросать куда-то в сторону противника. Но гранаты сложнее в изготовлении, чем пули.
Что если я скажу, что «плазменный болт» которым стреляет бластер, может быть сделан разрывным? При торможении об твердую поверхность плазма отдает тепло. Резкий перепад температур порождает ударную волну. Поэтому для поражения из бластера незащищенных целей прямое попадание не требуется: достаточно попасть где-то рядом. Прямое попадание попросту разрывает цель. Попали в конечность — минус конечность и половина тела обожжена. Попали в корпус — теперь вместо корпуса у цели один большой ожог. Попали в голову — мамочка дорогая, сколько крови и мозгов!
Именно поэтому имперские штурмовики носят белые доспехи и не смущаются. Малозаметность не является защитой от настоящего бластера. Стреляя на движение, ты получишь вполне приемлемую точность. Защитой является броня, которая все еще уязвима к прямым попаданиям, но спасает от ударной волны. Хотя, конечно, никто не мешает совместить приятное с полезным и нанести на броню камуфляж.
Кстати, если принцип работы бластера — разгон плазмы в магнитном поле, никто не мешает добавить режим огня, в котором частицы (в меньшем количестве) разгоняются до релятивистских скоростей, на которых не тормозятся ни бревнами, ни кирпичной кладкой, ни броней легкой техники.
Главное не переборщить с пробегом, чтобы частица все-таки отдавала энергию цели. Но здесь на нас работает низкая устойчивость человеческого тела к объемным повреждениям на клеточном уровне. Энергии, которую сообщает кипятильник вашей утренней чашке чая, в принципе достаточно, чтобы вас убить, если она будет передана телу в виде ионизирующего излучения. Это не шутка, можете сами посчитать. Так что, даже низкий КПД не приговор. Разумеется, на поле боя нужно не просто убить, а убить на месте, поэтому энергии в действительности потребуется гораздо больше.
В историческом контексте
Здесь мы приходим к тому, что для любого лазерного или плазменного ручного оружия (для гаусса, на самом деле, тоже) нужны (а) компактный источник энергии и (б) такой же компактный радиатор. То и другое на сегодняшний день считается кларктехом. Но по отношению к стрелковому оружию Средневековья огнестрельное имело такой же статус. Как ружья, так и пушки уже проделали путь от «абсолютно непрактично» через «круто, но трудно» до «на голову превосходит все реальные альтернативы». Статус лазганов и бластеров в фантастическом мире может быть любым из этих трех. История техники — динамическая система.
Скажем, может быть так, что огнестрел морально устарел, но имеет свое ограниченное применение, ОЖМВ оказалось тупиковым путем, а проверенным мейнстримом XXV века являются электротермическое стрелковое оружие и ЭТХ артиллерия. Гаусс прочно обосновался на флоте (морском), где питание от ядерного реактора не является проблемой и охлаждение за счет забортной воды тоже, а вот возможность стрельбы легкими снарядами на большую дистанцию очень востребована. Но в армию так и не пришел, даже если речь идет о танках. И в космический флот тоже: там как раз охлаждение является проблемой, так что ЭТХ и ОЖМВ практичнее. Лазер занимает несколько тактических ниш, каждая из которых довольно узкая, но их много. Можно говорить о противоракетной и противоснарядной (с лазером возможна даже такая) обороне под управлением компьютера и ослеплении вражеских сенсоров. Можно говорить об использовании микроволнового лазера в качестве нелетального оружия, а рентгеновского — в качестве летального с высокой бронебойностью. Можно говорить об одноразовых гамма-лазерах как боеголовках космических торпед. Плазменное оружие в XXV веке пока что остается фантастикой. ИМХО так выглядит «реально возможное будущее».
Или может быть так, что огнестрел объективно устарел по сумме параметров, но все еще достаточно дешев и сердит для практического применения, ОЖМВ и ЭТХ оказались тупиковыми путями, зато каким-то чудом у нас есть ручной лазган, который превосходит огнестрел во всем, кроме технологичности производства. Гаусс тоже есть, но на фоне такого лазгана не нужен. Плазменное оружие есть и применяется, оно ненадежное и дорогое, но в умелых руках себя оправдывает. И, конечно же, болтер это праздник. Так выглядит ваха, если говорить об Империуме: у ксеносов свои технологии.
Может быть и так, что огнестрел устарел не вчера, а позавчера. Электротермическое оружие какое-то время правило бал, но устарело и оно. Гаусс это тоже вчерашний день, хоть его развитие и создало необходимый задел для дня сегодняшнего — суровых плазмометов. Лазерное оружие занимает свою узкую нишу. Так выглядит «продвинутая» космоопера.
Можно заметить, что в каждом случае я пытался минимизировать выбор пушки для героя. Это ж-ж-ж неспроста. С одновременным использованием на войне оружия разных типов всегда возникают проблемы. Узким местом любой современной армии являются логистика и техобслуживание. Вокруг них занято зачастую в несколько раз больше людей, чем, собственно, в бою. Представьте, как возрастет нагрузка от неоправданного принятия на вооружение множества систем с принципиально разными эксплуатационными требованиями и не взаимозаменяемыми расходниками/запчастями. Многие так делали ИРЛ, но никому не понравилось. Принцип актуален и для космических боев, но в сухопутной войне дополнительно усугубляется ограниченной грузоподъемностью любой боевой единицы. Если в вашем сеттинге используется много разного оружия, хорошо бы для каждой системы иметь тактическую нишу, в которой именно она показывает себя наилучшим образом. А не как в другой песне:
Чтоб поднять самооценку где бы я не побывал Я везде с собой таскаю натуральный арсенал Я вожу с собой травмат и пейнбольный автомат Биту, ножик, самострел и оптический прицел © 38 попугаев: Милитарист
Часть 5: Попытка перейти к стратегии
Пришло время говорить о космическом аналоге геополитики. Первое, что скажет мне кто угодно: ситуация здесь сильно зависит от выборов, сделанных на предыдущих шагах. Я даже сам скажу себе это. Поэтому обобщим для начала сказанное ранее. Как я уже говорил, существует ряд постулатов, которые нужны для хорошей космооперы.
Постулаты
1) Существует способ вывода груза на низкую орбиту с помощью циклопических сооружений, сводящий стоимость космических путешествий по крайней мере к стоимости современных коммерческих авиаперевозок. Существует альтернативный способ, использующий условно компактные автономные модули, нуждающиеся лишь в инфраструктуре размером с современный аэропорт, сводящий стоимость космических путешествий по крайней мере к стоимости современной сверхзвуковой авиации.
1.1) Энергетические возможности цивилизации позволяют организовать по такой цене для средней колонии грузооборот N1 млн. тонн в год, а для центральной планеты — N2 млн. тонн в год.
2) Существует способ космических путешествий, при котором полеты между внутренними планетами Солнечной системы занимали бы не больше чем несколько месяцев. Это не стоит существенно дороже, чем выход на орбиту, но может требовать уникальных ресурсов. И, чего уж там, действительно их требует.
3) Для любых звездных систем А и Б, расстояние между которыми не превышает Х световых лет, существует способ перенести корабль из некоторой (не обязательно произвольной) точки системы А, в некоторую (не обязательно произвольную) точку системы Б. При этом, с точки зрения внешнего наблюдателя, путешествие все еще занимает не больше, чем несколько месяцев.
3.1) Могут существовать отдельные пары систем, для которых способ не работает, или даже структуры межзвездного масштаба, нарушающие связность. Главное чтобы способ работал глобально и позволял создать густую транспортную сеть. Гиперлинии из «Стеллариса» все еще подходят.
3.2) Для этого способа не работает закон Джона, то есть, его использование само по себе не делает корабль опасным для планет в окрестностях выбранных точек в системах А и Б.
3.3) И вообще особенности способа максимально затрудняют галактический терроризм. Это почти наверняка означает невозможность для выбранных точек находиться в сфере Холла планеты. Это почти наверняка означает, что использование способа заметно в системе прибытия, по крайней мере если не приложить к этому дополнительных усилий, которые стоят гораздо дороже собственно путешествия. Разумеется, вас заметят только если на вас смотрят, но если речь идет о цивилизованных системах, то по умолчанию это так.
4) Поскольку связь без задержки не относится к необходимому кларктеху, следует предположить, что ее (пока) нет. Единственным средством сверхсветовой связи являются космические корабли. Возможно, в виде одноразовых беспилотных почтовых капсул. Это также полезно для сюжета, потому что отсутствие возможности мгновенно связаться с начальством по любому вопросу вынуждает расширять полномочия исполнителей на местах. И для обеспечения правильного впечатления о размерах сеттинга: наличие тактической радиосвязи при отсутствии стратегического аналога очень хорошо работает на передачу масштаба происходящего. И для подавления недоверия: задержка радиосвязи на средних дистанциях органично вплетается в текст, выступая наглядной демонстрацией того, что в мире работает знакомая физика. Серьезно, есть так много причин не добавлять в космооперу мгновенную сверхсветовую связь, что я вообще не понимаю, зачем она там нужна.
5) Поскольку героями являются люди, следует предположить, что сильного ИИ (пока) либо вообще нет, либо нет в форм-факторе типичного космического корабля. То есть, полная автоматизация экономики государства или жизни мегаполиса может и возможна, но путешествий к другим планетам или их освоения — точно нет.
О важности числа N
Учитывая специфику космического транспорта, имеет смысл считать именно грузы, выведенные на переходную орбиту, а повезут их на Луну или в соседнюю звездную систему — уже не столь важно. Конкретная цифра не так важна, как порядок величины. Один миллион тонн — это грузооборот чуть больше, чем сейчас у крупнейших портов в мире. Но речь идет о целой планете, и было бы опрометчиво сравнивать ее с одним портом.
Вот так выглядит статистика для грузооборота России доковидных лет. Речь идет о миллиардах тонн. А Россия — это еще не Китай и не США, экономика которых сильно завязана на перевозку огромных грузов по морю.
Сравнивать планету с городом опрометчиво. Чтобы упомянутые выше циклопические системы безракетного старта окупались, нужен циклопический грузооборот. Для этого планету нужно осваивать если не полностью, то хотя бы континентами. При этом, галактическое разделение труда в масштабе, который наблюдается сейчас между странами, возможно только при N>>1000, а это чересчур оптимистичная оценка. Сегодня 62% мирового грузооборота приходится на невероятно дешевый морской транспорт. Представьте, что его нет, и все межконтинентальные перевозки были бы возможны только с помощью авиации. Как выглядит глобализация в таких условиях? Никак?
Не то чтобы совсем никак. Что сейчас возят самолетами? Бананы, медикаменты и срочную корреспонденцию. Их и будут возить. Значения N<1000 возвращают нас с точки зрения глобализации в Средневековье. Тогда тоже существовала торговля, в том числе трансконтинентальная. Путь из варяг в греки, муссонная торговля в Индийском океане, шелковый путь, золото-серебряный насос. Это было слишком долго, опасно и, как следствие, дорого, чтобы возить футболки. Возили природные ресурсы, которых в месте назначения либо просто нет, либо нет в таких количествах. Продукты обработки растений, которые в климате места назначения не растут, и животных, которые не водятся. Ремесленные изделия высокого качества, на которые в месте назначения нет ноу-хау. И другие вещи не просто ценные, а сверхценные. Как сейчас говорят, предметы статусного потребления. С поправкой на космическую эру, выгодно возить и некоторые виды сырья/полуфабриката, в основном редкие металлы и компоненты для фармацевтики, потребность в которых небольшая, но при этом они незаменимы. Так и получается, что географического разделения труда нет, а торговая ценность есть.
Кстати, концентрированная торговая ценность облегчает жизнь пиратов и контрабандистов. Когда в одном караване больше золота, чем крестьянин за всю жизнь видит, высокие риски разбойника сполна окупаются. Когда одна фарфоровая тарелка стоит целое состояние, контрабандисту легче спрятать груз в пространстве между переборками. Более того, концентрация торговой ценности делает интереснее и жизнь торговца тоже. В ней от этого больше романтики и меньше рутины. Регулярные рейсы еще не пришли на смену многолетним экспедициям в неизвестность, в каждой из которых можно озолотиться.
Темные века
Такой расклад кажется мне выгодным для сеттинга. С одной стороны, далеких звезд не так уж сложно достичь, с другой — на жизнь простого смертного это влияет мало. Если обыватель и может позволить себе инопланетные товары, то не слишком часто. Большая часть потребляемого им продукта произведена либо на его планете, либо на соседних. Да, возможно, для этого пришлось жечь в ядерном реакторе привезенный из соседней системы обогащенный уран, но обывателю до этого дела нет. В случае блокады, ему все еще доступна энергетика из возобновляемых источников или местных углеводородов. И да, придется отказаться от сотого айфона, сидеть еще пару лет на девяносто девятом. Вот это уже серьезнее. Потому что телекоммуникационное оборудование в целом крайне важно для поддержания привычного уровня жизни, потеря которого принесет обывателю лютый дискомфорт. Электроника, к сожалению, имеет срок годности. Который может быть весьма значимым, если грузовой корабль движется к цели несколько лет. Задача перестройки народного хозяйства на нижестоящий технический уровень при прекращении доступа к современному оборудованию гипотетически решаема. Но в условиях планетарного экономического кризиса решать ее будет сложно. Если на это накладываются боевые действия (орбитальная блокада, бомбардировки, десанты, етс.), вероятность успеха крайне мала. Запахло классическим поворотом глобального сюжета многих космоопер: локальное (на отдельно взятой планете) или универсальное (на всей или большей части обитаемой вселенной) крушение цивилизации из-за коллапса межпланетных коммуникаций. Как правило, вызванное большой войной.
Допустить такое один раз человечество еще может, но потом все будут ученые, и как минимум от полного коллапса при исчезновении внешних поставок захотят обезопаситься. По части продуктов первой необходимости неизбежна автаркия, а где автаркия, там и феодализм. Королевства, империи и федерации в космосе будут гораздо более децентрализованными, чем сейчас на Земле. Очень кстати, ведь высокая автономность отдельных планет упрощает колонизацию. На новой планете твой уровень жизни почти не упадет, зато теперь ты будешь сам себе голова, хоть и с оговорками. До постройки систем безракетного старта (которые строить долго и сложно) крупные государства вряд ли будут очень сильно заинтересованы в экономической эксплуатации тебя, особенно если улететь подальше. Собирай друзей, продавай квартиры в Москве, покупай корабль, грузи на него автофабрику и вперед. Главное подумать о защите от мелких хищников.
Самодостаточность большинства планет в некотором смысле является гарантией от всеобъемлющих тотальных войн. С точки зрения планеты, которая обеспечивает большую часть своих потребностей сама, в космосе большинство территорий имеет ценность исключительно как ресурс для колонизации, которая, к тому же, возможна только при относительной пассивности противника. Захватывать другую такую же планету смысла мало, но набег с целью разбомбить вражеские заводы или перехватить вражескую торговую ценность может быть оправдан. Мы снова возвращаемся в эпоху викингов, когда боевые действия малой интенсивности велись везде и постоянно, а вот крупные завоевательные походы случались очень редко. Но они будут случаться, потому что редкие ресурсы все же есть, и за них стоит воевать. Не говоря уже о том, что менее материальных причин для вооруженного конфликта никто не отменял.
О важности числа Х
Именно число Х из пункта 3 определяет возможность существования галактических империй. Медленный сверхсвет перечеркивает переслегинскую стратегию «забить на рубежи, навязать генеральное сражение и после победы в нем принимать капитуляцию». Потому что времени между генеральным сражением и взятием под контроль орбит всех промышленно развитых планет противника вполне достаточно, чтобы не лишенный ресурсной базы противник восполнил потери, понесенные им в генеральном сражении. Приходится воевать не по Клаузевицу, а по Сунь-Цзы. Примем волюнтаристскую оценку, основанную тем не менее на некоторых научных данных, что в сфере радиусом 50 световых лет, постоянное население имеют в среднем 3,5 планеты. Каждая десятая из звезд — аналогов Солнца. А теперь давайте посмотрим на карту.
Здесь вы можете видеть эту самую сферу радиусом в 50 световых лет, в которой изображены все звезды, чья видимая звездная величина превышает 6,5. То есть, прикидывая масштаб проблемы, надо понимать, что некоторых карликов мы тут не видим, но все звезды класса G и выше изображены. На этой карте отмечены Бета Гончих Псов (Чара), Альфа Столовой Горы и 61 Девы. Мастерским произволом они назначены теми самыми тремя звездами, вокруг которых крутится-вертится шар голубой. Допустим, на первых двух находятся столицы космических империй/федераций/альянсов, желающих повоевать за третью.
Если число Х — 100 световых лет, то все хорошо, прекрасно и по Переслегину. Чарийцам одинаково легко добраться до спорной территории и до вражеской метрополии, так почему бы им просто не того-этого?
Но допустим, у нас Х=10. Тогда с оспариваемой территорией всем крупно не повезло. В радиусе 10 световых лет от 61 Девы есть только два красных карлика и один оранжевый. Любая логистика обеих сторон состоит из нескольких переходов. Чарийцы предпочли бы, чтобы третья планета нашлась в системе 61 Большой Медведицы (61 UMa на карте), им до нее один переход. Но мы не выбираем реальность, в которой живем. Так что, остается утешать себя тем, что у горцев дела намного хуже. Это не два или три перехода, это четыре или пять. Это значит, что логистика чарийцев вдвое проще, а логистика горцев еще и вдвое более уязвима для действий рейдеров, которые могут базироваться в любой системе. Напоминаю, каждый переход занимает несколько месяцев. Учитывая, что связь в этом мире тоже совсем не мгновенная (см. п.4), в войне за 61 Девы нормальный цикл «действие — реакция» занимает... У чарийцев полгода, у горцев — год. Для колонизации мелочи, а вот для боевых действий уже несколько затруднительно. Но все еще гораздо проще, чем атаковать друг-друга напрямую. Потому что время переброски подкреплений между метрополиями воюющих государств сравнимо с временем их формирования. Проще говоря, если где-нибудь на полпути (в неприметной системе с названием Сол) чарийцы разобьют и обратят в бегство горцев, то пока победители залижут раны и перегруппируются для решительного рывка к метрополии противника, там уже новый флот построят.
Мир лучший, чем довоенный
Победа в логистике — это половина победы в войне, но всего лишь половина. Допустим, горцам повезло отбить 61 Девы, и теперь они создают там колонию. Этот успех приносит им лишь временное облегчение. По мере того, как колония растет и становится все более самостоятельной, местные власти начинают все больше думать о том, что если провозгласить независимость, помощь от Чары придет в два раза быстрее, чем каратели из метрополии. А если этого не делать, то в возможной следующей войне основной удар чарийцев будет нанесен как раз по ним, в то время как правительство благополучно отсидится на безопасном удалении. Соблазн послать горцев подальше становится все более велик.
Перед метрополией горцев стоит гораздо более интересный вопрос: не стоит ли добиться окончательной победы и привести врага к покорности. Нет, им это категорически невыгодно! Тогда сложится щекотливая ситуация, в которой Гора контролирует Деву, Дева контролирует Чару, но вассал моего вассала — не мой вассал. Гора контролирует Чару чисто символически, потому что время прямой реакции для нее слишком велико. Если раньше Чара просто могла поддержать восстание на Деве, то теперь гарантированно поддержит. От этого идея независимости становится для колонистов еще более привлекательной. Поэтому захватывать и включать в свою нарождающуюся звездную империю Чару горцам нельзя. Хотя пройтись по ней паровым катком экстерминатуса все еще можно.
Еще есть вариант «возглавить пьянку, которую не можешь остановить». То есть, перенести столицу на Деву. Но тут начинаются тонкости внутриполитического характера. Хорошо если государство горцев организовано как банановая республика, где власть диктатора обеспечивается лояльностью конкретных людей, которых можно пересчитать по пальцам. Но банановые республики не осваивают космос. В промышленно-развитом государстве всегда есть широкие круги, лояльность (или хотя бы индифферентность) которых необходима для пополнения казны. В конечном счете, для пополнения казны необходим интеллектуальный труд населения, а значит без его лояльности (или хотя бы индифферентности) контроль казны невозможен. Правитель, переехавший на Деву, рискует получить восстание уже на родине, которая пока что гарантированно сильнее. Буржуазия говорит «нет» налогам без представительства. Пролетариат говорит «нет» буржуазии, которая эксплуатирует их страну с другого конца Ойкумены. Кому такое надо? Гораздо проще не захватывать Чару, но постоянно готовиться к войне с ней и время от времени осуществлять спорадические бомбардировки. Как говорил классик, война — это мир.
Пределы роста встают в полный рост
Но могло быть гораздо хуже. Посмотрите на HR 6998 (возле стрелки на галактический центр) и представьте, что там нашли хрендостаниум, который важен для исхода конфликта. Теперь чарийцы с горцами пытаются добраться еще и до него. Каждая сторона тратит на путешествие не менее двух лет, что гарантированно исключает высокую интенсивность конфликта.
Если же еще в шести переходах за стрелкой найдется четвертая звезда, вокруг которой крутится-вертится шар голубой, то ни в горскую империю, ни в чарийскую этот шар по-настоящему не войдет. Даже если какие-нибудь чарийские мормоны отправят туда корабль с колонистами и смогут привлечь инвестиции, империя, которая находится на расстоянии пяти лет пути в один конец, им в далекой перспективе ничего не может предложить и, скорее всего, даром не нужна. Равно как и они ей. Об осмысленности полноценного государственного управления на таком расстоянии вообще помолчим. О покойных либо хорошо, либо ничего.
Поэтому при таких маленьких значениях Х звездные империи невозможны, хотя звездная экспансия силами энтузиастов все еще возможна. Хорошей затравкой для космооперного сеттинга может стать история о том, как несколько сотен лет люди расползались по галактике при Х=10, создавая в основном независимые государства, каждое из которых было объединено вокруг своей идеи. А потом условный Рим научился «строить дороги», оказалось, что Х=100, и понеслась... Расстояние измеряется временем©. Что-то похожее было в «Видоизмененном Углероде», одна из героинь сокрушалась, что «она думала, что дарит людям возможность увидеть мир, а вместо этого построила дороги для Рима».
Плотность сети
Разумеется, критическим фактором здесь является еще и плотность обитаемых планет, которую я задал очень волюнтаристски. Меняя этот параметр, мы меняем тот Х, при котором складывается определенная ситуация. Империя подразумевает связную сеть, в каждом узле которой кто-то сидит. Даже если путь между соседними узлами может занимать несколько месяцев, путь от столицы до краев не должен занимать сильно больше года. После этого центробежные тенденции начнут перевешивать. Кстати, год — опыт реально существовавших империй. А вот после этой цифры начинались проблемы.
Еще желательно иметь много узлов, хотя бы десяток, чтобы восстание одного из них можно было легко подавить за счет соседей. Система, в которой есть сюзерен, вассал, и вассал моего вассала — не мой вассал, заведомо неустойчива. Но если на каждом уровне вассалов хотя бы трое, сидеть на таком табурете становится гораздо проще. Если их не трое, а больше, то можно даже болтать ногами. Они никогда не договорятся между собой сразу все. Разве что правитель забьет на интриги совсем уж полностью или сделает какую-нибудь фатальную глупость, отвращающую от него большинство подданных. Децентрализация имеет свои бонусы, ведь интриговать с временной задержкой в год еще сложнее, чем командовать.
Часть 6.1: Место наземных войск в стратегии
Мы к планете не подходим: нет дурных лезть на рожон Для нее давно уж нами ломик верный припасен Пусть стратеги копья ломят, про "террор" и про "ресурс" - Но исход войны решает средней школы знаний курс
Стала логика занудной, как ответ на “дважды два”: Путь планеты предсказуем: рассчитав его сперва, Ей навстречу запускаем мы кирпич потяжелей. Ну а дальше все решают, Ньютон, Джоуль и Эйнштейн.
Лом нацелен в атмосферу из мерцающей дали, С миллиарда километров отбомбились корабли. Бестолково смотрят в небо ПэВэО и ПэКэО: Лом – дешевый, лом – холодный; всех не сбить до одного!
В кутерьму воздушной битвы нынче лезет лишь болван Ведь твердили раз за разом: «Космос вам не океан!» Хоть космический - «КОРАБЛЬ», но по сути он – снаряд, И баллистики законы всю стратегию вершат.
Наши действия конечно, кто осудит (кто-то – нет) Звездный викинг, Царь Пиратов, Император Всех Планет… Но бессильны их угрозы: гоним неучей взашей. Потому что вместе с нами – Ньютон, Джоуль и Эйнштейн
(С) fonzeppelin Ответ реальности на "Рейд" Алькор
О чем хотел сказать автор? О том, что когда речь заходит о войне на поверхности, космос это ultimate high ground. Из космоса прекрасно видны базы и перемещения наземной техники и авиации, из космоса они могут быть поражены со значительно меньшими усилиями, чем наоборот. В реальности, конечно, есть облака и технологии снижения заметности, есть подводные лодки, а еще можно двигаться достаточно быстро, чтобы выйти из зоны поражения. От лазера, конечно, не убежишь, а вот от кинетического снаряда — вполне. То, что у атмосферы есть окно прозрачности в инфракрасном диапазоне, которое могут использовать лазеры соответствующей частоты, то, что защита от кинетических снарядов возможна способом, описанным в художественной книге «Роза и Червь», это тоже детали. Суть не меняется, и суть проста. Все кончено, я стою выше тебя(С).
Стратегия
Идея буквально запускать кирпичи с миллиарда километров сомнительна, если учитывать обсужденный в части 2 порядок величин. Кинетическая энергия тысячи тонн (допустим, крейсер доставляет столько за раз) «лома» на скорости 10 км/с, принятой для торпед «космической шпаны», примерно соответствует 12 килотоннам тротилового эквивалента, что само по себе немало, но стратегический эффект произведет только при условии точного наведения, требующего как минимум присутствия на орбите корректировщика. Не говоря о том, что в сутках менее ста тысяч секунд, и пока снаряд с миллиарда километров долетит, на планете уже новые города построят. Поэтому стрелять надо уже с орбиты и не кирпичами. Но, независимо от деталей технической реализации, после того, как вы добились превосходства в космосе, в полный рост встает вопрос: «Зачем лезть на планету, если проще разбомбить?»
Да, бывает так, что проще разбомбить. Как писал Корбетт, цель операции может быть позитивной (хотим что-то получить) или негативной (хотим не дать противнику что-то получить). Если цель операции чисто негативная (например, уничтожить заводы противника), проблема действительно может быть решена орбитальной бомбардировкой. Многих негативных целей можно будет достичь вообще не приближаясь к планете или хотя бы не задерживаясь возле нее надолго.
Увы, большинство войн в конечном счете имеет позитивную цель. Позитивная цель может не находиться именно на этой планете. Скажем, чарийцы из прошлой части хотят уничтожить заводы горской колонии в системе 61 Девы, чтобы тамошние рейдеры не беспокоили их коммуникации во время войны в системе HR 6998. Цель чарийской операции в системе 61 Девы негативная. Но рано или поздно дело дойдет до заветного хрендостаниума с планеты Пандора, который хочется получить себе. Вариант «так не доставайся же ты никому» чарийцев не устраивает.
Позитивная цель, в свою очередь, бывает двух подтипов:
1) Целью является движимое имущество
Нужно овладеть им и вывезти за пределы контролируемой противником территории. Типичный случай для упомянутой в предыдущей части эпохи викингов. Здесь, в принципе, тоже можно обойтись без наземной операции. Скорее всего, дело будет так. Над планетой Пандора внезапно появляется чарийский флот и громко бибикает с орбиты требует отсыпать годовой запас хрендостания. Космофлот защитников в явном меньшинстве, разбит и отступает. Местный губернатор прикидывает к носу, сколько придется ждать подкреплений, если их вообще удастся запросить, и сколько слабо защищенных объектов гражданской инфраструктуры за это время успеют разломать орбитальные бомбардировщики даже в вальяжном и оставляющем время на размышления темпе. Почти наверняка губернатор приходит к выводу, что выполнить требования чарийцев проще, чем потом наводить порядок в доме. Либо сразу, либо после парочки орбитальных ударов для подтверждения серьезности намерений...
Если только действие происходит в идеальном мире розовых поней нет такого нюанса, что по законам обороняющейся стороны за сдачу стратегического хрендостания предусмотрена смертная казнь. Или такого, что губернатор сдаться бы рад, да толку чуть: гарнизон Пандоры подчиняется полковнику Куоричу из метрополии, который патриот отечества в целом, но на сохранность конкретной планеты ему плевать, и массовые расстрелы склоняющихся к предательству местных его не смущают. Или такого, что гарнизон сдаться технически не может, так как состоит из похватавших оружие шахтеров, которые очень злы на чарийцев после предыдущих бомбежек и в гробу видали долбанных больших начальников. Сакраментальная фраза «Молон лабе» может быть произнесена во многих случаях.
При обоснованном в части 5 феодализме такие расклады маловероятны, в отличие от ситуации с галактическими империями. Но если они все же случаются, нельзя просто взять и нанести больше ударов. Вернее, можно, но бесполезно. Нужно прицельно наносить их по окрестностям интересующего склада, пока защитники не утратят боеспособность до такой степени, что высадить десант и забрать желаемое будет легче легкого. Забирать придется своими руками, так как все гражданское население района боевых действий при описанном подходе либо разбежалось, либо погибло, либо прячется по подвалам вперемешку со своими защитниками. В рамках системы ценностей темных веков, припахать местных к погрузке — святое дело, но для этого их нужно сначала найти, а потом заставить. И все равно обезопасить от продолжающих сопротивление радикалов. Крупный общевойсковой бой при этом вряд ли случится, но перестрелка с забившейся в щели пехотой и штурм собственно склада с хрендостанием неизбежны.
Кстати, в данном кейсе требования чарийцев вряд ли окажутся совсем безумными. Им ведь через год сюда снова возвращаться. Если все это время колонисты будут восстанавливать нанесенный ущерб, нового хрендостания они не добудут. Если бомбардировка приведет к коллапсу колонии, нового хрендостания не будет ни у кого, вплоть до новых инвестиций. Так что, не стоит забывать про коэффициент вредного действия. Который может стать еще одной причиной, почему проще «молон» и «лабе». Да, здесь вылазит классический конфликт военных и политических соображений. Разумеется, непосредственно рискующему жизнями космодесанту кажется соблазнительным действовать по схеме
Но кто платит деньги, тот и заказывает музыку. А платят десантуре политики. В этот раз — за хрендостаний. Не за разрушенные дома, не за убитых горцев и тем более не за селфи на фоне ядерных грибов. Хотя, конечно, отсутствие мгновенной межзвездной связи создает некоторый дуализм, из-за которого командиру атакующей стороны будет не так уж сложно оправдаться за спорадического Шлепу. В общем, доступны многие варианты сюжета.
2) Целью является недвижимое имущество
Недвижимый объект необходимо использовать по месту расположения, для чего требуется обезопасить само место расположения объекта. Материальное олицетворение целей войны в данном случае не хрендостаний в любых количествах, а сама планета Пандора, которую чарийцы хотят взять под контроль. В частности, местный добывающий комплекс и упомянутое в предыдущей части циклопическое сооружение безракетного старта. Их желательно захватить с минимальными повреждениями. По условию задачи, опция «так не доставайся же ты никому» не устраивает стороны конфликта, поэтому применение ОМП непосредственно на оспариваемой территории ограничено. Каждый разрушенный объект инфраструктуры требует от победителя новых инвестиций прежде, чем он сможет воспользоваться плодами победы. Для сооружений, которые гораздо проще и дешевле восстанавливать, чем строить заново, существует уровень допустимых повреждений, но он в любом случае отличается от «сжечь до основания». Да и не так просто это сделать, если учесть обратный закон Джона. Любая хорошая система поддержания жизни на враждебной планете есть хорошая система защиты от ОМП.
Также предполагается, что в империи горцев вертикаль власти работает нормально. Выплата дани может еще сойдет губернатору с рук, если все все понимают, и игры в выжженную землю не ждут. Но сдать без боя целую планету это уже по любым понятиям государственная измена, и не сносить ему головы. Поэтому губернатор отвечает: «Молон лабе». И чарийцы вынуждены «молон», иначе останутся без «лабе». Начинается наземный бой. И проблемы не закончатся вместе с ним. Потому что эксплуатация высокотехнологичной промышленности невозможна без лояльности или хотя бы молчаливого одобрения местного населения. Это на сахарные плантации можно было загнать умирающих рабов. Шахты с железными дорогами устроены иначе. Если одна половина колонистов ушла партизанить, а другая работает в режиме итальянской забастовки, выполняя все приказы оккупационной администрации настолько плохо, насколько это возможно, то единственной приобретенной ценностью является земля под ногами, и та горит. Это тоже накладывает ограничение на применение ОМП и в целом способствует появлению законов и обычаев войны, снижающих градус беспредела. Грабить и вырезать крестьян может быть весело и просто, но вот кто потом будет работать?
Лирическое отступление о скальпеле и кувалде
Правда, строго говоря, целью является не планета вообще, а конкретно инфраструктура по добыче и экспорту хрендостаниума. Что может требовать только удержания ряда анклавов, территории за пределами которых завоевателю не интересны. В таком случае, наземная операция носит ограниченный характер. Лишнее не жалко и разбомбить. Либо отгородить охраняемым периметром, смотря что проще. Тем самым решается классическая космооперная дилемма «как захватить планету одной дивизией»... возникающая потому, что авторы (а) проецируют в будущее современную ситуацию и (б) ведомы современными стереотипами о космической логистике.
Слова «маленькая профессиональная армия» всегда произносились авторами боевиков с теми же интонациями, с какими модельеры произносят фразу «маленькое черное платье». Сегодня это реальность, данная в ощущениях. Армии большинства развитых стран устроены по такому принципу. Вследствие ряда причин, останавливаться на которых мы здесь не будем. Но в первую очередь локального характера войн конца ХХ — начала XXI века. Такие условия привели к закономерной эволюции армии из кувалды времен ВМВ в элегантный скальпель, позволяющий быстро решить маленькую проблему без мобилизации экономики. Очевидная проблема скальпеля в том, что если нет возможности добиться цели войны путем проведения ограниченной в пространстве и времени операции, он бесполезен. Когда противник хочет «более тотальной войны, чем... (далее по тексту)», его приходится бить кувалдой. Стандарты о необходимом численном превосходстве на участке наступления родились не просто так, а потому что солдатам нужна ротация. Даже если каждый ваш профессионал стоит десяти ополченцев, горб у него все равно один. Он сломается, если сутками не снимать бронежилет, каску и разгрузку. Отсутствие возможности отойти в тыл на помывку тоже плохо сказывается на состоянии бойцов. Регулярное пренебрежение нормальным сном разрушительно влияет на боеспособность, и это физиология, от которой не уйти. А отсутствие возможности оставить караульных следить за вещами в пункте временной дислокации плохо сказывается на сохранности вещей, которые в бой с собой не понесешь, ибо горб один, но в быту без них никуда. И так далее. По ряду таких причин, иметь двух просто хороших солдат выгоднее, чем одного лучшего в мире.
Короче, захватывать планету одной дивизией — так себе идея. И здесь мы вспоминаем о важности числа N из части 5. Значения N<1000 возвращают нас в Средневековье не только с точки зрения глобализации, но и с точки зрения характера кампаний. Два просто хороших солдата лучше десяти посредственных, потому что у них только два рта, каждый из которых кушать просит. У СЖО, на секундочку. И только 140-200 кг выводимой на орбиту живой массы. Не лучше ли будет, если лишние восемь рук поработают над отправкой в космос первых двух? Количество наземных сил, которое логистика малых N позволяет задействовать, очень ограничено. Вы вынуждены штурмовать планеты по очереди, потому что у вас нет столько космодесанта, чтобы на широком фронте наступать. И, скорее всего, нет столько космофлота, чтобы обеспечить подобные операции. Вы не можете позволить себе ввязываться в военную кампанию без четких военных и политических целей, достижимых за разумное время. Это и в общем случае нехорошо, но в описанном раскладе просто смерти подобно. Вести существенно больше одного-двух планетарных сражений одновременно — невозможно технически. Когда полыхнет в другом месте, придется отступить. Со всеми вытекающими.
Однако, по мере того, как N переваливает за тысячу, ситуация меняется, так как космический транспорт по своим параметрам приближается к современному морскому. История показала нам, что ни для Англии в ПМВ, ни для США/Японии в ВМВ не было проблемой снабжать по морю миллионные армии. Да, там логистическое плечо было не на полгода. Но, во-первых, это уже вопросы к числу Х. Во-вторых, в космоопере у нас есть: in situ resource utilization (ISRU), 3D-печать, электротермическое оружие из части 4, боевые роботы, которые кушать не просят, етс. Все это снижает требования к снабжению армии, которая теперь может покрывать большую часть своих потребностей за счет подножного корма. Особенно на землеподобной планете, где все необходимые для жизни ресурсы вокруг и под ногами. Даже если высокая плотность войск заставит организовать к собственно линии фронта подвоз извне, большую часть необходимого смогут добыть действующие на более широкой территории группы «фуражиров». Поддержка какой-то из местных политических фракций будет полезна, но она не обязательная в мире, где стандартный набор технологий ISRU — обыденность. Таким образом, идея о том, что силам для решительных операций по захвату недвижимого имущества в космоопере неоткуда взяться, — просто еще одно заблуждение.
На захваченной планете выжить может не любой
Закономерная обратная сторона медали — в мире, где есть ISRU, 3D-печать и далее по тексту, гораздо сложнее вбомбить противника в такой каменный век, чтобы он уже не представлял угрозы. По некоторым оптимистичным оценкам энтузиастов лунных и марсианских колоний, минимальная масса автоматического репликатора имеет порядок сотни тонн. Такой вот зародыш новой техносферы на другой планете. Или на старой планете — взамен разрушенной. Несколько таких легко могут быть спрятаны в глубоких бункерах в глуши и активироваться по сигналу. Это все исключительно в формате «слава роботам», биотехнологий мы вообще не касались. История с матками из художественной книги «Череп на рукаве» может стать реальностью даже на плюс-минус современной элементной базе. С той лишь разницей, что вместо тучи насекомых будет рой дронов-камикадзе. А наземные монстры будут механическими, а-ля Horizon Zero Dawn. Там как раз людей тоже вбомбили в каменный век, но зародыши техносферы остались.
Даже если предположить, что сто тонн — слишком оптимистичная оценка, и реальная масса, из которой можно в разумный срок превратиться в угрозу, в сто раз больше, горцы все еще могут позволить себе спрятать законсервированные репликаторы в количестве. Полный зародыш техносферы нужен, чтобы противостоять угрозе разрушения цивилизации. Чтобы некоторое время воздействовать на тылы противника с помощью дронов-камикадзе, достаточно гораздо меньшей массы. Размещенной в глубоких пещерах, где ее сначала хрен обнаружишь в гибернации, потом хрен уничтожишь без прямого штурма. Надо только выбрать подходящий момент, когда у космофлота захватчиков будут дела поважнее. Еще обеспечить доступ специалистов. У нас все же нет зондов фон Неймана, и совсем без людей репликатор не заработает. Но если планету захватывали одной дивизией, и по факту кроме добывающего комплекса с ближайшим космодромом ничего не зачистили, это как раз проще простого.
Кто там боялся, что скафандры от хорошего ножа не спасают? При новом технологическом укладе это меньшая из ваших проблем. Делать твердотопливные баллистические ракеты, кстати, не сложнее, чем дронов-камикадзе. Это реальность уже сейчас. Думаю, любой человек, следивший последние десять лет за новостями из самого горячего региона Земли, легко узнает референс.
Радует лишь то, что на партизанщину при обоснованном в части 5 феодализме вероятны ограничения. Если оккупанты ведут себя хоть сколь-нибудь цивилизовано, взрывать построенное многими поколениями предков циклопическое сооружение безракетного старта будут только полные отморозки. Даже оставив за скобками техническую сложность подготовки акции, наносящей необратимые повреждения конструкции размером с гору.
И о мятных пряниках
А когда феодализм уступает место эпохе больших N, начинаются нюансы комплектации массовых армий. В «маленькую профессиональную» возможен строгий отбор по морально-психологическим качествам. Что позволяет, например, набрать патентованных мудаков и конченных мразей (какими становятся только после многолетней практики) для работы в режиме «эскадронов смерти». Но чем более армия массовая, тем в большей степени она становится срезом общества. Если ваше общество целиком (или хотя бы в значительной мере) состоит из патентованных мудаков и конченных мразей, это очень плохие новости для вас. Если нет, придётся учитывать, что для нормального человека непосредственное участие в чём-то вроде оккупационных практик Третьего Рейха в качестве исполнителя — тяжелый стресс, закономерно ведущий к ПТСР и серьезным проблемам с дальнейшей интеграцией в общество. Человек будет пытаться всячески отмазаться и схалтурить. А потом вернётся на гражданку и всё расскажет, чтобы другие, примерив историю на себя, перехотели идти в армию. Третьим Рейхом для всякой грязи обычно использовались войска СС с особыми условиями отбора. Но даже в наблюдении за тем, как твои сослуживцы таким занимаются, приятного мало. Американцы во Вьетнаме гарантируют.
Единственный, видимо, способ компенсировать вышеописанные нюансы — это чистая незамутнённая ненависть к противнику, взращиваемая поколениями. Но такая ненависть ко всем вокруг — слабая внешнеполитическая стратегия, подходящая отнюдь не для всех конфигураций международных отношений. То, что может позволить себе Империум из Вахи, закономерно погубит Земной Альянс из Вавилона 5.
Раз уж вспомнили, ещё один урок Вьетнама заключался в том, что постиндустриальное общество не дает толпы желающих воевать «потому что круто/так надо», и при этом крайне жестоко обходится с вернувшимися в него с войны, потеряв там пару лет. Вся культура ХХ века это культура деромантизации войны, экономика второй половины ХХ века это экономика уникальных специалистов, у которых потеря компетенции плохо сказывается на карьере. А строить военную карьеру явно смогут не только лишь все, ведь армейская иерархия устроена по типу пирамиды, и если нет ни значительных потерь, ни стремительного расширения, фраза «капитан, никогда ты не будешь майором»(С) относится к большинству. В самой профессиональной армии всегда есть непопулярные должности со скромной оплатой и околонулевыми перспективами карьерного роста. Логично, что занимать их будет сменный наёмный персонал с высокой текучкой, осознающий себя именно как наёмный персонал, а не воинское сословие. Если, конечно, вы вообще сможете закрыть эти вакансии добровольцами. Специфика США 70-х добавляла очень левацкие настроения электората и нарисовавшийся демографический спад.
В общем, куча факторов, и все указывают на то, что массовую армию без добровольно-принудительных методов комплектации собрать крайне сложно, особенно если иметь в виду не только кадровый состав, но и резерв на случай потерь. В таких условиях вам не до отбора по морально-психологическим, не относящимся непосредственно к способности сражаться и побеждать.
И о логике персонажа
Предыдущей параграф — лишь частный случай более широкой проблемы массовых армий и войны как работы, которая может тянуться годами. Многие читатели, знакомые с вопросом по компьютерным стратегиям, наивно полагают, что если уж человек оказался в армии, его главная цель — достижение победы в бою, нанесение максимального урона противнику и получение минимального урона в ответ. Это недостижимый идеал, который рассыпается ещё до того, как комплектация становится добровольно-принудительной. Люди, которые рассматривают войну как работу и ходят на неё зарабатывать деньги, оказываются в армии ещё на добровольном этапе. Опять же, значимая часть добровольцев будет карьеристами, искателями соцпакета или просто раздолбаями, которых больше никуда не взяли. Но ладно бы реальная мотивация людей просто сводилась к тому, чтобы сделать минимум работы и получить максимальный гонорар. Есть ещё разнообразные представления о справедливости. Например, обидно работать больше соседей, которые воспользуются плодами твоих трудов. А то чо они в самом деле. Кроме простой и понятной лени потенциально возможны самые причудливые когнитивные искажения. Причём системные.
Если мы говорим о создании литературных произведений, то должны помнить следующее. Логика персонажа всегда исходит из системы ценностей персонажа, которая у каждого своя. Логика это всего лишь способ получить верные утверждения из верных, но настоящий вопрос в том, что персонаж «по умолчанию» считает правильным. Поведение, которое формально окажется абсолютно логичным, может сильно отличаться от того, что предписано руководящими документами и здравым смыслом. Отдельные элементы всегда будут вести себя нерационально с точки зрения системы в целом.
А как это проконтролировать в армии будущего, если две её основные тенденции: роботизация и цифровизация поля боя? Из-за первой людей на километр фронта становится меньше, из-за второй возрастает роль маскировки. Увидеть противника первым означает получить над ним решающее преимущество. Но побочное следствие в том, что визит проверяющего на вашу позицию, который её не демаскирует, — это отдельный квест повышенной сложности. А без независимых проверяющих подразделения могут, при должной смекалочке, как угодно искажать идущую наверх информацию.
Попытка контролировать хотя бы то, что можно контролировать, ведёт к тем же проблемам, что и любой KPI. Это классические поиски под фонарём. Подчинённые будут делать не то, что кратчайшим путём ведёт к победе, а то, что лучшим образом ложится в отчётность. Например, не открывать огонь без гарантированной возможности подтверждения результата. Или по цели, значимость которой не понятна без контекста, которого не будет у старшего офицера, читающего отчёт. Или предпочитать огонь на поражение, а не отсечение/подавление, хотя второй поможет пехоте сильнее. Боеприпасы-то лимитированы, особенно «умные» и управляемые. И за расход надо отчитаться.
Эти проблемы не новы. Они с нами минимум с Первой Мировой. Именно про них говорят, что побеждает тот, кто совершает меньше ошибок. Теперь вы знаете один из способов, которыми можно показать ошибки противника. А как минимизировать свои? Обычно предлагается насытить армию профессиональными сержантами и мотивированными младшими офицерами. Но...
И о лидерстве
Стоит отметить и тот неочевидный нюанс, что добровольно-принудительные методы, в частности, комплектация по мобилизации, должны, по-видимому, распространяться и на младших офицеров. Особенно если в далеком светлом будущем болезни побеждены, старение отодвинуто, продолжительность жизни радикально увеличена, и в сто лет физические кондиции человека еще позволяют ему служить в пехоте.
Представим себе столетнего мобилизованного. На гражданке он успешный предприниматель, владелец маленькой пивоварни. До того освоил и сменил пяток профессий по мере развития технологий. В частности, стартовый капитал накопил как топ-менеджер в горнодобывающей компании, а вообще имеет инженерное образование, и даже аспирантуру пытался закончить. У него за спиной три брака, дома остались семь детей и десяток-другой внуков. В качестве хобби наш гигачед летает на планере и играет в страйкбол. Нормальный жизненный опыт для столетнего, который даёт некоторую уверенность в себе. Теперь его мобилизовали и поставили под командование 23-летнего лейтенанта, вчерашнего выпускника ВУЗа из глубинки, троечника, поступившего в этот ВУЗ только потому, что больше никуда не взяли. Ну да, ВУЗ военный, но когда там последний раз актуализировалась его программа — непонятно, может статься и что у страйкболистов более свежие знания. Или, во всяком случае, страйкболисты так считают. С такими подчиненными лейтенант оказывается в крайне неприятной ситуации, когда авторитет звания, получить которое при желании может любой троечник, сам по себе почти ничего не значит. А подкрепить его решительно нечем.
И ведь всё может быть ещё хуже. Может быть, что за сто лет жизни подчиненного мобилизовали не первый раз, и он не страйкболист, а ветеран трех локальных конфликтов, убивший больше врагов, чем лейтенант экзаменов сдавал. Но не профессиональный военный, и поэтому должен подчиняться вчерашнему выпускнику. Даже если лейтенант на самом деле не троечник, а отличник и вообще молодец, очень трудно поставить себя неформальным лидером в коллективе людей, которые вчетверо старше тебя, на порядок больше в жизни добились и повидали. Даже если приказы, которые он отдает, не глупые, а всего лишь недостаточно понятные, они будут подчиненными саботироваться. А уж после приказа совершать военные преступления лейтенант может с горя и на нож упасть десять раз.
Усугубляя ситуацию до конца, мобилизованный из нашего примера заведомо имеет больше опыта управления людьми и лидерства в коллективе, чем молодой лейтенант. И если захочет, то будет фактически командовать. Или не будет, но лейтенанту не даст, полностью разрушив любые его попытки. Такая вот пиратская демократия. Чтобы вышестоящему командованию не пришлось разбираться с подобной ситуацией по факту её наступления, надо при мобилизации обеспечить распределение людей в иерархии соответственно их способностям. Банальная вещь, как обычно, самая сложная. Ведь в мирное время в армии не воюют, а карьеру делают. Из-за чего иерархия по другим принципам формируется. А опыт командования срочниками, для которых даже молодой выпускник вуза по умолчанию считается авторитетным взрослым, совершенно никак не применим к управлению успешными состоявшимися людьми. Наоборот высока вероятность, что попытка его применить сделает только хуже.
Решить проблему просто через набор рядовыми только желторотых юнцов и ничего не добившихся представителей городского дна? Но для армии-то в качестве пехотинца ветеран трех конфликтов выгоднее. А в качестве снабженца — владелец пивоварни. Ну, в смысле эффективности. Очень плохо, когда подготовка личного состава и управляемость противоречат друг другу. Решить проблему через возврат к сословному обществу, где и на гражданке никем не оспаривается, что молодой дворянин во всем превосходит лучшего из купцов? Зачем тогда писать космооперу, пишите стимпанк. Радикально повышать требования к поступающим в военные ВУЗы? Тогда младших офицеров банально количественно не хватит. Как было сказано выше, постиндустриальное общество не дает толпы желающих строить военную карьеру.
В качестве очевидного ответа напрашивается изменение принципа комплектации офицерских должностей, но так мы либо делаем их тоже добровольно-принудительными (см. советская система военных кафедр, только чтобы перспективные кадры получали предложение и в середине жизни пройти такую подготовку), либо от корпуса профессиональных сержантов переходим к корпусу профессиональных лейтенантов. В реальности такие проблемы наблюдаются даже при мобилизации 30-40-летних, естественно что при мобилизации хотя бы 50-60-летних они только усилятся. У реальности пока нет ответа, возможно, вы как писатель-фантаст что-нибудь придумаете.
О художественной части
Сохранятся ли такие условия в будущем и как изменятся — общий вопрос к сеттингу. Автору космооперы стоит хорошо подумать о том, кто именно его профессиональные военные, какие причины привели их на службу, что они здесь ищут или от чего бегут. И уже исходя из этого — какие оккупационные практики (и вообще способы ведения боевых действий) могут быть распространены, а какие сразу классифицируются как преступный приказ или даже находятся в категории приказов, отдавать которые абсолютно бессмысленно. Как ваш персонаж поступил бы, как — точно нет, а как — поступил, но переступив через себя и долго потом сожалея. И вот это всё, что составляет художественную часть произведения.
Часть 6.2: Особенности организации планетарного сражения
В части 4 я писал, что для интересного моделирования наземных сражений в космоопере вполне хватит современных технологий, дополняемых по вкусу перспективными. Тем не менее, специфика поставленной задачи накладывает некоторый отпечаток на их использование. Вопрос мотивации присутствия тех или иных родов войск в космоопере тоже следует рассмотреть подробнее.
Ограничение доступа и маневра
Если предположить, что у стороны А в космосе нет ничего, а у стороны Б там есть что-то пилотируемое, боевое и с автономностью от шести месяцев до нескольких лет, то тем самым сторона Б выполнила негативную цель «воспрепятствовать доступу противника в космос». К счастью, в описанном выше кейсе с Пандорой выполнения негативной цели недостаточно. Цель стороны А «получить доступ в космос» представляется труднодостижимой при таких вводных. Но ее не обязательно достигать самостоятельно. К ним ведь уже выехала помощь из метрополии, нужно только продержаться. Да, продержаться несколько месяцев. Страшно жить на окраине империи.
Чтобы потом не растекаться мыслью по древу, скажу сразу. Если у стороны А в космосе что-то есть, и у стороны Б тоже, то в интересах атакующего сперва свести задачу к предыдущей. Иначе у него возникнут серьезные проблемы с удержанием захваченной территории. А оно ему надо?
Допустим, у стороны А в космосе уже нет ничего, но на поверхности и в нижних слоях атмосферы она может организовать одну или несколько зон A2AD (англ. anti-access and area denial — ограничение и воспрещение доступа и маневра). Проще говоря возможность высадки на космодроме столицы без риска неприемлемого ущерба для стороны Б исключена, а возможность бомбардировки непосредственно столицы — сильно ограничена. При наличии в вашем сеттинге соответствующего кларктеха, у стороны А могут быть волшебные дефлекторы, выполняющие такую функцию. При отсутствии — они спокойно проксятся продвинутой ПКО.
Здесь открывается простор для затяжных планетарных сражений. Причем если сторона А продержалась до прибытия своих подкреплений, но сторона Б за это время (как помним, несколько месяцев) успела развернуть свою A2AD, может возникнуть пикантная ситуация комбинированного наземно-воздушно-космического сражения. А потом стороны могут поменяться местами... Хоть десять раз в ходе одного сражения за планету. Мы ведь помним из части 6.1, что такое ISRU и как она влияет на потребность десанта в ежедневном снабжении.
Основой боевой устойчивости наземных войск являются стационарные системы ПКО/ретрансляторы щита. Наступающие высаживаются за пределами A2AD, и прорываются к ним по земле, чтобы вывести из строя. Это сложно, если мы имеем дело с активной защитой, которая занимается перехватом снарядов, потому что любая система ПКО является дорогой, но рабочей системой ПВО, а любая система ПВО является дорогим, но рабочим артиллерийским орудием. Это несколько проще с волшебным щитом. В любом случае, когда это происходит, и прикрытый район сужается, вместе с ним смещается линия фронта. Наземные войска стремительно отступают, надеясь не попасть под орбитальную бомбардировку. Или нет.
Storm of panzers
Если у нас в качестве орбитального оружия выступают волшебные лучи добра, которые плевать хотели на термодинамику, превращают с геостационара поверхность в ровный слой обсидиана и не превращают при этом носитель в горстку пепла, то никаких «или нет». Вся техника в районе, который вдруг стал уязвимым, выбивается быстрее, чем поймет, что происходит. Если на орбите что-то более реалистичное, то перед атакующим в определенный момент будет стоять задача занятия территории, которую уже разбомбили, но какое-то количество врагов там еще прячется. Ключевые огневые точки защитников подавлены, ключевые склады боеприпасов взорваны, радары и узлы связи разрушены. Казалось бы, исход сражения за город, перевал или другой участок сложной местности уже решен. Но упрямые враги прячутся в развалинах и готовы отстреливаться, чтобы отнять у штурмующих побольше времени и, если повезет, жизней. Гибкая оборона, все дела.
Ситуация дополнительно усложняется, если на данной местности находится часть вашей позитивной цели, которую хотелось бы получить не в виде развалин, наполненных трупами местных жителей. Помните ведь, что защитниками командует полковник Куорич из метрополии? Его ответ на вежливые просьбы выйти в поле, чтобы вы его там с орбиты расстреляли, или хотя бы дать гражданским покинуть зону боевых действий, чтобы вы могли спокойно применять тяжелую артиллерию — весьма предсказуем. Тот, кто готов воевать до последней капли крестьянской крови, не будет разводить рыцарство перед лицом сильнейшего противника. Придется Куорича осаждать и штурмовать. Причем минимизируя коэффициент вредного действия, ведь за это десанту платят политики.
Полностью оборвать снабжение и доступ подкреплений, ведя с орбиты огонь на отсечение, с реалистичными технологиями не получится. Это потребовало бы продолжительного и непрерывного воздействия. Чтобы бомбардировщик пролетал над оспариваемым районом, грубо говоря, каждые 10-15 минут, и делал достаточно мощный залп. Учитывая орбитальную механику, это потребует заполнить низкие орбиты совершенно невменяемым количеством бомбардировщиков. Даже простая дистанционная фотосъемка Земли с помощью существующей ИРЛ группировки спутников имеет характерное время актуализации данных порядка нескольких суток. Да, современные спутники выводятся на конкретные орбиты, а космооперный бомбардировщик может переходить с одной на другую. Но из части 2 читатель должен был запомнить, что маневры в космосе либо происходят медленно, либо расходуют много реактивной массы. Отдельно взятый орбитальный бомбардировщик не может ни быстро открыть огонь по избранной цели, ни быстро перенести его. Для выполнения задач ему требуется время и высокий уровень организации взаимодействия с силами на поверхности.
Без которых — никуда. Занимает территорию всегда пехота, сколько бы бомб ни было на нее сброшено. И этой пехоте нужно получать оперативную огневую поддержку. Без неизбежных при орбитальном или даже воздушном ударе проволочек. Для понимания: если ваше время реакции в контрбатарейной борьбе против самоходок и кочующих минометов составляет 10-15 минут, вы заведомо стреляете в молоко. В будущем требования к скорости реакции только возрастут. Отсюда следует, что огневая поддержка должна идти прямо в боевых порядках пехоты, и желательно обладать повышенной боевой устойчивостью. Как минимум быть неуязвима для противопехотного оружия, как максимум вообще не особо уязвима для чего-либо, что может остаться у врага в такой ситуации. Здесь к месту приходится бронетехника.
Обороняющиеся, кстати, тоже хотят в рамках данного кейса иметь мобильную огневую поддержку. Но им хуже, потому что господство в воздухе и космосе они утратили. Чтобы огрызаться больнее, им нужны машины, способные хорошо прятаться на сложной местности от обнаружения с воздуха/орбиты и быстро менять позицию. И быть неуязвимы для противопехотного оружия. И вообще не особо уязвимы для чего-либо, что может нести на себе пехота.
%Звуки танковой засады%
Да, как ни смешно, старый добрый танк — та самая штука, сочетающая высокую огневую мощь с защищенностью и подвижностью. Разработанная с учетом вероятного применения в ситуации, когда death from above может нагрянуть в любой момент. Все армии сверхдержав пересели на механизацию именно потому, что если любые стационарные узлы обороны могут быть накрыты ядерным грибочком, быстрота развертывания и свертывания огневой позиции обретает решающее значение. От того, что ядерный грибочек меняется экологически чистым кинетическим снарядом, сходным по мощи, коренных изменений в доктрине не происходит. Танки будут, скорее всего, существовать и применяться до тех пор, пока вообще существуют наземные бои.
Читатель может здесь спросить про ПТУР-ы, лихо бьющие броню на расстоянии тысяч метров. Штука в современных войнах популярная, потому что (а) реклама и (б) формально не является тяжелым оружием с соответствующими последствиями для легкости согласования поставок. Увы, современные образцы в собранном виде весят хорошо если килограмм 20-30. При этом, большая часть массы приходится на собственно одноразовую ракету. Габариты соответствующие. Допустим, у взвода пешей пехоты есть ПТУР. Много ли выстрелов к нему пехота унесет на своих двоих, выходя из-под орбитального удара? Ну, по современному американскому штату в бригаде легкой пехоты есть две ракеты на взвод. При некоторой доле удачи даже один танк может встречу с двумя ракетами так или иначе пережить.
Читатель может заметить, что FPV-дроны весят меньше. Да, там речь идет о нескольких килограммах за счет массовой эффективности двигателя, и все упирается, по сути, в вес БЧ, способной навредить танку. Но за эффективность приходится платить скоростью, в том числе, на терминальном участке. Что не очень важно в современности, где пулевой огнестрел by design плохо справляется с перехватом дронов. Но очень важно в космоопере, где массово распространены лазганы и бластеры из части 4, в том числе в формате турелей, устанавливаемых на технику. Придется прорывать ПВО за счет массирования, и общий расход дронов-камикадзе на один танк по весу окажется не меньше, чем расход ПТУР. По цене может выйти дешевле, смотря что сколько стоит в нашем далеком темном будущем, но кого это волнует в ситуации «полцарства за коня»? По некоторым данным, весной 2024 года нормы расхода FPV-дронов составляли 3-4 на одного бойца штурмовой группы при отражении атаки и 6-10 на единицу бронетехники. Весит меньше, чем ПТУР, но уже не на порядок. Да, расход ПТУРов тоже не 1 к 1. Но надо понимать, что для дронов это расход в условиях, когда броня крыши слабая/кустарная/отсутствует, из средств противодействия только окопная РЭБ в недостаточном количестве и при довольно беспорядочном ведении окопной РЭР, а из способов физически сбить только дробовики, которых не хватает и которыми толком не учат пользоваться. Практически тепличных условиях, короче, по сравнению с тем, что может быть в космоопере. Или даже в ближайшем будущем. Очевидно, по мере привыкания командования, промышленности и интендантской службы к идее «войны дронов» нормы расхода будут только расти. В разы. Да, цена дронов позволяет обеспечить требуемую массовость, но... Такими темпами дроны-камикадзе тоже относятся к категории тяжелого группового оружия пехоты, хоть и не столь тяжелого, когда речь идет об отдельно взятом комплекте.
Ближайшее будущее наступило очень быстро. К осени 2025 года, когда по дронам начали систематически стрелять, а РЭБ и специализированная броня крыши распространились повсеместно, расход составил до 10 дронов на одного пехотинца и до 100 на единицу бронетехники. Причем в случае с пехотой это либо расход до тех пор, пока противник не ошибётся, либо пока будут удачные условия атаки. В случае не массовой, а специально обученной пехоты (или сразу набранной из людей высокой оружейной культуры) расход может быть ещё выше.
Получается, для срыва атаки что пешей, что бронегруппы, надо в ограниченный промежуток времени обрушить на неё несколько сотен FPV-дронов. Которые требуется быстро подготовить к применению, (и в расчёте кроме оператора появляется инженер), то есть, где-то складировать. Для обеспечения приемлемого темпа пусков нужно больше операторов и инженеров, а для приемлемой дальности — направленные антенны, которые надо поворачивать (ещё люди в расчёте). Поэтому, хотя отдельно взятый дрон можно запустить с рук, расчёту нужна целая позиция. Надо замаскировать её и обеспечить удобный подвоз боекомплекта. Подходящих мест на конкретном участке фронта может быть 2-3 или вовсе только одно. Естественно, они будут включены противником в график огня на подавление. Все эти обстоятельства переводят дроны уже в разряд артиллерии. То есть, отдельного рода войск. ПТУР таких ограничений не имеет, хоть отдельный выстрел и стоит дорого. Так что, ПТУР-ы рано выписывать из войн будущего.
Логичный вывод: взводу гранатометчиков/дроноводов по-хорошему нужен транспорт, держащийся в непосредственной близости и возящий ракеты/дроны. Поскольку транспорт идет в боевых порядках пехоты, ему нужна хоть какая-то броня. Возникает закономерный вопрос: зачем спешиваться для стрельбы из ПТУР-а? Да как бы незачем. ПТУР-ы давно входят в стандартное оснащение бронетехники. Разве что гранатометчику хочется залезть в такие дебри, куда колесная/гусеничная ББМ костей не заносила.
Истребительный полк
Здесь пора вспомнить про шагоходы. Именно в этот момент, когда пришло время боя на сложной местности в условиях вражеского господства в воздухе, они могут сказать свое веское «врум-врум». Не только легкие разведывательно-дозорные, но и засадные — потяжелее. Уж они-то способны нести с собой достаточно ПТУР/FPV, чтобы громить целые колонны. И автопушку/пулемет/тяжелый бластер, чтобы не тратить дорогие ракеты на легкобронированные/безбронные цели. Конечно, ховертанки еще приятнее, но мы минимизируем лишний кларктех. Вместо этого к шагоходу можно добавить бронированный вездеход повышенной проходимости. И/или упомянутую в части 4 «тачанку» — гражданское транспортное средство, используемое для повышения мобильности тяжелого оружия пехоты.
Эти ребята остаются на месте именно тогда, когда все остальные делают стремительный рывок назад, под прикрытие ПКО. А дальше — сису.
Тактика «Мотти» (с фин. Motti — способ заготовки леса на дрова, при котором брёвна не складируются в штабели, а укладываются в отдельные поленницы объёмом 1 м3 для удобства подсчёта) — партизанская тактика ведения боевых действий, активно применявшаяся финнами в ходе Советско-финской войны. Заключается в разделении численно превосходящей группировки противника на отдельные обособленные группы с отсечением их друг от друга и от основных сил противника, с последующим методичным уничтожением. Наиболее характерной чертой тактики «Мотти» является нападение малых подвижных групп на рассредоточенные подразделения противника (проще говоря, на колонны войск) с целью нанести как можно больший ущерб коммуникациям противника, остановить и обездвижить его.
В терминах вахи это называется «истребительный полк». Малые подвижные группы — это и есть Fast Attack, а группа, ориентированная на такие действия, называется Outrider Detachment. Возможно даже в буквальном смысле Outrider: почему бы пехоте не использовать местный аналог лошадей для повышения мобильности. Круто, практично и не слишком завирально, значит, этому есть место в космоопере. Надо только чтобы все эти действия служили чему-то кроме нагнетания пафоса. Например, если истребительные полки не задержат продвижение противника, то линейная пехота не успеет сформировать новую линию фронта, и через открывшуюся после падения башни ПКО дыру произойдет прорыв обороны на всю глубину, который станет для нее фатальным. А если задержат, то, быть может, к месту действия даже подтянутся мобильные комплексы ПКО из резерва.
Кстати, если вы хотите перебросить войска от одного позиционного района ПКО к другому без того, чтобы их разбомбили в дороге (учитывая особенности радиогоризонта, полностью исключить рейды дронов и вертолетов от стороны А, по-видимому, невозможно), то штатные средства ПКО/ПВО тоже должны идти прямо в боевых порядках. А значит — обладать той же маневренностью, что и бронетехника. И той же защищенностью, потому что %звуки танковой засады%. Кто сказал «зенитные самоходные установки»? Приоритетная цель для истребительных полков атакующего. Чтобы потом накрыть не с дронов так из РСЗО.
Слава роботам
Да, истребительному полку очень пригодятся дроны, способные взлететь откуда угодно и оказать какую-никакую поддержку с воздуха даже в условиях уничтоженных орбитальной бомбардировкой всех полноценных ВПП. Впрочем, пригодятся они и наступающей стороне — из-за упомянутой выше строгой привязки орбитальных ударов к расписанию пролета спутников. Что гораздо важнее, любые данные спутниковой разведки к тому же расписанию привязаны, и получить более актуальную информацию о противнике можно только своими силами. Вид с высоты птичьего полета в реальном времени дает качественное преимущество всем родам войск. Например, обеспечение каждой батареи артиллерии маленьким квадрокоптером с камерой (и возможно тепловизором) для корректировки огня позволяет объединить преимущества стрельбы с закрытых позиций с точностью стрельбы прямой наводкой. А на стоимость одной батареи можно такими дронами целую армию снарядить. Про запас причем. Мы живем в эпоху дешевых роботов, авторам пора привыкать. Дрон это не боевая единица, а расходник. Получаемый войсками на тех же основаниях, что и выстрелы ПТУР. Лет через десять, кстати, будете привыкать к нейросетям, самостоятельно подсвечивающим для оператора подозрительные движения в поле зрения камеры. Когда люди говорят про критически важную роль разведки в войне будущего — это оно.
Вполне возможно, что сторона Б захочет развернуть на поверхности даже собственную авиацию. Она тоже не может ни быстро открыть огонь по избранной цели, ни быстро перенести его, но все-таки гораздо гибче в этом плане, чем орбитальный бомбардировщик. Крылатые и баллистические ракеты, кстати, отличаются еще большей гибкостью, почти на уровне артиллерии. РСЗО/ОТРК располагает сравнимой с орбитальным ударом разрушительной силой, но может быстро открыть огонь по избранной цели и быстро перенести его. Тяжелая ствольная артиллерия не настолько разрушительная, но компенсирует это высокой точностью и способностью обеспечить непрерывное воздействие. Если вы не знали, последние сто лет доктрина не предполагает полного уничтожения вражеских позиций, а только временную нейтрализацию системы огня в рамках прикрытия наступления пехоты и танков. Для этого нужно именно высокоточное (чем точнее, тем ближе может подойти ваша пехота без риска самой попасть под огонь) непрерывное воздействие. Демократические удары из космоса, точность и оперативность которых характеризуется цитатой «с миллиарда километров отбомбились корабли» — максимально неподходящее средство.
upd. Ещё одно неочевидное преимущество дронов перед авиацией — лёгкость запроса поддержки. Вроде, с этим всё просто и понятно, но есть два противоположных соображения.
С одной стороны, чем быстрее вы открываете огонь по цели, тем меньше вероятность, что данные о ней неактуальны, и вы только зря потратите боеприпасы. И с точки зрения возможностей чисто технических, современный уровень цифровизации дошёл до того, что непрерывное огневое воздействие при сопровождении атаки уже не обязательно означает «постоянно стрелять». Вполне достаточно быть готовым к моментальному открытию огня по запросу атакующих. Но есть ещё ракурс организационных возможностей, где каждый следующий уровень согласования отдаляет нас на несколько минут от «моментальности». Поэтому чем больше средств находится в распоряжении младших офицеров, непосредственно командующих атакой, либо на прямой линии с ними, тем меньше расход снарядов и больше эффективность этого расхода. Взвод беспилотников в каждом полку гораздо ближе для запросов, чем авиация, которая вообще отдельный род войск.
С другой стороны, если у нас манёвренная война, и ситуация меняется быстро, наличие резервов у старшего начальника критично. Иначе может быть так, что для ответа на раздражитель своего уровня ему придется сначала долго и мучительно отбирать у младших командиров уже задействованные в бою силы и средства. И пока он разберётся, будет поздно пить боржоми. Правда, если война позиционная, и продвижение медленное, на резерв у старшего начальника можно вообще забить. Но тут уж смотря о чём пишете.
Кстати, о маневренной и позиционной войне. Современный уровень цифровизации дошел не только до того, что при сопровождении атаки не нужно постоянно стрелять. Он дошел и до того, что артиллерия обороняющихся способна сорвать атаку не только заградительным огнём, но и точно поражая отдельные бронемашины. Тут и корректировка с дронов, и «умные» боеприпасы. Классическая контрбатарейная борьба может нарушить систему заградительного огня, но бесполезна в ситуации, когда орудию достаточно сделать два-три выстрела, а то и вообще один, и свалить в лес с чувством выполненного долга. Если обнаружение стреляющего происходит по факту стрельбы, даже минуты между обнаружением и поражением — слишком много. Размен дешевых самонаводящихся или управляемых снарядов на дорогие бронемашины и инженерные средства по определению не может быть выгодным. Надо как-то дожить до размена на носители снарядов.
Проблема с глубокими прорывами в том, что надо подавить артиллерию противника на участке прорыва ещё до того, как она начала стрелять. Это возможно только на ту глубину, на которую хорошо проведена разведка. Которая в первую очередь упирается в технические ограничения дронов. Ключевая причина позиционного тупика цифровизации в этом, примерно как и сто лет назад. Что с этим делать в вашей космоопере — решать вам. Очевидное решение: лучше сбивать вражеские дроны. Но не существует волшебной кнопки, которая бы полностью отменила целый род войск. Понятно, что настоящее решение будет комплексным и во многом сведётся к использованию своих дронов для лучшей поддержки наступления. К построению цифровой модели поля боя, которая катится перед фронтом наступления, включает в себя каждый подозрительный куст и назначает его ближайшим огневым средствам. Пока цифровизация даёт больше преимуществ обороне, но это зависит от актуального состояния техники и может измениться. /upd.
Итак, поскольку к современному общевойсковому бою мы добавили только приходящий изредка и плюс-минус по известному расписанию орбитальный удар, в целом его законы в космоопере продолжают работать. И не нужно ругать ваху/баттлтех за скрупулезное воспроизведение актуальной для своего времени военной науки. Наоборот, будьте как ваха/баттлтех.
Не планетами едины
Или как... гандам. В космоопере люди живут не только на планетах. Еще встречаются звездные города на небе©, обычно ассоциируемые с именами О’Нила (цилиндр) и Бернала (сфера). То и другое представляет собой достаточно массивную конструкцию, чтобы ее разрушение без применения мощных термоядерных бомб представлялось затруднительным. Обратный закон Джона делает не менее затруднительным «выкуривание» защитников с помощью других видов ОМП. Даже если бомбы в наличии, у нас снова классический конфликт военных и политических соображений. Взорвать может и проще, но политики платят десанту за рабочую или легко восстановимую среду обитания, а не красивые селфи на фоне ядерных грибов. Вообще чтобы взорвать колонию, которая строилась в режиме мегапроекта, нужно быть примерно таким же отморозком, как для уничтожения системы безракетного старта. Вряд ли это станет массовым явлением.
Можно попробовать уморить защитников, перекрыв доступ света. Но жизнь коротка. Даже в маленькой сфере Бернала диаметром 900 метров (Остров 2) помещается 3 миллиарда с копейками кубических метров или 3.9 млн тонн воздуха (при 20 °C, 101,325 кПа и низкой влажности). Допустим, человек задыхается при 2% концентрации СО2. Тогда, вдохнув и выдохнув примерно 1% имеющегося кислорода, люди начнут умирать. В наличии 38 тысяч тонн кислорода. Человек тратит килограмм в сутки. При населении 10 тысяч имеем... 10 лет и 8 месяцев до вымирания колонии от удушья при полном перекрытии фотосинтеза. Проблемы с холодом и едой так конечно не решаются, но еду никакая религия не мешает запасать впрок, а что касается холода, так базовый хабитат представляет собой хороший термос. Обратный закон Джона и про это тоже.
Вообще, говоря о хабитатах, неплохо бы представлять себе масштабы величин. Что такое цилиндр О’Нила с точки зрения внутреннего пространства? Это Красноярск с окрестными дачами, свернутый в трубочку.
Весьма немаленькая территория, как можно видеть. Причем застроенная (по исходному проекту О’Нила) в формате субурбии. Включающая в себя поля, огороды и парки. Абордаж такого хабитата является уже не абордажем, а полноценным общевойсковым боем. Самолеты не полетают, но коптеры — вполне. Бронетехника тем более поездит. Приятная особенность конструкции, где тяжесть эмулируется центробежной силой, в том, что она снижается по мере приближения к оси вращения. Учитывая, что раскручивать ее менее чем до полной g на поверхности никакая религия не запрещает, в таком мире можно и на реактивных ранцах полетать. Реализовав тем самым еще один троп классической космооперы.
При этом, любое использование «поддержки с орбиты» исключено. Люди живут на внутренней поверхности цилиндра, отделенной от внешней толстой радиационной защитой. Если в вашем космооперном сеттинге надежных средств A2AD вроде лазерных башен не предусмотрено, а наземных боев хочется, смело переносите действие в «звездные города на небе». Что заодно позволит обосновать космооперные тропы «село планетовка», «вся планета — один биом» и «захват планеты одной дивизией». Да, если у нас вместо планет хабитаты, слова «агромир», «мир-улей» и так далее уже не кажутся гигантоманией. Миры размером с город-миллионник действительно могут быть специализированы под что-то одно. Возможны даже «миры смерти». Хабитат это большая конструкция, которая даже без людей «простоит» тысячи лет. Он мог быть однажды заброшен и оккупирован вырвавшимися из биолаборатории подопытными образцами. Или в нем мог реализоваться сюжет Horizon Zero Dawn, в котором образцы даже кушать не просят.
Дополнительный бонус в том, что если у вас на БЧС аллергия, и вы склонны стыдливо прикрывать его фиговым листочком, но космооперу хочется, хабитаты — ваш выбор. По их проектам есть достаточно подробные расчеты, показывающие осуществимость концепции на современных и перспективных технологиях. Перерабатываем на них околоземные астероиды — и вот уже сеттинг, в котором вся космооперная движуха может происходить на уровне маскопанка. Но это не тема данной книги, и подробно останавливаться тут я не буду.
Стэнфордский тор — конструкция поменьше. Базовая трубка в развертке выглядит примерно так:
В нее саму поместился бы Физтех с кампусом, будучи растянутым как спагетти вдоль железной дороги. Немного, казалось бы. Но можно нанизать на одну спицу несколько совместно вращающихся торов, расширив среду обитания так, чтобы влезал весь Долгопрудный вместе с лесопарком и кладбищем. Технических препятствий к этому нет.
Бронетехнике тут уже не очень просто развернутся, но бой за эту конструкцию абордажем уже не назовешь. Правда, к внешнему обстрелу тор как таковой более уязвим. Но сделать сферу Бернала с экваториальной областью таких размеров тоже можно.
И о пешей пехоте
Можно заметить, что в ситуации боёв за сферы и торы естественным образом возникает необходимость буквально в парнях с бластерами, лазганами, огнестрелом на стероидах или что мы там изобрели в части 4. И гранатами, большим количеством гранат. И малой пехотной лопаткой на случай, когда гранаты жалко. А вот БТР, БМП и другие страшные аббревиатуры тут скорее опциональны.
Особенно если учесть, что бой за сферу явно будет развиваться не только в жилой зоне, но и в технических тоннелях, где ни танкам, ни шагоходам точно не протиснуться. Однако, основное население нашей космооперы, предположительно, живет всё-таки на планетах и в больших цилиндрах. Штурм маленьких сред обитания звучит как спецоперация, требующая специальных подразделений вроде ВДВ или морской пехоты. Но в вахе, на которую я тут выше ссылался, целые полки являются буквально пешей пехотой, как в ВМВ. Даже не моторизованной, ну или моторизованной сильно за кадром. Глупости какие в эпоху светлого роботизированного будущего... или нет?
Если подумать, в вахе есть очевидная причина для такого расклада — мультимельта во все поля. Не только лишь мультимельта. По последнему читаному мной кодексу Астра Милитарум буквально может взять один расчёт тяжелого оружия на отделение, а Темпестусы — одно мельта-ружье, плазмомёт или гранатомёт на пятерых. Это не обязательно хорошо шьет легкую технику, но при удаче — вполне себе шьет. У других фракций ситуация обычно не хуже. Такой уровень насыщения пехоты противотанковым оружием, конечно же, затрудняет прорывы. И делает уровень потерь техники скорее не как в Ираке, а как в ВМВ, если не выше. При этом, в мире есть скафандры, приспособленные для токсичной местности. Большинство миров Империума за пределами ульев токсичны, это стандартный вариант ТВД. Что снимает аргумент из времён Холодной Войны «только бронетехника сможет пересекать зоны ядерного заражения».
При этом, война в вахе идет постоянно, и нет никакого бездонного мобилизационного запаса техники. Есть только возможности промышленности восполнять потери... которые ограничены, и уступают возможности основных рас плодиться. Вот это, конечно, дискуссионный тезис, если распространять его на любые варианты будущего. Но есть и более надежное допущение — что логистика через космос долгая, враг обычно успевает отмобилизоваться и создать подготовленную оборону, обладающую неким потенциалом купирования прорывов. Наступать сразу по всему фронту не получается, где-то приходится обороняться. А бронетехника в обороне не так уж нужна. Да и в продавливании плотной обороны артиллерия гораздо нужнее. Где мотопехота действительно незаменима, так это в развитии успеха, но сначала должно появиться, что развивать, и не хотелось бы сточить все БМП и танки в процессе. Даже в Великой Отечественной, которую мы сейчас считаем войной моторов и альманахом глубоких операций, большую часть времени большая часть фронта всё равно стояла. Ну как стояла... кипела и бурлила кровью. Но сейчас это назвали бы боями за бабкосёла.
Например, если сравнить ситуацию на 18 ноября 1942 (начало Сталинградской наступательной операции) и 25 марта 1943 (конец Харьковской оборонительной операции), весь остальной фронт от Орла до Мурманска остался практически там же, где и был. И не потому, что не пытались. И даже не потому, что совсем не получалось. Вообще-то, за это время достигнут стратегический результат: прорыв блокады Ленинграда. Ширина прорыва составила 3-4 км в первый месяц и 8-11 км к концу третьего. До второй реперной даты так и не удалось пройти 15 км до железнодорожного узла в посёлке Мга. Освобождения Мги пришлось ждать почти год. То есть, хотя деблокировать Ленинград получилось, это не означало устойчивую железнодорожную связь: до ранее существовавшей железной дороги не дошли; пришлось строить новую; от места, где её можно было строить, до позиций немецкой артиллерии было 3-4 км, последствия для работоспособности дороги очевидны. Хотя по сравнению с тем, как снабжали Ленинград в 1942-м, даже 60-70 поездов в месяц — прогресс колосальный. И небольшое продвижение может быть действительно важным, если правильно выбрать направление. Но построить с нуля новую дорогу и люто оптимизировать график движения по ней под огнём вражеской артиллерии оказалось проще, чем пройти 15 км. Остальные результаты активных действий Северо-Западного, Ленинградского и Волховского фронта были примерно в том же духе, но в менее стратегически важных местах. Я сейчас так подробно расписываю для понимания пространственных масштабов и наглядного их сравнения с рывком от Сталинграда до Харькова. Кстати, обратное тоже верно. В период от мая до ноября 1942, когда немцы наступали на Сталинград от Харькова, и даже дошли до Кавказа, к северу от Орла они тоже не демонстрировали таких успехов. А кое-где даже продавливались, но там тоже речь шла о глубине в пару десятков километров и боях за 3.5 райцентра. Совершенно не сопоставимых по географическому размаху тому, что происходило в Донских степях. Получается, буквально рядом с крупнейшим и эталонным сражением эпохи маневренных войн — велась самая кондовая позиционка в духе Первой Мировой.
Почему так? Причин в конкретном случае много, но в контексте этого параграфа хотелось бы выделить одну. С уровнем потерь, характерным для тотальной войны равных противников, снарядить мехкорпус долго и дорого. Производство самолётов, гаубиц и даже бомб-снарядов в количествах, которые пожирает такая война, — тоже не самое простое дело. Говорите, при двухстах орудиях на километр фронта о противнике не спрашивают и не докладывают? А сколько снарядов в тоннах эти орудия сожрут за час? А кто эти снаряды привезёт? Волшебные гномики? А как защитить такую вкусную цель от налётов вражеской авиации? И так далее, и тому подобное, а ресурсы не бесконечны. Неизбежно приходится сосредоточить силы и средства на самом важном направлении. На остальных остаётся только использовать формирования «пониженной боеспособности», которые не могут эффективно наступать, но могут эффективно оборонятся. Даже если нет официального деления, из-за концентрации усилий на приоритетной цели оно возникнет само собой.
Это ещё надо понимать, что Великая Отечественная была войной молодых да зелёных моторов. Любая массовая техника что РККА, что Вермахта, — производства как максимум 30-х, а бронетехника представлена в основном танками и самоходными орудиями. Разница в возможностях Т-34 и БТ-7, конечно, заметна. Но несопоставима с разрывом между БМП-1 и Namer 2017-го года с необитаемой башней. Причём то и другое — БМП, а есть ещё БТР-ы, которые занимают похожее оргштатное место, но, как говорится, есть нюанс. Причём ладно бы разница сводилась только к броне и вооружению машины, но нет. БМП-1 проектировали в эпоху, когда не было бронежилетов и прочих приблуд, как то: аптечки первого и второго эшелона, теплаки, рации, носимая РЭБ и так далее. Советские конструкторы из 60-х не предвидели масштаба современных рюкзаков и не могли расчитать машину на удобную погрузку и транспортировку людей в современной полной выкладке. А создатели Namer их уже вживую видели, что позволило продумать эргономику. Поэтому современная БМП банально и пехоту тоже довезёт в более боеспособном состоянии и быстрее выгрузит. Думаете, чем «Химера» от «Рино» и «Тавруса» отличается? Вот примерно этим. Даже сегодня бригады с одинаковой оргштатной структурой могут иметь принципиально разные возможности в зависимости от того, насколько у них дорогая и навороченная техника. В далёком тёмном будущем разброс неизбежно усугубится. В частности, образуется класс машин, которые как БМП устарели (не могут доставлять пехоту вплотную к позициям врага и поддерживать там), но вот в качестве БТР (для ротации и снабжения в ближнем тылу, в т.ч. подвезти пеших пехотинцев, но не взаимодействовать с ними в бою) ещё сойдут — и окажутся предпочтительнее совсем безбронных грузовиков. Соответственно, они могут придаваться пешей пехоте в качестве временного усиления, а не штатного транспортного средства для конкретного отделения.
К тому же, логистика через космос ограничена числом N из части 5. «Химера» (стандартный БМП) Астра Милитарум весит 38 тонн и перевозит 12 солдат. Современные БМП весят от 20 до 60 тонн в зависимости от страны производства и доктрины применения. Даже если солдат со всем необходимым весит 200 кг, вопрос, взять с собой транспорт для пехоты или ещё 10-15-20 раз по столько пехоты... логично, что он часто решается в пользу второго варианта. В вахе, где как раз люди для Империума — самый неограниченный и восполнимый ресурс.
Я не говорю, что такие же вводные будут применимы к любым войнам будущего. Но если вы хотите обосновать пешую пехоту как массовый род войск, вы знаете, куда копать.
Часть 7.1: О расселении по галактике
Пришло время копнуть глубже и задаться вопросом: а зачем вообще чарийцам потребовалось лезть в систему 61 Девы? Причин для колонизации, если не ударяться в совсем уж безудержный полет фантазии и оставить за скобками хрендостаний, может быть четыре:
1) На родной планете люди сидят друг у друга на головах (пересели с иглы мужского угнетения, так сказать) и дальше так жить не могут. Вот и устремляются к звездам, чтобы избежать контроля рождаемости.
2) На родной планете люди сидят друг у друга на головах, а некоторые производства (животноводство, добыча минералов карьерным способом, возобновляемая энергетика, етс.) требуют больших пространств. Город делегирует такие вещи деревне, но на родной планете деревню ставить негде. Приходится выносить ее на другую планету. Кстати, может быть хорошей идеей таким же образом убрать подальше от людей опасные для экологии производства.
3) Правительственная программа, призванная улучшить выживаемость человечества. Либо в случае природной (или не очень) катастрофы, уничтожающей родную планету, либо просто так, заранее.
4) Энтузиасты частники. Корпорация Space Y желает построить новый дом в новом мире, анархисты бегут от корпорации, мормоны ищут Землю Обетованную, етс.
Парадокс Ферми и космоопера
Легко заметить, что ни одна из этих причин не способствует созданию «ударной волны экспансии». Легче всего это заметить для причин 3-4. Создание колонии в соседней звездной системе значительно повышает выживаемость человечества, но дальше выигрыш от каждой новой уже не становится качественным. Идейных фанатиков не то чтобы очень много разных. Оставленный за скобками хрендостаний тоже по определению штука редкая. Так что, обеспечить расселение по галактике в долгосрочной перспективе могут только причины 1-2. И даже в таком случае, чтобы оно было расселением именно по галактике, это должно быть проще и дешевле, чем строить в пространстве родной системы искусственные среды обитания (хабитаты). В теории, любая куча вещества в космосе может быть превращена во что-то вроде цилиндра О’Нила. Допустим, в нашем сеттинге этого почему-то не происходит. Обоснуй оставим на совести автора. Или просто за скобками, если расчет на читателя, не знающего, что такое хабитат.
Земля большая, а развитая городская культура имеет тенденцию к стабилизации численности населения. Даже если предположить вслед за параноиками из 70-х, что норма на одного «двойника Земли» — 2 миллиарда человек, мы расселяем уже существующее человечество по пяти планетам, и добавляем к этой группе еще одну раз в несколько сотен лет. Цифра получена исходя из современного естественного прироста населения в Израиле — лидере по этому показателю среди развитых стран. То есть, даже в случае оптимистичной демографии, раз в тысячелетие придется осваивать очередную сферу радиусом 50 световых лет. Объем такой сферы — 5.2е5 куб.св.лет. Объем галактического диска приблизительно 7.8е12 куб.св.лет. Это без балджа и гало. Ожидаемое время заселения — 15 миллионов лет. Как тебе такое, Энрико Ферми?)
Если в нашем мире можно строить хабитаты, каждая отдельно взятая звездная система вмещает уже не пару миллиардов, а пару триллионов людей. И требования для размещения хабитата в системе гораздо мягче, чем для размещения там буквально города современного типа под открытым небом. Можно будет окружить ими как минимум каждую звезду спектральных классов от K до F, а скорее всего не только. В таком случае, даже не важно, можно ли в этом мире летать быстрее света, есть ли там сверхэнергия и сверхразум. Ну есть, и что? Кому и зачем лететь на другой конец галактики быстрее света, чтобы тратить там сверхэнергию? Прямо-таки сверхразумное решение, если в любой непонятной ситуации можно построить хабитат. Опять же, представьте себе реальность идеи, что без сверхразума кто-то объединил под одной властью триллионы людей. Представьте уровень достижимого в таком масштабе культурного разнообразия и его неизбежной спутницы — ксенофобии. Трудно направить амбиции на звезды, если есть тысячи человечеств вроде сегодняшнего под боком, чтобы завоевать их. Очень может быть, что отсутствие наблюдаемых следов иного разума объясняется банально порядком величины доступного жизненного пространства. Короче, всего времени жизни Вселенной не хватит, чтобы ударная волна от одной цивилизации охватила хотя бы одну галактику. Если вы хотите иметь в своей космоопере экономическое обоснование сеттинга, видимо, придется делать выбор:
1) Хабитаты есть и массово, а БЧС либо нет, либо для сюжета он не нужен. Как есть поджанр «планетарный романс», так пора и «системный романс» выделять. По мере популяризации этих идей Безосом и общего роста требований к твердости научной фантастики, появляется и будет появляться все больше произведений в этом жанре.
2) Межзвездные империи есть, а хабитатов нет. Максимум они в статусе «круто, но трудно». Если ввысь расти объективно проще, чем вширь, цивилизации пойдут по пути наименьшего сопротивления. Тогда, в рамках классической космооперы, берем оценку в 15 миллионов лет.
Конечно, этот наивный подсчет не учитывает возможного существования «галактических зон обитаемости», полное занятие которых может занять меньше времени. Но ситуация, когда цивилизация за ожидаемое время своего существования банально не успевает расселиться по галактике, может оказаться реальностью. Что мы, в сущности, знаем про время существования цивилизаций? Да ничего — за неимением статистических данных. Но можем предположить, что два разумных вида, возникшие независимо друг от друга, с наибольшей вероятностью банально не успевают встретиться. Либо вообще, либо, встретиться на тех уровнях своего развития, где все еще воспринимают друг друга как разумные виды.
Без военных технологий...
Таким образом, мы сталкиваемся с проблемой. Развитие науки и техники убегает в непредсказуемые дали гораздо быстрее, чем образуется галактическая империя. Для космооперы это плохо. Потому что война, где уровень развития сторон отличается на тысячелетия, выглядит вообще не по космооперному. Такая война с наибольшей вероятностью будет происходить в режиме «одна из сторон даже не понимает, что по ней нанесен удар».
Допустим, под конец XXII века люди вышли на галактическую арену и нашли там какую-нибудь цивилизацию, находящуюся на уровне от конца Средних веков до начала Нового времени. И почему-то обзавелись горячим желанием ее уничтожить. Будут ли они высаживать туда десант? Нет, просто распылят над облаками радиоактивные отходы или, пустив на опыты парочку похищенных аборигенов, разработают для них особую чуму. Выглядеть это будет как «в городе ничего не произошло, просто жители вдруг стали массово умирать». К тому моменту, агрессора и след простыл. Никто из местных не в состоянии понять, ни что происходит, ни кого в этом винить. При этом, все организовано буквально на уровне самодеятельности спецслужб.
Конечно, в наше время мы уже понимаем, что такое вирусы, бактерии и радиация, и если подобный удар будет нанесен по современному человечеству, мы поймем, что нас атаковали. Но, скорее всего, не сможем ни понять, кто это сделал, ни нанести ответный удар. Вот большинство из моих читателей знакомы с книгой «Роза и Червь»? А ведь она людям еще подыгрывает, если подумать. Потому что у инопланетян нет ни сверхсвета, ни сверхэнергии, ни желания скрывать свое нападение. Ни, что самое интересное, ресурсов заранее доставить медленным транспортом «закладку» с Розой в каждую систему, где могут появиться опасные «нули». Количественное превосходство галактической цивилизации над планетарной по идее должно это позволять.
Да, если вдруг случилось так, что превосходящая цивилизация атаковала открыто, мы можем понять, что это было, и даже бить в ответ, результат все равно предсказуем. Вот возьмем англо-бурскую войну. Разница в военных технологиях минимальная. У буров те же самые магазинные винтовки, у них тоже есть артиллерия и железные дороги. Губит экономика. Территория бурских республик не может дать им такой армии, которую дают европейские страны, ни по численности, ни по уровню дисциплины. Промышленность не может производить такое количество боеприпасов. Вместе с характерными для конца XIX — начала ХХ века тактическими проблемами это означает, что эффективно наступать на англичан или даже вести встречный бой буры не могут. Могут эффективно обороняться, это правда. Но англичане довольно быстро разрабатывают контртактику, стягивают превосходящие силы и захватывают все крупные города буров. После этого буры могут эффективно партизанить... но англичане быстро разрабатывают контрпартизанскую стратегию и банально зачищают степи от буров. Потому что у англичан преимущество не только в экономике, но и в профессионализме генштаба. Который тоже возник не на ровном месте, а от необходимости в более сложной организации цивилизации как таковой. Если вы думаете, что процесс остановился, и какая-либо более сложная организация, чем современная, невозможна... Можете не сомневаться: в каждую относительно свободную от социальных потрясений эпоху большинство тоже так думало.
Это была англо-бурская война. Если взять англо-зулусскую, где присутствовала ощутимая разница в военных технологиях, то все еще печальнее. Хотя у зулусов были ружья, и не только кремневые гладкоствольные, у них банально не хватало боеприпасов для изображения хоть чего-то похожего на европейскую тактику. Вот и набигали с копьями и щитами на тонкие красные линии — без особого результата. Справедливости ради, зулусы осознавали проблемы такого зерг-раша, и поэтому перед войной снова приняли на вооружение метательные копья, чтобы хоть как-то закрыть провал в огневой мощи. Все равно не помогло. Единственное крупное поражение англичан связано с тем, что англичане сделали неправильно буквально все, о чем можно подумать, а зулусы наоборот реализовали свой хитрый план без малейшего подобия факапа. Разумеется, повториться дважды это не могло.
Думаю, из этих примеров понятно, что война двух сторон, чей уровень технологий различается, с сюжетной точки зрения выглядит весьма уныло. Если, конечно, не является прокси-войной, где обе настоящие стороны равны, но за одну из них дерутся аборигены.
Циклы должны продолжаться
Вот почему так популярен в фантастике троп «темной эры технологий», согласно которому технологии могут не только развиваться ускоренными темпами, как это происходит сегодня, но также деградировать, и такая деградация случилась в прошлом. Почему вдруг случилась? Например потому, что когда «космическая Греция» расселила человечество по небольшому участку галактики, а «космический Рим» создал там Первую Империю Человечества, эта империя была атакована недружелюбной цивилизацией. Люди смогли понять, что их именно целенаправленно уничтожают, но не смогли понять ни кто это делает, ни куда и как отвечать. «Пространство» случилось, грубо говоря. Как же быть в такой ситуации? А как в последних сериях 12 сезона «Доктора Кто». Бежать, роняя кал, туда, где вас не смогут преследовать. Для этого желательно использовать такой способ, что вы сами понятия не имеете, где оказались.
Империя предвидела такой исход и могла распоряжаться большим количеством ресурсов, поэтому подготовила план «Посев» (да, это отсылка). Ковчеги, давно ждавшие своего часа, унесли базовую хозяйственную технику, полезную информацию, оплодотворенные яйцеклетки в морозилках, немногочисленных операторов и другие полезные ништяки куда глаза глядят, не оставив о себе никаких записей. Большинство ковчегов погибли, затерявшись в пустоте, зато у агрессора не осталось возможности преследовать выживших. Большинство образованных таким спонтанным актом колоний либо коллапсировало, либо деградировало, но как вид человечество уцелело. Вернуться в космос за разумное время получилось у считанных единиц, которые и создали потом Вторую Империю Человечества. Но в совершенно другой среде. Не в пустом космосе, а в чем-то напоминающем «Полдень» Стругацких или ваху после ВКП.
Run on for a long time
Вышеописанное хорошо работает при свободном БЧС, трудно отслеживаемом и позволяющем потенциально отправиться куда угодно, да еще и с высокой погрешностью. Но схему легко модифицировать под червоточины. Будучи атакован превосходящим врагом, «космический Рим» сделал часть из них непроходимыми с помощью утраченной при этом технологии. Поскольку расселение происходило по причине 2 (с созданием в колониях экономической системы, завязанной на метрополию), это означало, что периферия спаслась, но там произошла тотальная деградация в лучшем случае до уровня чуть выше земного XXI века, и на межзвездные трассы всем пришлось выходить заново. Так за очень сжатый временной промежуток появилось большое количество «вторичных империй».
И эти «вторичные империи» стали расширяться гораздо быстрее по причине своих имперских амбиций. Они точно знали, что космос НЕ пустой и Sooner or later God’ll cut you down. То есть, что они находятся под постоянной угрозой встретить могучего врага и должны готовиться к этой встрече. В таких условиях экспансия из вялого флаговтыкательства превращается в смысл существования государства. Волна разведчиков прочесывает все системы, до которых достает. Флаги втыкаются в любые подходящие кучки ресурсов. Войны с другими «вторичными империями» за пространство для расширения начинаются часто и охотно, потому что это пространство теперь имеет сакральную ценность, и хотя его и много, космос все равно тесен. Если где-то обнаруживается потерянная одичавшая колония, тем лучше для «вторичной империи» (человеческий ресурс для изгнанников очень ценен), и тем хуже для нее (шансов оказать сопротивление не очень много).
Кстати, усилия науки тоже направляются в основном на разработку новых видов оружия и улучшение кораблей, благодаря чему они далеко обгоняют технологии мирного назначения, и мы получаем то, что так хотелось. Двадцать минут в будущее на гражданке в сочетании с футуристическими пострелушками.
Без новых технологий вообще
Эти рассуждения валидны, если у науки и техники есть простор для убегания. Что, вообще говоря, не факт, а только допущение, основанное на наблюдении за последними сотнями лет их развития. Между тем, из настоящего просматривается ряд принципиальных барьеров, про которые либо пока нет даже теории, как их преодолеть, либо совершенно непонятно, как эту теорию увязать с практикой. В общем-то, трудности увязывания с практикой есть даже у описанного в части 2. Можно быть оптимистом, можно быть скептиком, но только время покажет, куда на самом деле вырулит прогресс. Может сложиться и так, что никакого ТУ космических бродяг просто не существует. Что даже у цивилизации, которой миллионы лет, нет технологий, основанных на новых, не известных современному человечеству физических принципах... просто потому, что таких принципов не завезли. Их в природе нет. Или они есть, но, например, где-нибудь в квадруполе черных дыр или межгалактическом вакууме, из-за чего для регулярного применения кларктеха в народном хозяйстве нужен организационный уровень цивилизации, на практике никем из инопланетян за миллионы лет не достигнутый. Возможно, потому что тоже недостижим, но это уже не физический барьер, а социально-биологический. Фантастика обычно не про запреты, а про возможности, и оптимистична в отношении науки, но, во-первых, никто не заставляет вас делать «как обычно», во-вторых, хватает и ярких контрпримеров.
То, что основано на известных сегодня физических принципах, обычно называется «современные и перспективные технологии». Совсем не обязательно, что границы дозволенного реальностью к нам столь близки. Они могут быть чуть подальше. Например, ТУ реальных пацанов достижим, а космических бродяг — уже нет. Или ТУ космических бродяг достижим, но невообразимых сегодня способов уничтожить межпланетную цивилизацию в режиме «одна из сторон даже не понимает, что по ней нанесен удар» не открывает. Но если они все же есть, то разница между современным человечеством и Первой Империей Человечества может быть, и довольно сильная. А вот разница между ней и Древней Цивилизацией Предтеч уже не столь значительна.
Кстати, может у инопланетян самих «темная эра технологий» недавно случилась, и как раз в это окно люди расселились по галактике. Или в «темную эру технологий» людей расселился по галактике какой-то еще разумный вид, и ситуация та же, но роли поменялись местами. Если задаться целью получить нужную конфигурацию, вариантов много.
Если технологии, неотличимые от магии или хотя бы слишком удивительные по меркам современной (Первой Империи) науки, невозможны, то их нет и у пришельцев. Значит, противник располагает только тем, что люди сами могли бы создать в ближайшие ну, допустим, лет сто. Может двести, может триста, как пойдет.
Значит, с инопланетянами можно сражаться по понятным правилам, чем люди (логично) и займутся. Не обязательно успешно, но даже зулусы наносили англичанам потери и заставляли временно отступить. Но может что и успешно. В варианте радикального отказа от кларктеха это даже не англичане против зулусов, а скорее Цезарь против галлов. Потому что в мире не существует новых материалов и оружия, основанного на неизвестных физических принципах. Разница сюжетов «Цезарь против галлов» и «англичане против буров» банально в том, что галлов было много. Рим мог давить их массой «хайтека» и уровнем организации, но не массой ресурсов. Поэтому Рим от галлов едва не огреб, и Цезарю пришлось приложить все интеллектуальные усилия, чтобы все же завоевать их. Написанную им по мотивам «Историю галльской войны» до сих пор считают интересной и полезной книгой. А без такого умного Цезаря, но при сходном балансе, живущих еще чуть дальше германцев завоевать не получилось. Наоборот германцы со временем завоевали Рим.
А исход войны решает...
Но ведь за миллион лет инопланетян должно было наплодиться больше, чем людей за тысячу? Да, но нет. Во-первых, мы не в курсе их отношения к детям и долгосрочных тенденций демографии. Может, люди за тысячу лет лучше расплодятся и больше систем подомнут. Во-вторых, мы не в курсе их внутренней политики и вообще связности цивилизации. Может, воевать придется не со всеми сразу.
Даже если инопланетян в целом больше, три последовательных трансформации могут приводить к появлению диспропорций. Первращение ресурсов (людских, промышленных, финансовых) в военную мощь не тривиально. Поэтому общее соотношение сил не будет пропорционально соотношению ресурсов. Доставка части сил на поле боя и противопоставление их части сил противника не тривиальна. Поэтому соотношение сил на поле боя не будет пропорционально общему соотношению сил. Наконец, использование сил в бою не тривиально. Значит, соотношение потерь не будет пропорционально соотношению сил. Слабейший может победить сильнейшего, если хотя бы на одном из трех этапов проявил интеллектуальное и организационное превосходство. А будет ли таковое у инопланетян — вопрос, опять же, социально-биологический, и пока у нас нет ни одной инопланетной цивилизации для сравнения, фантазировать тут можно что угодно.
Поэтому если вы хотите обосновать войну человечества с более древней галактической цивилизацией, в которой у «молодежи» есть шанс на победу, допускайте конец физики и организационный предел. И, конечно, само по себе существование таких цивилизаций, но это вопрос мы подробнее обсудим в части 15.
Кстати, если все действительно так, инопланетяне задним числом тоже в курсе, что когда они были по развитию как Первая Империя к моменту контакта, все свои технологии либо уже открыли, либо почти открыли. И потому могут не пойти на прямую конфронтацию, а хитрить, договораиваться, разделять, властвовать, шпионить... короче, полноценно включиться в политическое пространство. Вот вам и «Вавилон 5».
Часть 7.2: Третий демографический переход
Итак, в нашем сеттинге люди заселяют космос. Десятки планет, да еще и «города в небе». Большинство из этих планет по определению подходят для жизни хуже Земли. Ответить на вопрос «зачем» в принципе можно. Гораздо интереснее вопрос «кому». Рождаемость развитых стран в большинстве случаев не обеспечивает даже воспроизводства населения. В лучшем случае обеспечивает его «полураспад» за 100 лет, а не 50. Развивающиеся не могут в космос. По мере снятия тезиса «не могут», в первую категорию переходят абсолютно все. Единственным пока что известным исключением остается Израиль, удерживающий своими силами СКР>2,1. Сори фор май менсплейнинг, в масштабах популяции любой вопрос о рождаемости в конечном счете сводится к фертильности женщин. От каких мужчин они при этом будут рожать — дело десятое.
В общем-то, это не обязательно даже должны быть все женщины. Есть и вариант с переложением ответственности за размножение на группу ортодоксов, когда 20% населения страны рожают за всех. Или даже с подпиткой человеческими ресурсами из специально отведенных под инкубатор отсталых районов планет. Увы, ортодоксы хотят не только рожать, но и воспитывать. Имея в виду под воспитанием воспроизводство своих ортодоксальных ценностей в полном объеме. Формально-то задача решена, но зачем садиться писать космическую фантастику, если в голове у автора стимпанк?
К счастью, есть несколько гипотетически возможных вариантов развития общества, при которых получается совместить характерную для классики научной фантастики систему ценностей «атеизм и эмансипация» с рождаемостью, обеспечивающей воспроизводство. Если вы сделали стойку на слово «атеизм», не спешите тянуться за тапками. Система ценностей «осовремененная околохристианская этика», характерная для патриотической космооперы, на практике имеет примерно те же проблемы. Разделяющие ее люди в своем образе жизни гораздо ближе к атеистам, чем к ортодоксам из стимпанка. И точно так же нетерпимы к давлению со стороны радикальных форм религиозности.
Дисклеймер: Нижеописанное — всего лишь социальная фантастика, не нужно воспринимать ее как руководство к действию, попытку действительно предсказать будущее и тем более призывы к чему-то. Всего лишь сценарий возможного будущего, игры разума.
Nota Bene: Вопрос семьи чрезвычайно важен для истории героя и формирования его личности. Однако, часто бывает так, что автор избегает его проработки. Не про то же книга. Следуя путем наименьшего сопротивления, автор переносит на героя знакомые реалии своего детства. А у читателя возникают вопросы. Если население страны в целом бодренько растет, то где твои братья и сестры, герой? Да, во множественном числе. В каждой семье должно быть в среднем более трех детей такими темпами. Если медицина продлила жизнь до 150 лет, то где твои прадедушки-прабабушки, герой? Они поди все еще живы к моменту твоего рождения, и явно хотели принимать участие в твоей жизни. Характерный пример, хоть и не из нашей оперы, — «Гарри Поттер». Просто подумайте, что у Гарри из кровных родственников самая близкая — тетя, а ее родители семь лет не приезжают на день рождения Дадли. И в принципе ни одного живого родственника со стороны отца. Даже двоюродных братьев. Испытываете ужас у холодильника? Чтобы с вашими читателями такого не было, прорабатывайте вопрос семьи в мире вообще и у героев в частности.
Не откладывай жизнь на потом
Изучая французскую перепись населения, я пришел к выводу: те, кто все же рожает, на одном не останавливаются. Материнского инстинкта никто не отменял, женщины все равно хотят детей. Почему останавливаются на двоих? Тут тоже все просто. Это у ортодоксов «дал Бог зайку, даст и лужайку». Система ценностей «атеизм + эмансипация» не позволяет рассчитывать на «авось». Правильный порядок действий: сначала гнездо, потом птенчик. Сначала птенчики, а потом покидать веток сверху и назвать это гнездом — безответственный подход. В 70% случаев интервал между первым и вторым ребенком составляет 5-6 лет, что в принципе не так уж много. К сожалению, репродуктивный возраст ограничен. Первого ребенка в Европе рожают в 30, и это уже серьезные риски. Второго в 35-36, а третьего попросту не успевают.
К счастью, это, по-видимому, единственная проблема, и у нее есть очевидное решение, не требующее никаких новых технологий. Чтобы рожать в среднем троих, девушка должна иметь гнездо уже в 24. То есть, благополучно обзавестись финансовой «подушкой безопасности». И не за счет выхода замуж за состоявшегося мужика на 10 лет старше, ведь брак в системе ценностей «атеизм + эмансипация» не слишком стабилен. Если что-то пойдет не так, ты со своими птенчиками быстро окажешься на улице. Девочки это понимают и реагируют. Судя по социологическим исследованиям, проведенным уже в России, ни один из параметров супруга не оказывал значимого влияния на вероятность рождения ребенка. Как тогда свить гнездо? А за счет того, что в 24 девушка уже состоявшийся специалист с нормальной зарплатой.
"Среди работающих соискателей, получивших высшее образование, 41% — работают не по специальности. Выше всего эта доля в сфере продаж (70%) и среди административного персонала (64%)", — говорится в сообщении.
Среди респондентов с высшим образованием, не работающих по специальности, 54% пытались работать по специальности, преимущественно в транспортной сфере и в отрасли производства, но затем бросили, 45% опрошенных переставали работать по специальности из-за низкой зарплаты, по той же причине 37% соискателей с высшим образованием даже не начинали трудиться в своей сфере.
При этом каждый третий респондент-соискатель лишь отчасти доволен своим высшим образованием, чаще всего это топ-менеджеры, доля которых составила 62%, а реже всего полученными знаниями в вузах довольны представители искусства и массмедиа — 30% и работники туристической сферы — 32%.
При этом существуют курсы от скиллбокса и других похожих организаций на тему «освоить престижную профессию за два года», для которых не требуется никаких знаний, кроме школьных. И после которых, ЧСХ, правда берут охотнее, чем с дипломом ВУЗа, но без специфического опыта. Если девочке (мальчика-то призовут в армию) папа оплатит такой курс, гипотетически возможно иметь хорошо оплачиваемую работу в 19 лет. И примерно в 24 спокойно уходить в свой первый декрет. Поскольку на счету такими темпами уже полно денег, вообще пофиг от кого рожать. Следуй зову природы, который не обманет. Поскольку нет оснований считать, что интервал между детьми повысится, батут работает©. Беда исключительно в том, что (а) с современным менталитетом хрен кто возьмет на оплачиваемую работу 19-летнюю девочку без диплома о высшем и (б) девочек сейчас не воспитывают с ориентацией на такой сценарий. Но это как раз более решаемые проблемы, чем вернуться в XIX век или улететь в космос.
Есть, конечно, профессии вроде хирурга, где правда надо так долго учиться. Но они в меньшинстве, и могут быть в основном заняты мужчинами, потому что так уж сложилось. Ну или за женщин-врачей вполне могут рожать другие. Причем конкретно профессия хирурга в самых развитых странах работает по принципу, что через шесть лет специалист уже заработал существенно больше денег, чем средний обыватель в жизни видел, и может уходить на покой.
Система образования, сформировавшаяся в ХХ веке, для новых условий избыточна и плодит людей которые вроде среднюю школу закончили, а энергию с импульсом путают. Чтобы ее переделать, нужно понимание проблемы, политическая воля и ресурс — ибо вони будет много. Но никаких фантастических технологий. Просто массовое желание начинать активную трудовую жизнь в 15-17 лет, а не сидеть на шее у родителей до 21-22. В принципе, это главная особенность фантастического общества со слабым влиянием религии, высоким уровнем эмансипации и СКР 3+...
Без военных технологий нам не выйти из пещер
...но если у нас все равно фантастика, зачем останавливаться? Чтобы люди нормально жили в космосе, им все равно придется прикручивать полезные генетические модификации. Онкопротекторы, повышенная адаптация к гравитации и так далее. Увеличение продолжительности жизни минимум в два раза — активное и хорошо финансируемое направление работ. В большинстве относительно твердой фантастики ХХ века в космос летали «люди+». Нуменорцы, так сказать. Необходимые технологии уже существуют, осталась лишь моральная сторона вопроса. Если она решена (что рано или поздно случится по мере торжества системы ценностей «атеизм + эмансипация»), какие проблемы заодно растянуть репродуктивный возраст? Даже если конкретно с этим есть проблемы, «девушка+», имея в виду лежащие перед ней 150 годков активного долголетия, сопряженные с неприятным воздействием космической радиации, может сдать в заморозку свои яйцеклетки в количестве заведомо достаточном для всех детей, которых она когда-либо пожелает. Даже если она забыла, технологии клонирования могут прийти к ней на помощь.
И здесь нестабильность брака в системе ценностей «атеизм + эмансипация» неожиданно превращается из бага в фичу. С характерным для ортодоксов отношением к любви и браку все было бы так. У двадцатилетнего «нуменорца» впереди еще целый век, в течении которого он/она будет способен/способна к деторождению. Решение о вступлении в брак для обычного человека стимпанка — это решение провести с кем-то 10-20 лет, максимум 30-40. Если брак ранний и здоровье крепкое, то самый край 50-60. А потом либо ишак сдохнет, либо султан, либо ходжа. Для «нуменорцев» фраза «пока смерть не разлучит вас» задает существенно более длительный период. А значит само решение принимается с большей ответственностью, и чтобы попасть под понятие любви, чувства должны быть более глубокими. Простая «химия» не котируется вообще, потому что никакая химия столько не протянет. Непозволительно торопиться с тем, что определит всю твою дальнейшую жизнь. Арагорн женился в 90 лет, а выбор сделал в 20. Между этими датами — долгие годы испытаний и становления достойным такого брака. Можно ли представить, чтобы обычный человек добивался одну женщину 70 лет? Нельзя, она бы сто раз вышла за кого-нибудь еще. Для настоящих, а не лубочных «Высоких людей Запада» становится весьма вероятным сценарий:
1. Брак и ребенок.
2. Брак распадается. Часто, кстати.
3. Новые браки, и в обоих заводят ребенка потому что потому.
4. Второй брак распадается.
5. Повторять раз в 20 лет.
За жизнь будет пройдено 6 итераций, что само по себе обеспечивает нам СКР выше, чем сейчас в Нигерии. В среднем может и меньше, ну так и в браке не обязательно будет только один ребенок. И что гораздо важнее, при медицине, освоившей генетические модификации человека, дети в типичном случае доживают до своих детей. А не как в Нигерии. Конечно, это все растянуто во времени, но в терминах поколений темпы воспроизводства получаются заведомо недостижимые для стимпанка.
Вторая сексуальная революция
В принципе, описанного выше достаточно, чтобы создавать некое демографическое давление, заставляющее людей стремиться в космос. Но для космических империй этого мало. Те, кто просил показать им настоящую космооперу, хотят, чтобы планету заселяли за сто лет, а не триста. И чтобы у империи через тысячу лет заканчивались запасы титана для «городов в небе». Ради них — идем дальше.
Для этого вернемся к тому, с чего начинали. 20% демографических экстремистов не могут рожают за всех, потому что они хотят еще и воспитывать... новых демографических экстремистов, и кто ж их всех хоронить пособиями снабжать-то будет? Проблема решается сетью интернатов а-ля Стругацкие/Ефремов, которая воспитывает всех детей более-менее одинаково... поддерживая долю «демографических экстремистов» на желаемом Мировым Советом уровне с помощью «Высокой теории воспитания». Только колхоз — дело добровольное, и каждый может уделять своему ребенку ровно столько внимания, сколько считает нужным. Традиционные семьи запрещать незачем. Их влияние на общую картину будет снижено автоматически.
Усилить эффект должна описанная в ряде фантастических произведений технология антропофабрики — развития эмбриона в полностью искусственной среде начиная в идеале от сдаваемой матерью зиготы, но в принципе и плод на ранней стадии можно пересадить. Если общество берет детей на баланс сразу после зачатия, то женщина, желающая «выполнить биологическую функцию» по максимально широкому распространению своих генов, может не оглядываться ни на необходимость прервать работу, ни на желательность регистрации брака. Разумеется, это ведет к десакрализации секса и росту популярности полиамории. «Вторая сексуальная революция» заключается в том, что женщинам говорят: спи сколько хочешь и с кем хочешь, родит за тебя антропофабрика, а воспитает интернат. Раньше фраза «наше дело не рожать, сунул-вынул и бежать» была применима лишь к мужчинам, но теперь столь возмутительное неравенство устранено. Прохладные истории про чайник и чашки навсегда остались в прошлом. Женщина, у которой много мужиков, — популярная красавица и большая умница. Ее вклад в благополучие общества ценен, +15 к социальному рейтингу и два миска риса.
От природы люди, конечно, склонны к моногамии, имеют «материнский инстинкт» и симметричное ему проявление у мужчин. Но моногамия в условиях, когда экономические возможности партнера не важны, тоже работает проще. Приятные следствия для мужчин:
1) Т.н. «древнейшая профессия» вычеркивается из графы расходов. «Честных давалок» хватит на всех желающих.
2) Мужчины тоже хотят иметь детей, но теперь им больше не надо искать женщину, готовую вычеркнуть из жизни 9 месяцев беременности и год кормления грудью. Найти подругу, согласную на условия «твое дело не рожать», гораздо проще. Говорят, 70% детей рождены от 10% мужчин? Теперь 70% детей будут рождены 10% женщин, поскольку отдав матку на аутсорс, мы уравняли в правах яйцеклетку и сперматозоид.
3) Нет вообще необходимости искать женщину. Нет нужды ни в естественной матке, ни в в естественной яйцеклетке. Хочешь быть как Лоусон из Mass Effect? Пожалуйста. Хочешь иметь генетически своих детей в гей-паре? Пожалуйста. В тройке или четверке? Нет проблем. Хочешь составить себе ребенка из ДНК погибших сослуживцев? Можно и такое.
Самое приятное следствие для женщин — вы больше не крайние в вопросах вымирания человечества. На вас больше не свалится вся ответственность в любой непонятной ситуации. Живите в свое удовольствие.
Возможны разные подходы. Кто-то по старинке (оставшейся от предыдущего этапа традиции) будет рожать раз в 20 лет и прилагать все силы, чтобы сделать из каждого ребенка достойного наследника. Хронически женатая на работе и сидящая на гормональных по профессиональной нужде летчица-космонавт родит за всю жизнь одного или двух. Ученая, проводящая большую часть жизни на диких мирах, поставит себе маточную спираль и не родит вообще. Зато ударница социалистического труда Катя наштампует через антропофабрику и интернат 20+ детей, обеспечив им на четверых СКР как сейчас в Нигерии. За себя и за Дашку, так сказать. Интернат же проследит, чтобы повышенная рождаемость лично Кати не привела к повышенному количеству Кать в следующем поколении.
Дивный новый мир
И здесь мы подходим ко многим очень философским вопросам о соотношении врожденного с приобретенным.
Можно ли в принципе получить высококачественный человеческий материал из исходных компонентов в виде яйцеклетки описанной в предыдущем абзаце Кати и сперматозоида ее братьев по разуму? Кто б знал... Во времена Стругацких общепринятым консенсусом была ключевая роль воспитания, но теперь это подвергается сомнению. Если сама по себе «Высокая теория воспитания» не справится, получается, придется полностью генетически конструировать новых людей в дополнение к существующим. И тогда не понятно, зачем плодить конкуренцию из числа безотцовщины. Ну хорошо, может, «вторичным империям» из части 7.1 понятно, зачем. Но встают следующие вопросы:
1) Какие именно гены мы хотим культивировать?
2) Какие именно «мы» отвечают на вопрос (1) от имени всего общества?
Конечно, если коммунизма не случилось, число детей конкретной пары лимитировано возможностью родителей оплатить услуги антропофабрики, и это обеспечивает позитивный естественный отбор. Но параллельно можно заказать себе пачку клонов с ослабленным интеллектом для шитья кроссовок, и... Я видел много антиутопий, которые начинались точно так же.
Впрочем, ничего удивительного. Технология антропофабрик открывает широкий простор для злоупотребления, позволяя оказывать на популяцию давление по направлению, сильно отличающемуся от естественного. Даже если предположить ее появление в мире розовых поней, где никто новыми технологиями не злоупотребляет, вектор давления окружающей среды, которое оказывается само собой, смещается. И его влияние создает уже другое человечество. Не то, к которому привык читатель. Внося любые серьезные изменения в устройство общества, мы переходим от легкой космооперы к серьезной научной фантастике. На те моменты, когда изменения попадают в кадр. То есть, как только вы начинаете серьезно прописывать предысторию персонажей. В общем, тема интересная, но... здесь водятся драконы©.
Часть 7.3. О масштабах других величин
Помните классическую ремарку, что обычно люди представляют себе стратегию войны в космосе по аналогии с войной на океанских просторах? Цитируя Переслегина: «Это сравнение, в целом, справедливо. Следует лишь иметь в виду, что космос неизмеримо беднее звездными системами, нежели океан островами. И среди звезд далеко не у каждой есть ценные планеты, тем более базы и в особенности базы снабжения. Тем самым значение таких звезд возрастает неимоверно: владение галактикой может быть сведено к контролю над единицами звездных систем». Насчет баз снабжения, мы еще поспорим. Однако, бедность — не единственный нюанс.
География и демография
С точки зрения удаленности друг от друга, планеты действительно похожи на маленькие острова в Тихом Океане. А вот с точки зрения скорости корабля на орбите — совсем не похожи. Спутник на низкой орбите облетает Землю за несколько часов — в зависимости от высоты орбиты. Что это за остров, который нужно огибать несколько часов? Не Ирландия, конечно, но уже и не атолл в Тихом Океане, а какая-нибудь Мартиника, Доминика или даже Гваделупа. Газовый гигант будет «относительным размером» с Тринидад, Ямайку или даже Пуэрто-Рико. То есть, для артиллерийских — не авианосных — кораблей, ведущих бой вблизи него, такой остров уже не будет точечным объектом. Он не простреливается насквозь из какой-то одной точки, за ним можно прятаться, можно использовать особенности его рельефа. Высадка десанта на этот остров — серьезная операция. За него уже можно провести небольшую войнушку.
Чатем (900 кв.км) и Питт (62 кв.км) — условные Земля с Луной, затерянные на милых сердцу Переслегина просторах Тихого Океана. Кроме них, в архипелаг входит еще 8 маленьких островков, суммарная площадь которых составляет 4 кв. км.
Есть и другая сторона вопроса. Население позирующего нам на гугл-карте архипелага Чатем составляет около 600 человек, 200 из которых проживают в административном центре. Согласитесь, для космооперной планеты не просто мало, а неправдоподобно мало, даже если это какой-нибудь пустынный Татуин. Население упомянутых островов Карибского моря уже больше «похоже на правду»: Мартиника — ок. 390 тысяч; Доминика — ок. 75 тысяч; Гваделупа — ок. 404 тысяч; Тринидад — ок. 1300 тысяч.
При этом нужно учитывать, что на Мартинике плотность населения достигает 340 человек на квадратный километр. Это на два порядка превышает среднюю по России (8 чел/кв.км) и вплотную приближается к плотности населения Севастополя (481 чел/кв.км). Было бы преувеличением сказать, что каждый из этих островов представляет собой один большой город. Но не сильным. По сути, речь идет о населении не планеты, а искусственной среды обитания. В реально существовавший проект сдвоенного «Острова-3» первые три острова вписываются полностью. Тринидад — нет, но ведь речь идет о проекте, исходившем из технологий маскопанка. У космической шпаны или реальных пацанов не должно быть проблем при необходимости создать ИСО побольше.
Если с комфортом разместить то же население на пригодной для жизни планете, на ней все еще будет оставаться полным-полно свободного места. Предположим такое же распределение, как на Чатеме — около трети населения приходится на один большой город, он же космопорт, остальные две трети распределены по маленьким поселениям, где занимаются сельским хозяйством, добычей ископаемых и другими полезными делами. С одной стороны, эта двойственность — планета очень-очень маленькая относительно пустого пространства, средних размеров для кораблей, но при этом очень большая для людей — создает важное отличие космоса от океана как места действия. С другой стороны, не понятно, зачем тогда много планет заселять. Сколько на Земле таких островов вдоль экватора? Даже если на условной «Терра Нова» будет так холодно, что жить за пределами тропиков энергетически невыгодно, даже если при этом будет так сухо, что жить получается лишь на побережье, даже если роботизированная экономика существенно упростит процесс, — жалкий миллион колонистов не сможет ее полностью осваивать. И совсем не факт, что захочет/сможет помешать другому миллиону колонистов обосноваться на противоположном конце планеты.
upd. Вот когда их станет сто миллионов, уже возможны нюансы. И даже неизбежны, ведь добраться до соседнего острова проще, чем до соседней планеты, как и присвоить на нём что-нибудь нужное. Не только тебе нужное. Пока сто миллионов превращаются в миллиард, счётчик взаимных обид набежит до немалых значений, особенно если «отцы-основатели» разных колоний изначально враждебны друг к другу по национальному, религиозному, идеологическому или какому-то иному признаку. А если мы запрещали трансгуманизм из религиозных соображений или осваивали галактику по причине 4 (энтузиасты-частники в поисках другого глобуса), то так и будет, к бабке не ходи.
Промежуточный вывод: осваиваемая «самотёком» планета к концу процесса с высокой вероятностью представляет собой адов котёл, в котором вынуждены сосуществовать крупные социумы, сильно друг друга недолюбливающие. Причем вражда может уходить корнями столь глубоко в историю, что никакое примирение между ними невозможно. Да, примерно как ИРЛ в большинстве африканских стран со случайным образом проведёнными границами. Да, именно поэтому в Африке постоянно идут гражданские войны. Единственный вариант объединения — это превосходящей силой. Которая обеспечит мирное сосуществование социумов на протяжении столетий, чтобы старые обиды все же забылись. Либо внутренней силой в виде великого-лидера-объединителя-и-завоевателя, либо внешней — в виде звёздной империи.
Космооперная Франция
Люди обычно видят звёздные империи банальным переносом реалий земного колониализма. Традиционный перенос в будущее современных реалий. Что получится, если прообразом для средненькой космической державы будет выступать современная Франция? В ее состав входят:
- Одна большая метрополия с населением в десятки миллионов человек
- 7 крупных колоний с населением от двухсот тысяч до миллиона человек
- 4 колонии с населением в несколько десятков тысяч человек
- 6 необитаемых островов, принадлежащих Франции чисто формально, и кусочек Антарктиды
Или Великобритания:
- Большая метрополия с населением как в предыдущем случае
- 7 крупных колоний с населением от 10 до 100 тысяч (не таких крупных, как французские)
- 3 колонии поменьше, с населением от 1 до 10 тысяч, одна из них - чисто военная база
- 4 колонии с совсем небольшим (до нескольких сотен) населением
Совсем молодая космическая держава представляется «проекцией» Новой Зеландии:
- Одна большая метрополия с населением ок. 4 миллионов человек, совсем недавно бывшая чьей-то колонией
- Одна колония с небольшим населением, тот самый архипелаг Чатем
- 8 островов или даже целых архипелагов, где никто на постоянной основе не живет
И таки шо я вам имею сказать? Это всё ни фига не звёздные империи. Это планетарные графства, понастроившее хабитатов для освоения ресурсов спутников и астероидов. Возможно, с базой на условной лунной/марсианской колонии. В последнем случае базой является парочка обретших независимость ИСО, ранее входивших в состав Великобритании.
Да, в период своего расцвета Великобритания включала огромное множество таких колоний, в том числе и Новую Зеландию. В том числе, Канаду, Австралию и Южную Африку, которые ныне являются вполне самостоятельными государствами. Эта планка звёздной империи периода расцвета, правящей морями пространством? Нет, это минимальная планка тех, кому вообще нужны другие планеты. Давайте считать за империю все Содружество. К Великобритании добавились:
+ еще шесть планет с населением в десятки миллионов человек
+ еще девять планет с население в пару десятков миллионов
+ три планеты с населением 150+ млн.
+ планета с миллиардным населением
+ весь блок «проекция Новой Зеландии» и еще три таких же, которые мы примем за кластеры ИСО
+ 8 колоний с населением в пару миллионов, характерным для больших ИСО
+ 22 колонии с населением порядка десятков и сотен тысяч, характерным для маленьких ИСО
Ну вот, уже поддается натягиванию на космос. Но важно понимать, что в реальности Британское Содружество уникально, а в космоопере оно — вполне себе рядовое явление среди звёздных империй. Франсафрика поскромнее будет, но общая идея та же. Благо она разделена Сахарой на регионы, каждый из которых на «планету» потянет. Плюс потерянный Индокитай. Как раз «молодая космическая держава» получается. И что мы видим уже на двух примерах? Ни одно из этих пространств не управляется как империя.
Проблема параллелей с современным миром заключается в том, что сегодня расцвет колонизации позади, и почти все мало-мальски крупные колонии обрели формальную независимость. Разумеется, это не совпадение. Просто для технически развитой цивилизации нормально решать местные вопросы без местного самоуправления невозможно. Если их не решать, проблемы накапливаются, колония работает лишь на малую часть своей возможной эффективности, а население бухтит на метрополию. Ситуация с числом Х из части 5 дополнительно усугубляет. Строить звездную империю в виде Содружества, Союза или Федерации намного профитнее. Разумеется, с опорой на коррумпированные марионеточные правительства и никуда не девшимся торговым дисбалансом. Чтобы население не бухтело на страну эльфов метрополию, а пыталось туда эмигрировать. Чтобы эмигрировать оно пыталось именно в вашу метрополию, а не чужую, нужен патерналистический подход. Жители ваших колоний должны говорить на вашем языке, читать ваши книги, играть в ваши игры, отмечать ваши праздники и получать образование по вашим стандартам. Они должны быть легко совместимы с вашей метрополией и плохо совместимы с чужой. Содружество объединено культурой, значит культура превыше всего. Правда, поскольку речь идет о многомиллиардном населении, она неизбежно будет иметь вариации.
Разумеется, приоритетная важность культуры означает, что никакого универсального языка международного общения, который поймут везде, не существует. Хотите путешествовать — учите язык. Образованный гражданин Содружества вынужден знать как минимум: (а) локальный диалект родного языка, (б) литературный родной язык, который может очень сильно от него отличаться, (в) языки парочки соседних Содружеств, деловые контакты с которыми наиболее вероятны. Если Содружество образовалось по описанному в прошлой части принципу вторичных империй, ситуация резко усугубляется, т.к. официальных языков там могут быть десятки. От необходимости быть полиглотом частично спасают лишь девайсы, переводящие живую речь в режиме онлайн. Благо их разрабатывают уже сейчас, и к ТУ реальных пацанов как-нибудь успеют. Но конструктивные ограничения таких девайсов могут стать интересным элементом сюжета.
Гандам-стайл
Мир классической космооперы обычно соответствует скорее галантному XVIII или викторианскому XIX веку. Но такие порядки комфортно существуют лишь в рамках одной звёздной системы с космооперой на ИСО. Надо понимать, что от открытия БЧС современный технический уровень никуда не денется. Число N будут способствовать выходу колоний на самообеспечение по критическим позициям. Объяснить отсутствие колоний среднего размера можно либо тем, что на определенном этапе они начинают рьяно стремиться к независимости и формально ее получают, либо тем, что есть только два гендера материнские планеты и хабитаты.
Кроме того, придется сделать еще одну поправку «на космос». Пока мы говорим об океане вод, практически каждый достаточно большой остров в принципе пригоден для обустройства поселения. Но, переходя к «океану пустоты», мы должны учитывать, что пригодные для обустройства поселения (даже после разумного терраформинга) планеты есть далеко не у каждой звезды. На одну систему, где можно организовать полноценную колонию, приходятся десятки тех, где это сделать нельзя. Это если жить на планетах. Так-то для создания ИСО подходит любая куча массы, в которой есть вода и другие распространенные вещества. Организовать исследовательскую базу, локационную станцию или пункт материально-технического обеспечения флота можно буквально где угодно. Переслегин в такую возможность не верил, а зря. Вода есть в любой системе — за линией замерзания. Энергию можно получать от солнечных батарей. Из астероидов можно извлечь самые разнообразные минералы. Значит, возможна гидропоника. По-хорошему, перечисленные в предыдущем параграфе малые колонии у нашей империи — только места обитания космической части населения. Еще есть сотни добывающих станций на всяких пролетных астероидах.
В голове с трудом укладывается, да. Но, уложив, подумайте вот о чем. Точно ли вы хотите натягивать Землю на всю Вселенную? Может, вам для начала одной Солнечной Системы хватит? Заодно пропадают неудобные вопросы про инопланетян, БЧС и демографию. Если ответ «да, на всю», было бы неплохо осознать масштаб натянутого и продумать его внутреннее устройство.
Часть 7.4: О расселении по Земле
Поговорим теперь о том, как межзвездные цивилизации заселяют планеты.
Начнем с хорошего. По данным современной науки, около 50% солнцеподобных звезд могут иметь планеты, на которых может существовать жидкая вода. Разброс там большой, но даже нижняя граница в 7% означает, что в сфере радиусом 50 световых лет — находится несколько землеподобных планет, а то и пара десятков.
Теперь о плохом. Существование жидкой воды это только условия для жизни, но не сама жизнь. Следующий вопрос: как долго эти условия сохраняются? Жизнь на Земле эволюционировала 3-4 млрд. лет. За это время светимость Солнца изменилась на 30%, и происходило также много других процессов, которые могли повлиять на климат. Мы видим много потенциально обитаемых экзопланет и ожидаем найти еще больше, но... Венера, формально находящаяся на внутренней границе зоне жизни, явно сейчас для нее непригодна. А при наблюдении из другой звездной системы разницы между ней и Землей не будет. Марс когда-то был достаточно теплым, чтобы на его поверхности существовала жидкая вода — но больше нет. Это всё из-за нестабильности парникового эффекта СО2.
Численное моделирование на суперкомпьютере, включающее 100 прогонов для 100 тысяч планет, показывает: только ок. 8700 оставались пригодны для жизни в течение 3-4 млрд. лет хотя бы в одном из прогонов. Из них 4500 имели успех менее 10 раз, а 8000 — менее 50 раз. Вероятность для случайной планеты с такими граничными условиями породить человечество — менее 1%.
Дисбаланс на 25% между поступлением и выходом углекислого газа может привезти к тому, что океаны замерзнут или наоборот испарятся в течение нескольких миллионов лет. Продолжительность потенциальной обитаемости Земли на несколько порядков превышает время, за которое эти условия могут быть разрушены. Нужны очень сильные обратные связи, чтобы этого не произошло.
Значит, на большинстве землеподобных планет это произошло. Поэтому воздух на них непригоден для дыхания. Для многих это будет откровением, но атмосфера Земли не является чем-то стандартным и базовым. Это окислительная атмосфера, в которой возможно горение, и большая часть открытого доступу воздуха вещества уже сгорела, т.е., окислилась. В частности, железо перешло от более базового вида двухвалентного оксида — к трехвалентному.
Мёртвый сад
Представим, что Земля — одна из 99% процентов «подходящих» для разумной жизни планет, которые её не породили. Возможно, различия с текущей реальностью едва заметны: из-за других климатических циклов Африка не «остепенилась» в свое время, и не вытесненные в степь австралопитеки до сих пор бегают по лесостепи, кидаясь камнями в антилоп и не подозревая о возможности расколоть камень другим. Возможно, все гораздо хуже: высокое содержание СО2 в атмосфере удерживало высокую температуру, из-за чего не сформировалось сложной многоклеточной жизни, а все бактерии и прочая протерозойская флора-фауна живут в морях, не подозревая о половом размножении. Может, все совсем плохо, и жизнь представлена бактериальными матами, не подозревающими об органическом фотосинтезе. Тогда на Земле совсем плохо с кислородом…
Но недостаточно плохо для разведчиков звездной империи. Они видят планету либо просто готовую к принятию ковчега, либо готовую после минимальной обработки. Им не нужно приводить в норму её астрофизические параметры. Здесь уже приемлемая гравитация. Планета уже на нужном расстоянии от звезды и ни в каких сооружения в L1 для нормализации температуры не нуждается. У нее уже есть магнитное поле, нормальная продолжительность дня и ночи, атмосфера приемлемой толщины. Просто когда-то у планеты сломался углекислотный баланс, и его надо подкрутить.
Так или иначе, до планеты, на которой произошел некий синтез местной и инвазивной биосферы, добираются колонисты, уже владеющими всеми технологическими возможностями космической цивилизации. Как они её застроят?
Сердце техносферы
Космическая цивилизация по определению городская. Для её носителей естественно жить даже не в чем-то вроде современных городов, а буквально в аркологиях. Город будущего, который не сложился исторически, а сразу построен по единому проекту, будет выглядеть как плотно стоящий комплекс зданий, связанных общими коммуникациями. Фактически, один большой жилой комплекс. С легкой руки авторов киберпанка аркологией как правило называют строго огромный небоскреб. Я же имею в виду изначальное значение:
архитектурный комплекс, создающий самостоятельную экосистему в границах многофункциональных сооружений, соответствующих принципам экологичной архитектуры и экологическим факторам окружающей среды.
Где же их поставить? Давайте отталкиваться от промышленного района. Он должен быть:
1) вблизи экватора для удобства сообщения с космосом;
2) на побережье и в регионе с обширной системой рек для удобства планетарных коммуникаций;
3) в регионе, климат которого позволяет стабильную работу солнечных и ветровых электростанций, а география дает построить ГЭС;
4) рядом с богатыми и разнообразными залежами руд всех металлов, в первую очередь железных и алюминиевых руд высокого качества;
5) рядом с залежами легко извлекаемых углеводородов, если они на планете есть.
Короче, «имперская провинция SolD» начинается с дельты Инда. Синд становится индустриальным районом, а для проживания людей (большинство которых работает удаленно или вахтовым методом, к чему в космической цивилизации тоже привычны) строят аркологии на побережье к югу. Потому что побережье к северу совсем пустыни и не вариант. Другой берег океана тоже полезен. В плане транспортных расходов океаном можно пренебречь, к большим срокам доставки космическая цивилизация привыкла, а Танзания и Мадагаскар расширят доступ к металлам.
Возможные альтернативы для развертывания техносферы:
- Южный Китай, но там хуже с (5), но если был запущенный случай с черными папоротниками, это не имеет значения;
- Карибский басейн, но там хуже с речной системой;
- Средиземноморье, Австралия или юг Южной Америки, но там дальше от экватора.
Все эти регионы вряд ли будут выбраны для первичного центра техносферы, но могут стать вторичными. Или альтернативными, если планету осваивает несколько независимых организаций. Визуализируем для понимания масштаба:
Есть и другие соображения, по которым Индия лучший вариант. Оборонные. Из части 6.1 читатель помнит про зоны A2AD. Если сердце техносферы на западном побережье Индостана, единственное направление для наступления широким фронтом по суше — с восточного побережья. Земля вращается как? Правильно. Космический корабль, садящийся на Землю, догоняет ее поверхность, то есть, движется с запада на восток. И чтобы достичь плацдарма на восточном побережье Индии… должен пролететь над столичной ПКО на финальном этапе снижения. В других перечисленных случаях это не обязательно: к аркологиям можно двигаться с юга или севера, не встречая на пути моря или Гималаев.
Расселение вширь
Конечно, не все люди хотят жить компактно, поэтому вдобавок к «вертикальной» аркологии появляется и покрывает все остальное побережье «горизонтальная». Самодостаточные территории выглядят примерно как американская субурбия или европейская/сталинская малоэтажная застройка, но составленная из домиков с нулевым энергопотреблением. И, возможно, не пользуется слишком большой популярностью, ведь без автомобиля делать в той субурбии нечего, а автомобилизация завязана на темпы извлечения нефти или лития, которые на первых порах есть, куда применить.
Зато больше площади это больше ферм на крышах, меньшая доля этой площади под солнечные батареи и возможность буквально жить в лесопарке. Фактор, который недооценивается многими футуристами и тем же Некрасовым. Между прочим, практика показывает, что сейчас в любом отдельно взятом городе жилые комплексы премиум-класса с архитектурной точки зрения устроены примерно одинаково. В рамках норм, которые одни для всех, давно найдены и отточены оптимальные решения. При равно ужасной логистике решающим фактором, определяющим, у кого квартиры купят, становится парк рядом. Поэтому деньги вкладывают в ландшафтный дизайн. Что особенно ярко видно на примере Китая или Европы, но в России и СНГ тоже заметно.
Экономические системы бывают разные, но (следуя соображениям из главы 1) можно предположить, что в империи всегда есть более уважаемые граждане, которым система считает нужным обеспечить лучшие условия жизни, чем прочим. Например, платит им больше денег. Вполне естественно, что эти граждане захотят «горизонтальную» аркологию, просто на разумном удалении от «вертикальной», чтобы можно было регулярно выбираться в свет себя показать. Разумность здесь ограничивает её предельный размер.
В неразумной дали
Теперь о сельском хозяйстве. Вы, наверное, удивились, что карта белая, и большая часть территории прозаически никому не нужна. Сейчас объясню. Освоение людьми всей площади Земли произошло по одной простой причине: ЖРАТ.
При доиндустриальной технологии пастбища и пашни занимают совершенно безумные (по отношению к прокармливаемому населению) площади, а для их использования нужен оператор мотыги, водитель плуга или чабан с алабаем в пределах полудня пешком туда-обратно до каждого кусочка земли. И он хочет жить с семьей, даже если на хуторе. Потребность в еде растет неограниченно, а любая технология её производства работает по формуле «площадь + свет + удобрения = ЖРАТ», где простейший масштабируемый фактор — площадь, но есть и два других. Поэтому дно океана и Антарктида (о которых любят вспоминать противники колонизации космоса) не освоены «как земля» и не будут: там нет солнечной энергии. А в остальных местах поселились люди.
При индустриальной технологии высокая эффективность обработки земли с механизацией и удобрениями снижает эти требования. Появляются альтернативные солнцу источники энергии, способы запасать и транспортировать солнечную. На смену открытому выпасу приходят птицефабрики и другие похожие организации. Значительная часть земель сельскохозяйственного назначения по нему больше не используются. По мере того, как в нашу жизнь входят дроны, необходимость проживания людей в деревне снижается, а есть еще такие страшные слова, как гидропоника и аквакультура, которые дополнительно сокращают требования к занимаемой площади. Закрашенных бирюзовым территорий вполне хватит, чтобы жители аркологий сытно кушали.
Почему в текущей реальности не так? Да вот беда, пашня уже покрыла Землю, а люди покрыли тонким слоем пашню и разделены на государства, как исторически сложилось. По ходу истории люди за особо сытную пашню много воевали, сгоняя проигравших все дальше и дальше, в более дикие земли. Вот таким макаром вся Земля и оказалась включена в хозяйственную деятельность к началу индустриальной эпохи. И даже раньше: примерно к 2000 году до н.э. включения в антропосферу избежали только Океания, Исландия, Мадагаскар и несколько островов в других местах.
Разные государства распорядились результатами исторического процесса по-разному, и не обязательно пропорционально качеству земли. Да, в Швеции живется хуже, чем в Тунисе, с точки зрения любых природных факторов, но едут из Туниса в Швецию, а не наоборот, потому что социальные факторы превалируют.
Но в нашей альтернативе никаких государств — и вообще людей — на SolD до космической империи не было. Поэтому никто и никогда не поедет жить в Швецию.
Ну, почти
Американец Оливер со своей подругой решили осуществить мечту интроверта и купить отдаленный остров в Финляндии. Он обошелся им во всего $31 тысячу по курсу. Как пара обустраивает быт и зачем молодым людям целый отдельный остров, рассказывает издание NewYorkPost.
2.5 гектара посреди Европы стоят гораздо дешевле однушки в Москве, если это глушь.
За 2 гектара на берегу Амура вам ещё и приплатят. Буквально: «дальневосточный гектар» включает гранты и компенсацию расходов на переезд. Всё так, в текущей реальности ты можешь получить землю на достаточном удалении от цивилизации по отрицательной цене, но при условии, что будешь использовать. И земли с избытком хватило на всех желающих. Потому что в рыночную стоимость земли закладываются расходы на дальнейшие с ней действия. А там нет даже причала. Поди довези материалы и инструменты, проведи электричество и канализацию. Мобильная сеть не добивает, интернет только через старлинк. Выбраться в какое-то место — приключение на полдня. В самотеррах нечего делать без автомобиля, здесь — без личного самолёта. Кому из городских такого надо, на тех хватит гектаров бирюзовых зон.
Остальные скорее полетят другую планету осваивать, чем Сибирь или Швецию. В слишком уж неудобных местах люди будут селиться только при отсутствии выбора. А при наличии в мире сверхсвета и черных папоротников выбор есть всегда. На многих планетах своя Индия найдется. Поэтому космооперные планеты состоят из одной-двух локаций, население которых меньше, чем у многих стран в текущей реальности, представляющих собой Трантор и его имперский парк. И это реалистично.
Часть 8.1: Оперативное искусство
Фаза войны.
1) Галактическая война должна быть короткой, как удар молнии.
2) Галактическая война должна начинаться внезапно.
3) Целью первого удара должны быть выбраны базовые планеты противника.
4) Задачей этого удара является втягивание противника в эскадренное сражение. Для этого мы атакуем цели, которые неприятельский флот не может не защищать.
5) Это сражение надо выиграть.
6) Далее может последовать переход к блокадной стратегии, которая имеет по крайней мере то достоинство, что не обязательно подразумевает геноцид.
В какой-то мере мы возвращаемся в Космосе к доктрине «владения морем» Мэхена и Коломба. Целью операций является генеральное сражение, эскадренный бой. Победа позволяет отсечь противника от остальной Галактики и блокировать его базы. Победа — и это самое важное — обезопасит свою Метрополию
(С) Переслегин
- В вашем плане есть одно очень слабое место. Я говорю про пункт 5.
- Но разве наш флот не лучший в мире?
- Да, так и есть. Но если бы я мог атаковать флот неприятеля, находящийся под защитой лучших из его крепостей, и разбить наголову, не понеся при этом неприемлемых потерь, я бы это уже сделал. Не находите?
(С) Моя ответная миниатюра
Cегодня мы поговорим о том, как в нашей космооперной галактике выглядит война с точки зрения проведения операции. И заодно о судостроительной доктрине, которая из этого непосредственным образом вытекает.
Еще раз о важности числа Х
Первым делом уточним, где был неправ Переслегин. Кроме «слабости пункта пять», в (геополитической? космополитической? короче...) стратегической ситуации из части 5 есть еще один милый нюанс. Допустим, цель нашей операции строго по Клаузевицу — уничтожение вражеского флота. Мы наступаем... куда? Чтобы уничтожить вражеский флот, его нужно сначала найти. А с этим у нас проблемы, потому что, как было сказано ранее единственным средством сверхсветовой связи являются космические корабли. То есть, чтобы понять, где находится враг и сколько его там, нужно отправить разведчика и дождаться от него вестей. Между звездными системами с точки зрения внешнего наблюдателя, путешествие все еще занимает ... несколько месяцев. Отсюда со всей неизбежностью следует, что упомянутое ранее число Х из пункта 3 не только определяет возможность существования галактических империй, но и одновременно является тем радиусом, в котором мы можем вести разведку. В противном случае, полученные данные безнадежно устаревают. Нам нужно знать, где противник будет к тому моменту, как мы до него доберемся. Но мы даже не знаем, где он находится в момент, когда мы выдвигаемся. Только где он был один условный цикл «действие-реакция» назад.
О том, что не работает
Ну что, галактическая война должна быть короткой, как удар молнии? Чтобы не использовать опороченные языковые параллели, la guerre éclair. А вот не получается короткой без ансибла. На самом деле, даже с ансиблом, но без нуль-т, ситуация будет не сильно лучше. Временной лаг съедает весь эклер. Но ведь Переслегин не предлагал искать вражеский флот. Целью первого удара должны быть выбраны базовые планеты противника? Эта идея не лучше. Как мы помним, звездная империя раскинулась на несколько (не менее 5-6) "чисел Х" во все стороны. Это значит, что выдвигаясь напрямик к базовым планетам противника, вы идете в чистом виде наугад. Информации о том, как на момент вашего прибытия будет устроена оборона и сколько кораблей там ждет, у вас нет. Имеющаяся — устарела на год. Не говоря уже о том, что базовые планеты могут защищать какие-нибудь страшные аббревиатуры вроде ПЛОС (планетарная лазерная оборонительная сеть) или даже РОСЛОЗ (Распределенная Орбитальная Система Лазерных Орудий и Зеркал), в силу чего ни саму планету нельзя взять без долгой осады, ни опирающийся на нее флот разбить. За время пути собачка могла подрасти, а РОСЛОЗ стать раза в два сильнее, чем вы рассчитывали. Вместо эскадренного сражения на выгодных условиях, за которым вы летели, основываясь на устаревших данных, получается выбор между безнадежной атакой и позорным отступлением. Уже два года основные силы вашего флота летели коту под хвост, а враг был занят чем-то более полезным.
Какой-нибудь абстрактный флотофил, наверное, скажет, что вкладываться в подвижные силы априори выгоднее, чем во всякие оборонительные сети. И будет в корне неправ, потому что космос — не океан, и дела обстоят в точности наоборот. Благодаря технологии термальных лазерных ракет (космический аппарат несет на борту лишь запас рабочего тела — причем в атмосфере он может использовать забортный воздух! — а нагревается оно посредством наземного лазера, фокусирующего лучи на концентраторе в ракетном сопле), ПЛОС является гибким средством вывода грузов на орбиту. РОСЛОЗ же может использоваться в мирное время для разгона световых парусников. Такая вот железная дорога, по которой может ехать как товарняк, так и бронепоезд. Поэтому деньги, вложенные в ПЛОС или РОСЛОЗ, напрямую возвращаются в экономику, в отличие от денег, вложенных в военный флот. Это обстоятельство автоматически превращает любую достаточно развитую планету в крепость, способную на какое-то время задержать основные силы противника. Как и в середине XIX века с появлением винтовок и нарезной артиллерии, на тактическом уровне возникает тупик, выходить из которого нужно на более высоких уровнях.
О том, что работает
Получается, что две звездные империи, описанные в предыдущих частях, физически не способны вести тотальную войну. Они могут устроить ограниченную войну по Корбетту за приграничные (вглубь на Х) территории. Они могут повторить, но для этого надо сначала выдвинуть базы флота в новоприобретенные владения, что тоже занимает время. А народ не готов вести войну на истощение бесконечно долго, если только у него мозги не промыты до основания. В «Стелларисе» на этот случай есть концепция «усталости от войны». Что же она отражает?
Начнем сначала. Военные операции требуют перемещать много массы и желательно быстро. Для этого нужна высокая плотность энергии, достижимая только в ядерных реакциях. Есть, конечно, варианты с внешним приводом, РОСЛОЗ та же, но наступающая сторона может на них рассчитывать только во время выдвижения на исходные позиции, а не, собственно, наступления. Так что, большими солнечными батареями не отделаться. Вспоминаем ситуацию с железными дорогами в Первой Мировой. Мало того. Начиная от уровня «космической шпаны» любое оружие, либо жрет в безумных количествах ядерное топливо (лазеры, рельсотроны), либо является сложным техническим изделием (осколочные торпеды), либо и то и другое (торпеды с ядерной БЧ), либо существенно уступает предыдущим вариантам (водномагниевая пушка крута для современного ТУ, но не по сравнению с лазерами «космической шпаны»). Рабочее тело можно найти где угодно, хладагент и материал для кинетических снарядов тоже. С ядерным топливом сложнее, да и с едой, чего уж там. Даже остановившись на уровне маскопанка, вы столкнетесь с тем, что сбор местных ресурсов занимает время, а легкодоступные запасы в конкретном месте быстро исчерпываются шастающими туда-сюда армиями. Темп наступления, и так черепаший, дополнительно проседает. Переход от водномагниевых пушек, химических лазеров и ракет к массовому применению оружия «космической шпаны» оказывает на снабжение примерно такой же эффект, как и случившийся в XIX веке переход от дульнозарядных гладкоствольных ружей к магазинным винтовкам. Переход, конечно, был постепенным, но эффект начал производить немедленно. Причем как на логистику, так и на тактику. Оружие «космической шпаны» как минимум в обороне дает подавляющее преимущество над тем, которое просматривается сегодня. Поэтому без колонн снабжения не обойтись. Именно их ждали чарийцы в «неприметной системе Сол» в части 6. Это в целом даже хорошо для сеттинга, потому что можно грабить корованы и воевать за месторождения урана и лития с той же радостью, с какой в XIX веке воевали за гуано.
Логистика — всему голова
Однако, любое ядерное топливо, которое получает для своих развлечений флот, со всей неизбежностью изымается из экономики. Которой его требуется еще больше, чем обычно, потому что нужно наращивать производство торпед. И транспортных судов для обслуживания коммуникаций флота, которые тоже изымаются из экономики. И станций внешнего привода на смену разрушенным противником. И танчиков-самолетиков, потому что наземные операции никто не отменял. Поэтому, когда война затягивается, гражданский сектор экономики старых систем начинает страдать от недостатка энергии, а молодых колоний — от проблем с поставками запчастей. Общественность оказывается перед лицом самого страшного, что с ней может случиться, — отсутствия орданского ройбуша по утрам. Вот вам смешно, а если почитать дневники полярников, застревавших во льдах, можно узнать, что даже на грани смерти люди больше всего беспокоятся из-за отсутствия развлечений, однообразия в еде и трогательных эпизодов с расстрелом щенков. Всего этого даже победоносная война поставляет в достатке, так что, общественность ей не рада. Элитка тоже оказывается перед лицом самого худшего, что с ней может случиться: казна сокращается, откаты уменьшаются, ключи не получают свое. Поэтому каждый лишний год, на который затягивается война, даже победоносная, приближает страну к ситуации, когда на улицах столицы возмущенная толпа требует республику, а гарнизон ее возглавляет. Экономическую выгоду от победоносной войны нужно получать как можно быстрее, иначе ее победоносность вас не спасет.
Если война складывается неудачно, то все намного хуже, потому что разрушенные или отданные врагу фабрики исключаются из экономики, которая и так находится в состоянии максимального напряжения. А рейдеры прорываются на коммуникации, которые и так страдают от недостатка транспортных средств. Вот и получается, что после потери нескольких приграничных систем наступает момент, когда победитель сражаться до конца не может/хочет/будет, а проигравший — тем более. В интересах обеих сторон заключить перемирие. Да, империи с сильной идеологией, которая объясняет общественности, почему мы сражаемся и зачем надо затянуть пояса, имеют преимущество в затяжной войне. Как и империи с сильной госбезопасностью, которая может своевременно очищать элитку от предателей. Из классических империй, вступивших в ПМВ, половина выбыла через революцию, а вот четвертью века позднее Третий Рейх сражался до самого конца. Против Советского Союза, который благополучно пережил потерю трети территории, только больше сплотившись. Казалось бы, откуда в космоопере берутся фашисты с коммунистами?
Разумеется, это все имеет отношение к боевым действиям высокой интенсивности, которые требуют использования основных сил флота и перевода экономики на военные рельсы. И немножечко — подготовке к таким действиям, которая требует того же. Тот же СССР благополучно надорвался без войны, просто готовясь воевать со всем миром в ущерб гражданскому сектору. Вести боевые действия низкой интенсивности, вроде набегов на отдаленную Пандору, можно значительно дольше. До тех пор, пока получаемая выгода не сильно отстает от затрат. Воевать со значительно уступающим в силах противником тоже можно без вот этого всего. Вот это все начинается только если сталкиваются лбами империи с примерно равными возможностями. Тогда ведь еще и военная удача переменчива. Чтобы не полагаться лишь на нее, надо придумать, как путем непрямых действий добиться подавляющего превосходства в силах на оспариваемой территории.
Всему остальному голова разведка
Так мы вернулись к оперативному искусству, то есть, методам подготовки и ведения операций крупными воинскими формированиями. Мы начинали с того, что вражеский флот нужно сначала найти и сосчитать. Это не так просто, если вспомнить, сколько «пустых» систем приходится на 3.5 обитаемых. Они пустые только с точки зрения редких минералов, богатые залежи которых не образуются без геологической сепарации. Энергии и стройматериалов там хватает, вода вполне может быть. Передовую базу флота, которая самостоятельно обеспечивает больше половины его потребностей, сделать можно. И склад, который обеспечивает остальные. Сделать «заначку», где может пополнить запасы группа рейдеров, еще проще. Поэтому самым многочисленным классом кораблей космофлота должен быть скаут. Маленький «тоже военный корабль», основной характеристикой которого является подвижность, а начинкой — сенсоры и почтовые капсулы. Скаут для бедных — максимально дешманское корыто, единственный плюс которого заключается в том, что кушать не просит. Низкие эксплуатационные расходы в сочетании с возможностью крупносерийного производства даже промышленностью не самой развитой планеты. Скаут для белых людей — относительно мощный двигатель, вокруг которого построен легкий корпус, на который навешан сенсорный массив. Кушать просит больше, но и со своими функциями справляется лучше. Скаут для мажоров может иметь более тяжелый корпус и нести достаточное количество оружия, чтобы вести космический бой с каким-нибудь сопоставимым противником, что делает его переходным звеном к следующему классу.
Скауты работают по схеме «зондополя», то есть, дежурят во всех наиболее вероятных дислокациях «аэродрома подскока». В мирное время на своей территории, в военное — на оспариваемой. Хотя периодические пролеты через системы вероятного противника с целью актуализации разведданных по ним тоже имеют место. Если скаутов у страны слишком мало, чтобы создать достаточно плотную сеть на ее границах, то вместо дежурства осуществляется патрулирование. Если у вас как минимум «скаут для белых людей», в военное время можно также осуществлять прямое наблюдение за основными силами противника. Кроме разведывательно-дозорной скауты несут посыльную и стационарную службу. В принципе, они могут охотиться на невооруженные суда противника. Как показывает опыт субмарин в ПМВ, для этого достаточно просто быть «тоже военным кораблем» и оказаться в нужном месте. Также любой скаут может создавать минные заграждения. Раз уж у нас есть флот, мины сами по себе врага не остановят. Но они его задержат, сделав тем самым донесение скаута чуть более актуальным. Как говорится, лучший способ выиграть забег — начать его с удара под коленку. В параллелях с ПМВ зондополе и мины являются предпольем.
Часть 8.2: Еще раз о важности ТВК
Не отходя далеко от кассы, следует отдельно остановиться о том, что такое ТВК (моя полушуточная классификация «Тоже Военный Корабль»). Заодно, во имя появления у читателя ассоциативного ряда, расписать с примерами в 1890-1905, 1910-1920, 1930-1945 и околосовременности. Это, на самом деле, интересная тема, потому что при словах «универсальный крейсер» у большинства в голове британский «Белфаст» или что-то вроде. Фантасты, формирующие представление о практической работе флота по «миру боевых овец», находятся не ближе к реальности, чем их коллеги из фэнтезийного цеха, пишущие боевые сцены по мотивам «века дракона». Они удивились бы, почему свою классификацию я начал с разведчиков. Увы, тот факт, что у любого военного флота кроме ship есть еще и vessle, причем последних гораздо больше, для широкой публики совершенно не очевиден. Во всяком случае, судя по прочитанным мной статьям на тему «как нам обустроить космический флот». Хорошо если не забывают хотя бы отделаться репризой в духе «ну еще где-то там есть конвои и заправщики». В особо запущенных случаях забываются все корабли ниже первого ранга. На всякий случай, стоит напомнить.
На самом деле, «Белфаст» это не ТВК, а именно универсальный крейсер. Он и с тяжелыми крейсерами мог успешно драться за счет скорострельности пушек. Даже «Газелле» у немцев и «Сентинел» у англичан не вполне подходят под это определение, потому что ограниченную боевую ценность против эсминцев и тральщиков они все же имели. В период 1890-1905 ТВК это мореходные канонерские лодки вроде «Корейца». Применительно к ПМВ, по разряду ТВК проходят скорее субмарины. Как-то участвовать в эскадренном бою они не могли банально по причине скорости, для перестрелки даже со скромно вооруженным Q-шипом они были слишком слабы, а торпед было слишком мало. Но вообще в периодах 1910-1920, 1930-1945 существовал специальный класс patrol sloop, который как раз про это. Ему наследует современный класс «сторожевой корабль», он же буржуйский patrol vessel. Да, на крейсерах и эсминцах удивительный мир военно-морского флота не заканчивается.
Скажем, датский Diana-class patrol vessel — это как раз классический пример «скаута для бедных» из части 8.1. Максимально дешманское корыто, единственный плюс которого заключается в том, что кушать не просит. Низкие эксплуатационные расходы в сочетании с возможностью крупносерийного производства даже промышленностью Дании. Шесть — это не очень крупносерийное, но Дания все-таки больше заинтересована в патрульных судах океанской зоны. Вот у Швеции похожих Tapper class 11 штук. Зачем они нужны? Затем, что есть много задач, которые может выполнять даже кораблик массой около 1000 тонн (на начало ХХ века, в XXI речь может идти даже о сотне тонн) с парочкой пулеметов/легких пушек и десятком-другим морпехов на борту, если он формально тоже военный.
Быть формально военным важно потому, что полиция юридически может выполнять свои функции только в пределах территориальных вод. Пограничники — плюс-минус там же. Береговая охрана может иметь ограниченную компетенцию в пределах исключительной экономической зоны, но если нужно применить силу в международных водах или (в рамках миротворческой миссии) в территориальных водах другого государства, делать это вправе только ВМФ.
Практика современного флота дает нам очень широкий круг задач для ТВК:
1. Борьба со всеми видами преступности на море как в своих территориальных водах, так и за их пределами.
2. Защита свободы судоходства (и иных видов морской финансово-хозяйственной деятельности) в более широком смысле. Например, в противостоянии с силовыми структурами других государств «на грани войны», которая, однако, нежелательна. Задействование настоящих боевых кораблей может повлечь еще большее ухудшение обстановки или нежелательное ЧП, а вот ТВК будет в самый раз. Еще один хороший пример — нейтрализация минного оружия, которое в принципе может быть использовано террористами, и прецеденты были.
3. Внешнеполитическая деятельность в виде дружественных визитов, союзных учений и т.д. Классическая «демонстрация флага». Поскольку палуба корабля формально является территорией государства, под флагом которого он ходит, такая демонстрация может дать и дополнительные опции в делах определенного характера.
4. Изоляция очагов напряженности от их накачки извне оружием, иностранными наемниками, военными советниками и прочими ресурсами разрастания конфликта.
5. Охрана важных стационарных морских и прибрежных объектов от террористических и иностранных диверсионных атак со стороны моря.
6. Патрулирование собственного (или союзного) побережья с целью выявления мест базирования пиратов, участков берега используемых для организации подпольной выгрузки товаров в обход пунктов таможенного контроля, прибрежных перевалочных баз террористов, етс. Особенно актуально когда контролировать побережье не покидая суши проблематично или невозможно (отрезанные морем от основной территории острова, отсутствие или сезонность непрерывных сухопутных дорог вдоль всего берега, етс). В таких условиях вообще остро встает вопрос содействия сухопутным подразделениям ВС и правопорядка на приморских участках суши. Речь идет не о высадке масштабного десанта на хорошо обороняемое побережье, а о том, что тот же полицейский спецназ может быть неплохо подбросить до места операции и потом оттуда забрать. Если это была засада на каких-нибудь террористов, поддержка огнем тоже может оказаться актуальной.
7. Мониторинг морской активности потенциального противника в мирное время, с целью своевременного определения угрозы и приведения в боевую готовность более серьезных сил. По этому же пункту проходит «техническая разведка».
8. Обеспечение безопасности своих граждан и гос.имущества за рубежом без вступления в чужой конфликт. Как правило, сводится к эвакуации своих граждан из зоны зарождающегося конфликта.
9. Обеспечение транспортных перевозок в государственных интересах в ситуации, когда привлечение гражданского подрядчика для этой цели невозможно. Причинами могут быть избыточная опасность доставки, секретность перевозимого груза и другие похожие обстоятельства.
10. Участие в специальных операциях других силовых структур: освобождение заложников в открытом море, высадка групп захвата/уничтожения особо опасных банд, етс.
11. Сопутствующие задачи, которые не являются военными, но являются слишком срочными, чтобы объявлять тендер, как то: гуманитарная помощь жителям побережья, поисково-спасательные операции на море, помощь в устранении последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф.
Теперь и в космосе
Насколько эти задачи будут актуальны в космоопере? Полностью актуальны. Только патруль в космосе выглядит не как много маленьких кораблей, находящихся вблизи зоны патрулирования, а как много мощных телескопов, просматривающих ее с разных ракурсов. Космос-то прозрачен, и горизонта там нет. Боевое дежурство в привычном смысле может быть актуально в том случае, когда материальный объект должен оказаться в опасном районе быстро, а разместить там постоянную базу невозможно.
Исходя из списка задач, к числу космических ТВК будут, кроме уже описанных в части 8.1 скаутов-наблюдателей, относиться быстроходные перехватчики, имеющие целью выполнение досмотровых функций, и корабли обеспечения спецопераций. Последние идейно представляют собой УДК (универсальный десантный корабль) для бедных, и вполне могут быть созданы на основе корпусов гражданских судов. Тем не менее, богатые тоже будут применять такие корабли там, где полноценного УДК слишком много в плане как его возможностей, так и эксплуатационных расходов. Еще более приятный для национального бюджета вариант может заключаться в том, чтобы выплачивать гражданским судовладельцам дополнительные субсидии за соответствие их судов требованиям, предъявляемым к ТВК, и право привлечь при необходимости к выполнению соответствующих задач.
Перехватчики, разумеется, должны нести какое-то оружие, но без фанатизма. Одна пушечка для уничтожения наглого нарушителя, отказывающегося от досмотра... или даже просто для того, чтобы выбить ему двигатель да сенсоры, убивать-то зачем? Пара ракет на случай активно маневрирующей цели, больше не надо. Вот, как бы, и весь арсенал. Пострелять по поверхности астероида в рамках поддержки действий спецназа можно примерно тем же. Объект, на котором действует спецназ, обычно не нужно уничтожать полностью. Если астероид требуется именно разрушить (борьба с терроризмом), то на ракеты можно поставить термоядерные боеголовки.
Самое интересное следствие из всего этого заключается в том, что космооперная «война первого контакта» будет вестись именно такими кораблями, абсолютно не приспособленными для противостояния себе подобным. Потому что ничего получше у «высоких договаривающихся сторон» не нашлось. Уже потом присутствие конкурента обеспечит нормальную гонку вооружений и оптимизацию кораблей под выполнение именно боевых задач.
Часть 8.3: Действительно военные корабли
Перейдем, однако же, к полноценным боевым кораблям.
Если есть скауты, то должны быть и истребители скаутов. Кажется, это наиболее смысловой в данном случае перевод слова destroer. Относительно крупные корабли, предназначенные для преследования и борьбы с ТВК. Несут достаточно оружия, чтобы уничтожить скаут без проблем и риска для себя, имеют достаточно мощный двигатель, чтобы его догнать, но все еще сравнительно дешевы, что позволяет не разориться на их операциях. Разумеется, такое техзадание неизбежно делает истребитель лучшим оружием против себе подобных. В рамках класса возникает целая линейка от недоистребителей, предназначенных исключительно для отстрела дешманских скаутов, до тяжелых истребителей, которые гуртом и батьку побить могут (в «космофлоте по госту» используются термины корвет-фрегат-эсминец). Танки с танками воюют, как говорится. Я не случайно провел параллель между зондополем и предпольем. Фундаментальная проблема предполья заключается в том, что его можно отжать. Собственно, этот процесс и порождает большинство боевых столкновений в космосе. Если истребители пробьют дорогу во вражеском зондополе, по ней могут пройти незамеченными более серьезные силы. Если пробьют сразу несколько, то хрен враг поймет, по какой на самом деле прошли. Оперативная внезапность для навязывания боя на выгодных для себя условиях весьма полезна. Корабли следующего класса оценят такое приобретение по достоинству.
The fleet is coming
Все описанное выше это не сказка, а присказка к тому, что обычно называют войной. И мы как раз добрались до того класса кораблей, который должен проникать через дыры в зондополе, выходить на коммуникации противника, грабить корованы, разрушать заводы и всячески наращивать «усталость от войны». Развивать успех, так сказать. Как вы уже догадались, я сейчас говорю про крейсер. Ключевыми особенностями такого корабля являются высокая автономность, способность уйти от преследования, боевая устойчивость. Первым и последним он отличается от истребителя. Из-за этого он оказывается умеренно дорогим в постройке и эксплуатации, зато способным к решению многих задач. Автономность ему нужна чтобы длительное время действовать в отрыве от нормальных баз, устойчивость — чтобы не пришлось быстро свернуть шарманку при активном противодействии противника. Не лишним было бы большое свободное пространство, чтобы разместить там десант, мины или бомбы в зависимости от специфики планов на вечер. Как универсальная палуба на «Абсалонах».
В принципе возможна судостроительная доктрина, отдающая предпочтение «маленьким» крейсерам, у которых боевая устойчивость принесена в жертву возможности применения по принципу «выстрелил и забыл». Но у этой доктрины есть слабое место. Разумеется, прямого боя с тяжелым истребителем маленький крейсер не выдержит. Это корабли примерно одного и того же размера, только первый рассчитан на максимальную огневую мощь вблизи от своей сети баз, а второй — на длительное пребывание вдали от своей. Борьба с крейсерством по умолчанию ложится на плечи все той же рабочей лошадки космофлота. Поэтому маленький крейсер, своего зондополя не имеющий и выбирающий цели методом тыка, от атаки большинства обнаруженных целей будет вынужден отказаться. Кроме тех, что защищены совсем уж по остаточному принципу. Остается только перейти к тактике «волчьих стай», предполагающей атаку с нескольких направлений с целью раздергать охранение. Но для этого маленьких крейсеров должно быть много, и это уже не будет дешевле следующего варианта.
Чтобы противнику жизнь медом не казалась, альтернативная доктрина использует «большие» крейсера, имеющие серьезные системы защиты и вооружения, позволяющие справиться с легкими силами прикрытия. Учитывая требования автономности и способности уйти от преследования, такие корабли будут достигать воистину огромных размеров. Зато адекватное противодействие им требует воткнуть что-нибудь сопоставимое в каждый конвой, находящийся в зоне риска. То есть, тратить топливо на лишние телодвижения больших кораблей. Большой крейсер увеличивает «усталость от войны» самим фактом своего существование, а если он еще что-нибудь разнесет, так вообще прекрасно. Кстати, размер может позволить крейсеру натурально иметь собственное зондополе, выступая носителем скаутов.
Разумеется, эффективное противодействие большим крейсерам заключается не в организации конвоев. Оно заключается в эластичной обороне. За зондополем должна располагаться сеть военных баз, на каждой из которых, помимо тяжелых истребителей, находится некоторое количество больших крейсеров, способных достаточно быстро прибыть на место прорыва и начать немедленно преследовать противника. У нас по условию время путешествия в обычном пространстве сравнимо со временем БЧС-путешествия с точки зрения внешнего наблюдателя, так что возможность вызвать «ударную группу» (если угодно, «пожарную команду») в принципе есть. Это должна быть сеть, а не одна база, потому что, хотя в глубину зона боевых действий простирается на Х, в ширину она запросто может быть в 3-4 раза длиннее. Космос, в отличие от суши, трехмерный, так что ударных групп в таком случае потребуется уже 9-16. Много, да. Но ударная группа перед конвоем имеет то несомненное преимущество, что кушать не просит. Используемые таким образом большие крейсера не тратят топливо на пропихивание своей огромной массы через пространство вне зависимости от того, активен ли вообще враг. Таким образом, система базирования флота подразумевает рассредоточение вдоль границы и создание некоего подобия линии фронта. В качестве дополнительного бонуса, она способствуют тому, чтобы прорывать вражеское зондополе в стиле Брусилова: начав одновременно множество атак, как можно быстрее развивать наступление там, где будет достигнут успех. Если такую линию фронта удерживать невозможно, альтернативный вариант заключается в использовании схемы блокпостов, когда ударные группы прикрывают ключевые коммуникации, а остальное пространство отдано на милость противника. Маленькая войнушка между минорами может к вышеописанному полностью сводиться. Или даже к очень урезанной версии вышеописанного. Но уровнем выше нам встречается...
Pride of a nation, a beast made of steel
Я долго думал над смысловым переводом слова battleship, отвязанным от «корабля линии». В конечном счете, вспомнил, что у нас есть main battle tank. Поэтому пусть будет Основной Боевой Корабль (ОБК). Именно бэттлшип-линкор является основой боевого порядка флота в сражении, все остальные классы кораблей занимают по отношению к нему подчинённое или зависимое положение. При этом он же наносит основной по важности урон противнику. Лучшее из встреченных мной определений battleship-а, довольно универсальное по отношению ко всяким там парадигмам и уровням технологий, если убрать слова «бронированный» и «артиллерийский», звучит так:
ОБК это корабль, способный, исходя из своих огневой мощи, защищённости, живучести и скорости вести длительный огневой бой с кораблями противника всех классов, ведя по ним огонь из бортового оружия до их полного уничтожения, сохранять боеспособность при поражении корабля боеприпасами противника, для которого не существует класса кораблей, вооружённых таким же по мощи или более мощным оружием и одновременно имеющих такую же или лучшую защищённость.
Довольно похоже на МВТ, не правда ли? Определение взято из статьи Тимохина с названием «почему исчезли линкоры». Иронично, но очень к месту. Ведь мы говорим про оперативное искусство, и должны понять, при каких обстоятельствах ОБК в нем вообще будет нужен.
Из предыдущих частей читатель помнит, что у операций флота могут быть позитивные и негативные цели. Среди всех возможных стоит выделить две:
1) Негативная цель — недопущение вторжения противника на наши планеты.
2) Позитивная цель — обеспечение вторжения наших войск на планеты противника.
Обе эти задачи подразумевают уже не самодеятельность крейсеров, а действие полноценных эскадр. Потому что коммуникации растянуты, там тот, кто защищает все, не защищает ничего. А вот планет с постоянным населением в зоне боевых действий очень мало, и так или иначе все они защищены. Как РОСЛОЗ, так и базирующимися на них эскадрами. С истребителями у нас прекрасно воюют истребители, а с крейсерами крейсера и тоже истребители, но перечитав определение ОБК, мы обнаружим, что если противник имеет на ТВД хотя бы несколько таких, а у нас ничего такого нет, выполнение обозначенных целей крайне затруднено. Может ли ОБК прорвать РОСЛОЗ? Может ли существовать аналог мониторов береговой обороны? Вслед за Тимохиным процитируем документ под названием «Необходимость строительства линейных кораблей для ВМФ СССР» за авторством вице-адмирала С.П. Ставицкого, вице-адмирала Л.Г. Гончарова и контр-адмирала В.Ф. Чернышёва:
Задачи борьбы с крупными группировками надводных кораблей противника, в состав которых входят его линейные корабли, только авиацией, подводными лодками, крейсерами и лёгкими силами требуют для своего успешного решения ряда благоприятных условий, которых в нужный момент может и не быть.
Разумеется, это верно только для определенной суммы технологий, но мне очень хочется ее именно до такого состояния докрутить. Поэтому скажем, что да, достаточно массированная атака с применением ОБК при определенной доле удачи, некоторых подготовительных мероприятиях и подавляющем численном превосходстве может прорвать РОСЛОЗ, а затем и ПЛОС. Ценой больших потерь, конечно же, и огромного расхода боеприпасов.
Если бы не хотелось, то в принципе было бы легко придумать сумму технологий, в которой создание ОБК физически невозможно. Простейший способ заключается в том, чтобы отнять у «космической шпаны» корабельные лазеры как эффективное ПРО, оставив при этом торпеды с ядерной БЧ мегатонного класса. Да, выйдя в космос прямо завтра мы окажемся в ситуации, когда ОБК не существует. Но все еще существует «самый ударный и самый ракетный» корабль-арсенал, возглавляющий боевую группу и расширяющий ударные возможности сопровождающих его кораблей поменьше.
Из обозначенных задач эскадры следует образ ее действий. Войти в пробитую в зондополе дыру так же, как крейсера, и нанести удар, внезапный если не в стратегическом плане, то хотя бы в оперативном. Целей, достойных применения сразу всех основных сил флота, на ТВД немного, а то и вообще одна. Но есть базы крейсеров из предыдущего параграфа, каждую из которых можно атаковать группой ОБК, поддержанных легкими силами. РОСЛОЗ там если и есть, то далеко не такая мощная, как на планетах с большим постоянным населением. Если враг вовремя не сориентируется и не сможет парировать этот удар своей эскадрой, база будет разрушена, а в эластичной обороне образуется дыра, которую можно использовать так, как описано выше. Тот же результат будет если эскадра на битву явится, но уступающая в силах атакующему. Это и есть сражение на выгодных нам условиях. Чтобы его избежать, враг должен сделать свои основные силы элементом эластичной обороны, и развернуть их на второй линии сети баз. И отступать вместе с ней, если мы побеждаем. Да, в аналогии с ПМВ ОБК действительно является аналогом танка.
Постепенно отбивая территорию, можно добиться ситуации, когда населенная планета, ради которой затевался весь сыр-бор, окажется в окружении. Держать там основные силы враг уже не сможет, он должен прикрывать свою эластичную оборону, а значит находиться гораздо глубже. Быстро прийти на помощь тоже не сможет. Планете придется рассчитывать только на свои силы, а одна планета огромную империю не побьет.
Часть 9: Абордаж в космосе
От того, какие бывают корабли, закономерно перейдем к тому, как они причиняют друг другу добро. И начнем с самого одиозного способа.
Абордаж в космосе — звучит глупо и странно. При слове «абордаж» мозг обычно рисует что-то вроде попугая в треуголке с деревянной ногой. Кажется, что все это осталось в бородатых временах парусных кораблей. Это ложное впечатление. Если рассматривать абордаж как захват не спустившего флаг военного судна другим военным судном с непосредственной высадкой на него бойцов, то такое было и в XX веке, и в XXI. Если смотреть более широко и понимать под абордажем также всякие полицейские и контртеррористические операции на воде, то это до сих пор входит в программу подготовки спецназа.
Перестав быть сверхполезным тактическим приемом, абордаж все еще остается одним из стандартных приемов, поэтому неудивительно, что его переносят в космооперу. Вполне очевидно, почему это происходит с точки зрения литературных задач. Но чтобы читатели не морщили носик, процесс должен получить логическое обоснование. То есть, ответ на вопросы «как?» и «на кой?»
Как?
Первый аргумент против абордажа в космосе — его техническая сложность. Стыковка без доброй воли другой стороны — высший пилотаж.
Мешает буквально всё — от ненулевой скорости даже основательно повреждённого корабля и огромных космических расстояний и до систем жизнеобеспечения и защиты обороняющихся. В современной космонавтике стыковка корабля с орбитальной станцией — это больше суток орбитального маневрирования в условиях, когда в стыковке заинтересованы обе стороны. Даже если обороняющиеся просто заставят свой корабль вращаться, это уже сделает абордаж практически невозможным. Практически единственные реалистичные варианты — это убедить обороняющихся сдаться самим под угрозой уничтожения их корабля или перехватить управление их кораблём с помощью ... предателя на борту.
...
Или нет? Конечно же, стыковаться с кораблем, который спорадически дает тягу в ту или иную сторону, задача не из легких. Но у любой ракеты есть запас характеристической скорости. Любое включение двигателя расходует его. Если в ходе перестрелки корабль получил пробоины в топливных баках и потерял много реактивной массы, его характеристическая скорость может оказаться близка к нулю. А еще у любого космического корабля есть трогательные сложности с отводом тепла. Если радиаторы, которые по определению должны быть выставлены наружу и не прикрыты броней, окажутся разбиты, сложности становятся проблемами по мере исчерпания внутренних резервов. Возможности использовать двигательную установку на полную мощность больше нет, лазеры ПРО — тем более. Когда корабль оказывается таким образом полностью обездвижен, задача сводится к сближению и стыковке с неуправляемым космическим объектом. Такое уже делали (история станции «Салют-7»). Собственно, для абордажа стыковаться даже не обязательно. Достаточно сблизиться с целью и врезаться в нее не слишком сильно. У защитников есть способы дополнительно усложнить задачу, например, заставив корабль вращаться. Но «Союз» рядом со специализированным абордажным ботом космооперы — все равно что этажерка «Фарман» рядом с современным реактивным истребителем. Чрезмерная ориентация на реалии современной космонавтики ничем не лучше переноса в космос реалий ВМВ на Тихом океане.
А до какой степени нужно обездвижить корабль, чтобы высаживаться на него без риска быть размазанным по обшивке из-за внезапного маневра цели? Как и большинство вопросов, этот легко снимается, если от качественных рассуждений перейти к количественным. В детстве даже те, кто с дерева не падал, наверняка прыгали из окна первого этажа. Это высота над землей 1.5 м минимум, а то и 1.8, от дома зависит. Скорость касания по формуле корень из 2gh ~5-6 м/с. Что в принципе соответствует скорости снижения парашютиста, но его еще ветром сносит, из-за чего скорость касания выше, чем снижения. Природная амортизация ног прекрасно справляется с мгновенным гашением этой скорости, но некоторая подготовка для парашютных прыжков уже требуется. Если вы в детстве через заборы лазали, там и с двух метров прыгать надо было. Тренированные паркурщики и с 4-5 м прыгают, а это уже скорость касания до 10 м/с. Но паркурщики приземляются кроссовками на асфальт. Если использовать прослойку в виде надувного матраса, там уже совсем другие цифры. Рекордная высота прыжка, совершенного каскадером без парашюта на съемках фильма, равнялась 70 метрам 71 сантиметру. Речь о фильме «Попрыгунчик» (США, 1978). Скорость в момент касания считайте сами. Если же говорить о спортивных достижениях... придержите челюсть. Актуальная запись в книге рекордов Гиннеса гласит, что рекордная высота прыжка без парашюта составляет 7,6 километров. Исполнителя трюка зовут Люк Эйкинс. Он приземлялся в растянутую на уровне 20 этажа сеть размером с футбольное поле. Упал не в самый центр сети на скорости ~200 км/ч, встал и пошел. Собственно, прицельное попадание в сеть из-за сноса боковым ветром было главным вызовом, но помог опыт парашютного спорта и, скорее всего, датчик GPS.
Я, конечно, не предлагаю устраивать паркур на приближающийся к вам корабль и не думаю, что вам там надувной матрас разложат, но эти цифры дают некоторое представление о встречающихся в реальности возможностях амортизировать удар. Не удовлетворившись этим, я пошел смотреть спецификации ремней безопасности автомобилей. Оказывается, они должны предотвратить вылетание из машины 80-килограммового водителя при столкновении с неподвижным препятствием на скорости 80 км/ч (~22 м/с). Конечно, во время такого соударения возникнет кратковременная 30-40-кратная перегрузка, после которой может не получиться прямо-таки сразу встать и пойти. Но отдышаться, встать и пойти вполне реально. При лобовом столкновении с другим автомобилем на встречке могут быть 90-кратные перегрузки, а рекордные краш-тесты проводятся с 200-кратными. Понятно, что все это в моменте. В общем, система защиты современных автомобилей — очень массовой гражданской техники — обеспечивает выживание даже в таких ситуациях. Да, тут уже выживание не означает немедленную дееспособность и, скорее всего, включает в себя травмы, но если относительная скорость перед абордажем достигает 50 м/с, наверное, эту скорость стоит как-то получше уравнять. До 5-10 м/с хотя бы, но и 10-15 сойдет за жесткую стыковку, а 20-25 будет на грани. Вот вам и запас на возможные неожиданности.
Конечно, в космосе все сложнее, потому что, с одной стороны, неупругий удар это вдвое меньший обмен импульсом, чем упругий, с другой, если вы оказались в космосе в футболке и шортах, риск размазаться по обшивке — не самая большая ваша проблема, а техника может далеко дойти. Примем вышеуказанные цифры за точность до порядка в первом приближении. Из них должно быть понятно, что схема «и тут я типа из последних сил даю маневровый импульс и жабордажников размазывает по обшивке» заведомо не рабочая. Скорость 10+ м/с не набирается ни «в последний момент», ни за счет открытия на тысячетонном корабле парочки баллонов с газом.
Соотнесем с порядком величин из части 2. Крупные корабли космической шпаны и постмаскопанка в принципе не способны воспрепятствовать абордажу за счет внезапных изменений тяги, коль скоро с ними сблизились и уравняли скорости. С реальными пацанами уже возможны варианты, и как минимум главный двигатель подстрелить точно придется. Та же история с маскопанком, но там острее стоит вопрос запаса характеристической скорости и вполне реально встретить корабль, который внезапно маневрировать может, но не собирается, потому что лучше рискнуть в CQB, чем заведомо не вернуться домой. Надо ведь понимать, что слонопотам не будет смотреть в небо, а абордажные (ро)боты не будут приближаться к вам одной волной, чтобы быть размазанными одним внезапным включением двигателя, и единичный маневр решает только часть проблемы. Если хотите, чтобы что-то внезапно ожившее на обездвиженном корабле сорвало его абордаж, лучше оживляйте турель.
На кой?
Основных причин для абордажа может быть две:
1) Хочется захватить само судно;
2) Хочется захватить что-то или кого-то на судне.
Почему это деление условное? Потому что ещё на этапе приготовлений один тип мог внезапно перейти в другой. Чаще всего такие проколы встречались, когда целью был сам корабль — его могли банально слишком сильно поломать в ходе боя, а тащить груду щепок и металлолома никому никуда не хотелось. Но бывало и по-другому. К примеру, заказчик говорил, что груз на борту слишком уж габаритный, так что проще будет тупо захватить корабль. На деле оказывалось, что груз хоть и большой, но не совсем уж неподъёмный и/или огромный, так что его всё же перетаскивали на свой корабль, а опустевшую «цель» пускали ко дну, чтобы не геморроиться
Третья опция, актуальная примерно до XVII века, заключается в том, что других способов добиться решительных целей не существует. Только во второй половине XVII века корабли начали нести достаточно много артиллерии, чтобы полагаться в бою лишь на нее. Но вплоть до изобретения бомбических пушек ситуация, когда после тяжелых повреждений и потерь среди экипажа корабль поднимает белый флаг, случалась гораздо чаще, чем потопление корабля в бою. В космосе эта опция реализована заведомо не будет. Потому что плутониевое ядро 21-килотонной ядерной бомбы 945М2 помещается в чемоданчик, который человек может нести в руках.
Мощь космического оружия или еще раз о том, как
Если корабль разбит в хлам настолько, что не может ни двигаться, ни отстреливаться, всегда остается возможность его эффективно добить путем подрыва такого заряда на обшивке. Разумеется, плутоний — это продукт сложного производственного цикла. Даже несколько килограмм оружейного плутония стоят очень дорого, особенно если учитывать вероятные проблемы с добычей ядерного топлива вне планет земного типа. При этом, его использование в качестве боеголовки не очень эффективно. Основным поражающим фактором в космосе является излучение. Мегатонна — это 4е15 Дж. Площадь сферы с радиусом километр составляет примерно 1.26е7 кв.м. Таким образом, плотность энергии в километре от взрыва составляет 0.04 МДж/кв.cм. Для сравнения, лазер с длиной волны 2.9e-7 м, радиусом линзы 3 м, мощностью 750 МВт и продолжительностью импульса 0.1 с (вполне реалистичные параметры) создает такую плотность энергии на расстоянии 1500 км. Этого хватает для испарения смешных 8 мм углерода или 18 мм алюминия (примерно соответствует толщине брони на крыше или корме корпуса БМП-3). Зачистка орбитального мусора, не более. Может, для обшивки космических кораблей, созданных в стиле Гагарина и Армстронга, этого хватит, но по меркам космооперы они и есть орбитальный мусор.
Чтобы с помощью ядерной бомбы чего-то добиться, нужно взрывать ее гораздо ближе. В ста метрах площадь уже в сто раз меньше и плотность энергии в сто раз больше. То есть, 4 МДж/кв.см. То есть, испарение 6700 мм углерода, 9200 мм C-Ti, 15 метров алюминия. Это уже явно слишком много для защиты броней... но соответствует попаданию из вышеописанного лазера на расстоянии 160 км. 750 МВт это не так уж много по меркам ядерных реакторов. И по меркам двигательных установок уровня «космической шпаны». При указанных в части 2 порядках величин 750 МВт можно получить без проблем. Потратив то же самое количество ядерного топлива, что уходит на бомбу, гораздо эффективнее. Так что, волны торпед с ядерными боеголовками, как у Воробьева в «Огненном» цикле, являются весьма расточительным способом ведения боевых действий. И ракетолазеры на ядерных бомбах, учитывая их КПД, в условиях космооперы тоже остаются уделом бомжей энергетических сверхдержав, не имеющих доступа к нормальным, по меркам «космической шпаны», реакторам, но имеющих огромные запасы урана.
Зачем я сравниваю ядерные бомбы с лазерами. Затем, что лазер — очень управляемое оружие, и им при желании можно аккуратно довести корабль до состояния недееспособности вместо того, чтобы полностью его уничтожить. Если говорить о кинетическом оружии, то оно менее управляемое, чем лазер, более эффективное, чем ядерная бомба, но с разрушительной мощью у него все очень печально. Большая скорость, которая необходима для достижения попадания, превращается в проблему когда речь идет о том, чтобы пробить броню. Для снаряда, летящего на «земных» скоростях, можно улучшить ситуацию за счет длинного стержня из твердого материала, но на «космических» скоростях работает гидродинамическая модель соударения, где важны только кинетическая энергия снаряда и прочность брони. Получается, что для 10-кг снаряда на скорости 50 км/c глубина кратера, пробиваемого в стали, составляет 1.38 метра. Соответственно, упомянутая в одном из моих рассказов «индукционная пушка Горшкова» (6 кг на 10 км/c) будет зарубаться на 406 мм. Для стиля Гагарина и Армстронга это очень много, но война в космосе означает производство брони тоже в космосе и возможность оснастить корабль адекватной по земным меркам защитой. А что такое 400 мм по земным меркам? Этого достаточно для отстрела БМП, но не хватит для того, чтобы брать современные танки в лоб. Скажем, лобовая броня танка M1 Abrams имеет совокупную толщину 860 мм, и это не чистая сталь, а слойка композитной брони. Известный линкор «Бисмарк» пушка Горшкова пробивает куда угодно, там слишком большой объем нужно было забронировать. Тем не менее, величины сравнимые: главный броневой пояс «Бисмарка» 320 мм, защита ГК 180–360 мм, боевая рубка 200–350 мм. Таким образом, если обмазаться щитами Уиппла, которые защищают от высокоскоростных объектов гораздо эффективнее, чем просто стальные пластины, можно создать броненосцы, которые получится очистить от лишних надстроек с помощью одного только кинетического оружия, но вот полностью уничтожить будет гораздо сложнее.
Так все же на кой?
Исторически вплоть до 1856 года самым распространенным поводом для абордажа было призовое право. Корпус корабля сам по себе можно было очень неплохо продать. Перспектива нажить состояние на продаже корпусов привлекала во все воюющие флоты множество приватиров. Со стратегической точки зрения это было выгодно, потому что строить новый корпус дорого и долго, а получить старый в ремонтопригодном состоянии вполне реально. В 1856 году призовые суды запретили по политическим причинам. Но подобный запрет совершенно не обязан существовать в космооперном сеттинге. Собственно, если у нас мир мегакорпораций с огромными частными флотами, которые можно мобилизовать в случае войны, и не очень большими регулярными военными, этот запрет даже никому не выгоден. Расплачиваться с наемниками трофеями очень полезно для кошелька, регуляров же можно вообще перевести на самоокупаемость.
Восполнение потерь за счет трофеев исторически имело место быть. В ходе ВМВ все стороны активно использовали трофейные танки и иногда даже самолеты, решая проблему запчастей путем канибализации. В войнах XXI века, когда у непосредственных исполнителей спонтанных актов насилия все оружие от двух-трех на весь мир иностранных корпораций вроде «Рособоронэкспорта», это стало еще актуальнее. Зачастую обе стороны конфликта используют идентичные образцы по всей номенклатуре вооружения и имеют трогательные сложности с производством нового. С военными кораблями, конечно, такой номер не проходит: уж очень сложное и очень штучное изделие. Но даже здесь намечаются определенные тенденции. Если говорить о фантастике, надо также учитывать возможность распечатки большинства запчастей на 3д-принтере. Если говорить о космоопере, надо также учитывать масштаб событий: самые простые скауты и истребители в космоопере не менее распространены, чем танки в нашем «третьем мире». Их производство наверняка серийное в великих державах, а малые державы наверняка широко используют импорт.
Сценарий, когда хочется захватить что-то, что находится на судне, тоже может случиться. Речь идет не только об очевидных случаях вроде микроэлектроники со сложным техпроцессом или редких металлов. Ресурсов в космосе, конечно, много, но ресурсы ценны по месту потребления. Облутать после боя дрефующие остовы на предмет воды, кислорода и реактивной массы сам бог велел. На некоторых из этих остовов все еще может быть живая команда, которая не планирует расставаться со своим кислородом.
О психологии
Итак, ответы на вопросы «как?» и «зачем?» существуют. Теперь нужно только создать тот менталитет, при котором экипаж доведенного до недееспособности корабля с одной стороны не будет торопиться сдаваться, с другой — также не будет взрывать корабль. Конечно, в реальной истории ХХ века оказавшиеся в безвыходном положении моряки часто открывали кингстоны, чтобы корабль не достался врагу. Но космический корабль нельзя затопить, его нужно именно взорвать. Спастись с уничтожаемого таким образом корабля крайне проблематично из-за разлета осколков. Причем сам по себе двигатель уровнем до «реальных пацанов» может дать лишь тепловой взрыв, которого недостаточно для приведения дрейфующего остова в состояние «непригоден к ремонту». Можно специально на этот случай оставлять ядерную бомбу, чтобы она была приведена в действие при угрозе захвата. В реальной истории парусного флота существовала опция взрыва крюйт-камеры, который мог быть осуществлен силами одного человека и уничтожал корабль вместе со штурмующими, а то и вместе со сцепившимся противником. Этой опцией обычно не пользовались. Так что, «стандартный протокол марсианского флота» из «Пространства» (описанный в эпизоде со штурмом «Доннаджера») может быть стандартным только при определенном менталитете. В общем случае абордажу в космоопере скорее быть, чем нет. Как минимум на определенном этапе развития техники.
Например, если вспомнить «Вархаммер 40 000», ситуация там очень хорошо настроена под возможность абордажа. Во-первых, сами корабли слишком огромны, чтобы какое-то существующее оружие могло уничтожить их легко и просто. В таких условиях абордажная партия, которая прорывается к ключевым агрегатам корабля, чтобы вывести их из строя, сама по себе может быть эффективным оружием. Во-вторых, по этой же причине корпуса сами по себе довольно ценные, а как минимум орки и хаоситы активно используют трофейную технику. На самом деле, Империум тоже радостно сдает ее механикусам, только комиссару не говорите. В-третьих, степень ожесточения конфликта настолько высока, что ни на какое гуманное отношение экипаж спустившего флаг корабля рассчитывать не может, а значит даже на дрейфующем остове есть смысл сопротивляться. В-четвертых, как минимум у Империума корабли священны, и механикусам очень не понравится идея взорвать их даже при угрозе захвата, если все еще остается возможность в будущем отбить назад. Ради того, чтобы корабль продолжал жить, им не жалко положить сколько угодно жизней людей.
Контраргументы психологического характера против возможности абордажа в космосе обычно сводятся к уверенности в том, что противник будет играть по вашим правилам. От создателей тезиса «проиграв космическое сражение и осознавая, что его города сейчас могут ушатать в ноль, оппонент в 95% случаев сдается». Получившего в XXI веке множество контрпримеров в виде городских боев.
Более серьезный контраргумент для случая с торговыми судами заключается в том, что в развитой экономике груз скорее всего застрахован, судно тоже, и умирать за них экипажу нет ни малейшего смысла. Во-первых, это в развитой. Во-вторых, должна быть уверенность, что пираты не выкинут сдавшийся экипаж в шлюз, а продолжат тратить на него ресурсы СЖО, чтобы галантно довезти до обжитых районов. И не продадут в рабство, и не разберут на органы, и не застрелят по пьяни, что даже в наше просвещённое время, к сожалению, случается. В-третьих, страховой агент хочет получить прибыль, и люди, про которых известно, что они поднимают лапки кверху при первых признаках опасности, не могут рассчитывать на такие же хорошие условия страховки, как те, кто собирается в неприятной или сомнительной ситуации бороться за груз. В-четвертых, вы может и хотите жить, но жить богато тоже неплохо, а заказчик платит за своевременную доставку груза куда надо. Тех, кто слишком легко и часто сдаётся, как минимум ждут проблемы с новыми заказами. Как максимум, всё равно смерть: заказчики бывают разные, и чем ближе фронтир, тем больше тех, кого подводить совсем чревато. В общем, и тут все не так просто.
В конце-концов, когда, вы думаете, наша экономика стала настолько развитой? Ни разу не в ХХ веке и тем более не в XXI. Коммерческое страхование морских перевозок документально подтверждено в XIV веке в Италии. Первый дошедший до нас страховой полис датируется 1347 годом и касается генуэзского судна «Санта Клара». Как обычно, наличие сохранившихся (весьма проработанных) документов означает, что явление существовало несколько раньше. Активное развитие страхования и распространение на другие страны происходит в XV веке — до и параллельно с ВГО. Ну а к концу XVII века примерно все торговые корабли Англии и Голландии были застрахованы. Да, правильно, к началу крупнейшей в истории крейсерской войны, которую им устроили Жан Бар, Дюгэ-Трюэн и компания. Золотой век карибского пиратства тоже пришелся на эпоху, когда страховка, скажем так, не была редкостью. Получается, контраргумент не работает.
N.B.
Возможность абордажа не обязательно означает возможность пиратства как частного бизнеса. Потому что пиратство требует также:
(а) Возможности скрытно выйти на цель и скрыться с места преступления, не привлекая внимания патрульных кораблей...
(б) ... которая лучше всего реализуема при наличии большого количества незащищенных перевозок...
(в) ... и может быть вообще не реализуема при определенных способах сверхсветовых перемещений.
Часть 10.1: Схватка крейсеров или фронт проходит через КБ
В предыдущих частях мы говорили о кораблях с точки зрения оперативного искусства. Сегодня мы поговорим о том, как они ведут себя в бою. Крейсер в данном посте — некая абстракция корабля, способного к самостоятельному бою с подобным ему противником. Это важно, потому что пост в некотором роде геймдизайнерский, он посвящен проработке баланса.
Поскольку крейсера сферические в вакууме и преследуют единственную задачу уничтожить друг друга, их взаимное позиционирование не играет роли в таком приближении. Для капитана игра представляет собой классическую JRPG, сводящуюся к применению своих способностей в правильном порядке. На фронте, который проходит через КБ, это скорее что-то вроде олдскульной D&D, где все решает сначала правильный билд, а потом броски кубиков, на которые нельзя напрямую влиять. В D&D, кстати, использовать способности в правильное время тоже важно, потому что как раз они позволяют модифицировать броски. И правильное позиционирование тоже имеет значение, но уже в массовом бою, а не в дуэли.
Арсенал демократии
Чтоб поднять самооценку где бы я не побывал Я везде с собой таскаю натуральный арсенал Я вожу с собой травмат и пейнбольный автомат Биту, ножик, самострел и оптический прицел © 38 попугаев «Милитарист»
Если мы говорим об уровне «космической шпаны», возможности для прокачки у крейсера богатые, потому что есть три сбалансированных вида оружия. Это джентльменский набор фантастики разумного прицела:
1) Лазеры, которым, как показывают уже не слишком свежие разработки импульсных химических лазеров, накачка от ядерного реактора даже не обязательна. Лазеры обладают убийственной точностью и не зависят от скорости цели, но убойная сила снижается с ростом дистанции, а большое зеркало, которое позволяет замедлить этот процесс, очень уязвимо. И нуждается для быстрого и точного наведения в приводе, который ещё больше. А наведение, как уже говорилось в части 2, нужно сверхточное.
2) Койлганы и рейлганы (далее «кинетика»). Впрочем, если мы не на уровне «без пяти минут космической шпаны» или выше, а на уровне (пост-)маскопанка, то электротермическая или легкогазовая пушка тоже неплоха. Благодаря отсутствию таких требований к электрической мощности и отводу тепла, как у «электроиндукционной», — даже в чем-то лучше. Дальность стрельбы потенциально неограниченная, но на практике приходится учитывать, что а) разнообразные погрешности, неизбежно возникающие в процессе выстрела, на действительно больших расстояниях приведут к заметным отклонениям снаряда от задуманной траектории и б) жизнь коротка, цель может успеть изменить свою траекторию. Настоящая дальность стрельбы из кинетического оружия на уровне «космической шпаны» будет такая же, как и у лазеров. На уровнях маскопанка, постмаскопанка и «без пяти минут космической шпаны» будет несколько выше, чем у лазеров, но максимум на порядок. Главное преимущество в том, что кинетика сохраняет убойную силу даже на предельной дистанции, и если попадает, то попадает.
3) Торпеды. Предпочитаю это название, так как ракетами в фантастике разумного прицела так или иначе является все, что летает в космосе и не обходится только лишь одним внешним приводом. То, что обходится, это снаряд. Боеголовки торпед могут быть ядерными или представлять собой рентгеновский/гамма лазер с накачкой от ядерной бомбы (знаю, что возможность такого технического решения под вопросом, но спорить об этом примерно так же продуктивно, как и о том, взлетит ли «Орион»). А могут и не быть. Простая осколочная боеголовка имеет очень серьезное преимущество. Оружейный плутоний и тритий, необходимые для современной ядерной бомбы, являются продуктами сложного технологического цикла и в итоге стоят гораздо дороже, чем сама ракета. В рамках маскопанка, постмаскопанка и «без пяти минут космической шпаны» представляется интересной концепцией «ракетолазер для бедных». Полезная нагрузка торпеды — огромное множество картриджей системы «стальной шторм», выпускающих волну снарядов в сторону противника с не очень большим приростом скорости, но вполне достаточным, чтобы причинить серьезные разрушения, особенно с учетом того, что скорости торпеды и снарядов складываются. Для повышения эффективности система будет работать не на порохе, а на водномагниевых патронах. Преимущество такой компоновки заключается в сокращении временного окна для перехвата и отсутствии необходимости добиться точного пересечения траекторий, используя двигатель торпеды. Кстати, двигатель торпеды потом можно подобрать для повторного использования.
Средства защиты
Здесь тоже выбор большой, но не все помогает от всего одинаково хорошо. Пройдемся по всем пяти типам по Гесту.
1) Перехват. Pretty classic. По ракетам и антиракетам антиантиракеты летят(С). Разумеется, лазерный луч не перехватить. А вот кинетический снаряд перехватить можно - примерно так, как было описано в художественной книге "Роза и Червь". На скорости 5-10 км/с, которая нужна для обеспечения приемлемого радиуса действия, столкновение с аэрозолем все равно что с камнем. Снаряд разрушается, превращаясь в расширяющееся облако пыли, и если препятствие было выставлено достаточно заранее, чтобы броня цели выдержала итоговую плотность энергии и импульса, все заканчивается хорошо. Проблема только в том, что маленький холодный снаряд в вакууме найти и точно локализовать гораздо сложнее, чем большую ракету с включенным двигателем. Перехват кинетики доступен в узком временном окне из-за высокой скорости снаряда. С помощью лазера он затруднен: слишком долго плавить вольфрамовый стержень, но весь и не надо, достаточно чтобы испарившееся вещество реактивной силой отклонило снаряд от траектории. А с помощью другой кинетики, скорее всего, требует большого расхода массы. В общем, трудно, но всё ещё достаточно актуально, чтобы переименовать ПРО (ПротивоРакетную Оборону) в ОО (Объектовую Оборону). Получается созвучно с AA-guns, звучит хорошо, мне нравится. Кстати, никакая религия не запрещает самим торпедам нести средства перехвата антиракет. Размывая границу между торпедой и дроном.
2) Малозаметность. С использованием свойств среды в космосе плохо, потому что там нет никакой среды... кроме той, которую вы взяли с собой. Для защиты от огня противника крейсер может создать искусственную среду из дипольных (РЭП) и пылевых (ОЭП) завес, заполненную ложными целями и тепловыми ловушками, в которой навестись на него будет не так-то просто. Это не классический стелс, потому что сами по себе завесы все равно видно, но дает хорошую защиту от лазеров и кинетики, потому что с расстояния в сотни километров сначала поди разбери хоть что-то за этими облаками, а потом поди пойми, где среди десяти надувных крейсеров один настоящий. Разумеется, для этого настоящий крейсер должен применять также маневр, меняя свою позицию за облаком после каждого залпа. Разумеется, имитаторы тоже должны маневрировать. С защитой от торпед хуже, потому что частью их полезной нагрузки может быть автоматика. ИИ аналогичного человеческому у нас нет, но к счастью для многих задач достаточно интеллекта осы или муравья. Грамотно составленный ракетный рой, где сначала идут дроны-разведчики, потом дроны класса «ружье Пятачка», оптимизированные под отстрел воздушных шариков, и только потом противокорабельные торпеды, легко прорвет такую защиту, если она единственная. Кинетика тоже может снизить эффективность такой защиты, стреляя дробью, чтобы вместо баллистики работала статистика. Дроби, правда, потребуется очень много. Еще один стоящий упоминания минус малозаметности заключается в том, что завеса работает в обе стороны, и поставившему ее крейсеру тоже мешает стрелять.
3) Уклонение. Вполне адекватный ответ на попытку стрелять кинетикой с предельной дистанции — и не только. От лазера не убежишь, но сорвать точное наведение луча на конкретный пятачок брони вполне реально. От торпеды в теории можно, но на практике все упирается даже не в устойчивость людей к перегрузкам, а в закон квадрата-куба (самый частый гость этой рубрики).
с ростом линейных размеров тела площадь его поверхности, либо поперечного сечения, растет пропорционально квадрату длинны (ширины, высоты) тела, а вот объем пропорционален уже кубу. При условии постоянства плотности кубу пропорциональна и масса объекта. А вот тяга двигателей пропорциональна квадрату или площади. И дело даже не в том, что на увеличение плотности реактивной струи нужно тратить энергию жертвуя при этом удельным импульсом, а ионикам нужна энергоустановка, чья мощность пропорциональна площади радиаторов. Площадь поперечного сечения, на которое придется тяга хоть ЖРД, хоть ЯРД, хоть ионников из Звездных Войн, хоть импульсных двигателей из Стартрека, хоть импеллеров из Хоноверса — площадь. И на нее может проходиться не больше ньютонов чем выдержит несущая конструкция. Утолщение несущей конструкции приведет к пропорциональному увеличению массы с падением ускорения. Материал с большей удельной прочностью можно применить и в малом корабле.
Убежать можно от поражающих элементов торпеды, но в общем случае она не обязана сбрасывать их достаточно заранее. Концепция «ракетолазера» или «ракетолазера для бедных» дополнительно усложняет задачу. Но в конкретной технической реализации торпеды тоже возможны нюансы, в зависимости от того, в каких условиях она выпущена и что вообще из себя представляет. Может, её выпустили на предельной разнице характеристических скоростей, и можно переманеврировать по энергетике. Может, у торпеды (ради экономии) ограниченное количество включений двигателя, или другие подобные трудности. В конце-концов, жизнь коротка, и даже при неотвратимости конечной встречи с торпедой каждая дополнительная секунда, выигранная за счёт маневра, есть у вашей ОО, чтобы её расстрелять.
Таким образом, маневр вряд ли является самостоятельным способом защиты, но является важной частью других, создавая неопределенность в положении цели при использовании малозаметности, не позволяя сосредоточить огонь на конкретном участке брони и вынуждая торпеды входить в радиус эффективного огня ОО до активации боеголовки.
4) Избыточность ресурса. Казалось бы, универсальный ответ. Дешевизна наших юнитов позволяет нам смеяться над вашими системами перехвата. Не совсем так. По условию задачи, крейсер пока что один, так что, избыточность ресурса следует понимать скорее как конструкционную прочность и резервирование всех важных систем. На самом деле, это плохой ответ. Все вышеописанное представляет собой защиту по принципу «все или ничего». Если вы малозаметны, маневрируете и перехватываете, в вас или попали, или нет. При грамотном использовании защиты будет очень часто получаться «или нет». Здесь же система хитовая, а в мире, где есть ядерные бомбы, 750 МВт-ные лазеры и аналоги «индукционной пушки Горшкова», долго живет не тот, у кого много хитов, а тот, по кому не попадают. Избыточность ресурса это хороший «последний рубеж» защиты, но полагаться только на нее слишком опрометчиво.
5) Броня. Казалось бы, на семь бед один ответ. Но если присмотреться, начинаются проблемы. Кинетика оставляет дыры во внешнем слое щита Уиппла и кратеры во внутреннем. Если в этот кратер попадет еще один снаряд, он углубляется. Так что, для защиты от кинетики броню нужно сочетать с маневром, а чем больше брони, тем меньше запас маневра. Лазеры на большом расстоянии не могут пробить саму броню, но могут аккуратно срезать с нее все лишнее, а именно: радиаторы, сенсоры, маневровые двигатели. Получится, что крейсер жив, но недееспособен, чего и требовалось добиться. Нужно сочетать броню с избыточностью ресурса (и проблемами хитовой системы) либо полностью полагаться на облака. Ракеты с кинетическими поражающими элементами об броню разбиваются, но если враг полагается только и исключительно на броню, его можно накрыть контактным взрывом ядерной бомбы. Это, по-видимому, единственный случай, когда ядерка незаменима, но если концепция броненосца без нормальных средств перехвата и малозаметности покажется кому-то хорошей идеей, то на случай встречи с таким кораблем все серьезные оппоненты будут иметь одну или две.
Обобщая пункты 4 и 5, можно сказать, что в рамках аналогии с D&D способность к перехвату, малозаметности и маневру, это твой класс доспеха, а броня и избыточность ресурса это твои хиты. Два принципиально разных слоя защиты.
Время минимаксинга или скрипач не нужен
Имеем следующую картину по эффективности методов защиты против трех типов оружия.
Какой отсюда можно сделать вывод по поводу облика нашего крейсера? На первый взгляд кажется, что КНБ (камень-ножницы-бумага) не складывается.
Маневр не нужен. Защита перехватом является улучшенной версией защиты маневром. Крейсер не крутится, как уж на сковороде. Он использует маневр только в качестве неотъемлемой части других защит. Кинетика тоже не нужна. Не существует типа защиты, который она пробивала бы наилучшим образом. Крейсер, оптимизированный под дуэль с себе подобным, вооружен в основном лазерами и торпедами, защищается от лазеров малозаметностью (которая вообще топовая защита), а от торпед перехватом. Активация ОО вскрывает настоящую позицию крейсера, поэтому после отражения торпедной атаки позицию нужно менять, используя маневр, а пока это происходит, броня защитит от огня радостно ударивших лазеров. Очевидное решение — распределение ОО по ряду огневых точек за пределами крейсера. Автономные боевые модули, истребители малого перехвата, артиллерийские дроны, — называйте как хотите. Таким образом, тяжелый крейсер, который должен обладать боевой устойчивостью, становится в некотором роде «авианесущим».
Чтобы на этом празднике жизни кинетика тоже занимала свою нишу, надо убрать у нее уязвимость к перехвату. Тогда получится ситуация, в которой способность кинетики лучше преодолевать малозаметность делает ее предпочтительнее лазера на этапе «утюжим цель, которую вскрыл, но не поразил ракетный рой, пока она не сместилась слишком сильно». К счастью, убирая кинетику, мы автоматически убираем эту уязвимость. Ведь чтобы перехватить снаряд пушки, нужно в узком временном окне на большом расстоянии от корабля поставить плотную аэрозольную завесу. Ну вы поняли: кинетика является лучшим способом противодействия себе самой. Также соблазнительно использовать ее в качестве дальнего рубежа ОО, чтобы заставить торпеды маневрировать, сжигая топливо. Также электромагнитная катапульта может использоваться для первоначального разгона торпед и дронов.
Если ваше КБ совсем отказывается от кинетики, то вражеская кинетика становится продвинутым аналогом лазера, и отбиваться от нее придется как раз маневром. То есть, КНБ складывается, хоть и экзотическим образом.
Более классическая КНБ может быть получена на ТУ маскопанка. Разница заключается в отсутствии достаточно мощных и дальнобойных лазеров. Все зависит от конкретного состояния технологий, но может быть так, что на актуальных дистанциях боя основной боевой корабль или даже крейсер нельзя надежно поразить с помощью лазера. Эффективность брони против лазера — высокая. Поэтому нужна кинетика.
Или на ТУ «реальных пацанов», когда появятся плазменные/ускорительные пушки, против которых эффективность брони низкая. Особенно если (как у Воробьева в «огненном» цикле) лазеры нащупают потолок, и их эффективность против брони на актуальных дистанциях боя станет низкой. Тогда получится, что от лазеров защищаются малозаметностью и некоторым сочетанием маневра с броней — соблюдая дистанцию. От обновленной кинетики защищаются малозаметностью и перехватом, иногда маневром, выходя из конуса поражения. Единственной защитой от торпед является перехват, потому что на уровне «реальных пацанов» уже нет трогательных сложностей с термоядерными БЧ, которые были раньше. Но благодаря более мощным лазерам и тем же плазменным/ускорительным пушкам эффективность этой защиты резко возрастает, так что идея брать массой, просто разгоняя осколочную торпеду посильнее, вряд ли уйдет на свалку истории.
Единственная проблема плазменных пушек в том, что... их нет. В смысле, с точки зрения современной науки не понятно, каким образом можно добиться эффекта, аналогичного описанному в «огненном» цикле. И пришло время наконец с этим разобраться.
Часть 10.2: Кинетическая артиллерия реальных пацанов
Описывая в части 2 оружие, которое будет актуально на уровне «реальных пацанов», я сказал следующее:
В любом случае, между миллионом км и десятками тысяч образуется мертвая зона, которую, видимо, и должны перекрыть гипотетические плазменные пушки.
Эти «гипотетические плазменные пушки» — страшная беда научной фантастики. Потому что никто не знает, как они устроены. Как удержать плазму на таком расстоянии — загадка. А задача-то стоит. Уровень «реальных пацанов» существует, дистанции боя между миллионом и десятками тысяч километров возникают на нем естественным образом, но вот чем на них работать?
Постановка задачи
На каких новых физических принципах может быть основано орудие, способное поражать на расстоянии порядка 100 тыс. км цели с характерным размером 10-100 м, скоростью до 100-1000 км/с, поперечным ускорением до 2 м/с^2 с вероятностью хотя бы 5% для каждого конкретного выстрела? Под «поражать» для простоты подразумевается способность пробить эквивалент 6700 мм углерода. Масса орудия до 1000 тонн, считая механизмы наведения, заряжания, етс. и боекомплект на сто выстрелов. Ограничение по длине — 100 м. Электростанция на чертеже может быть условно не показана, но ее мощность не должна превышать 10е15 Вт. Дешевизна не главное, но она тоже важна: нельзя использовать оружейный плутоний или тритий в количестве, которое подразумевает запихивание ядерного арсенала какой-нибудь Франции в боекомплект одного орудия. В разумных количествах и в многоразовой части — можно. Орудие должно быть пушкой, поскольку ответ «управляемая ракета» очевиден, но по своей динамике ракетный бой принципиально отличается от артиллерийского, а по способности обходить разные способы защиты ракеты и снаряды принципиально отличаются. Ракеты подводит «кошмар формулы Циолковского». Необходимость разгонять свое топливо собственным двигателем означает, что по сравнению со снарядами (у которых система разгона одна на всех и представляет собой внешний привод) ракеты громоздкие, горячие и дорогие. Будучи громоздкими и горячими, они уязвимы к перехвату, а будучи дорогими — не рассчитаны на долгий бой. Поэтому если на данном техническом уровне возможен артиллерийский ОБК, великие державы будут стремиться заполучить его.
Что не работает
Никакие традиционные варианты фантастического оружия для решения задачи не подходят. Лазер губит дифракционная расходимость луча. Сохранить на 100 тыс. км. достаточную плотность энергии невозможно при любом разумном размере зеркала, а вынос фокуса на такое расстояние диктует совсем уж нереалистичные требования к геометрии. По законам оптики, фокусное расстояние зеркала это два радиуса кривизны. Уже при фокусе в 2 тыс. км. радиус кривизны 1000 км. Наше условно 10-метровое зеркало само представляет собой 2 угловые секунды этого круга. Почти не отличаясь от плоскости, но всё же отличаясь строго определённым образом. Высота хорды — 0.000019 м. Или 19 мкм. На миллиметре радиуса эта высота должна меняться известным образом на 1.9 нм, чтобы по форме оно всё ещё было окружностью нужного радиуса. И чтобы прицеливаться по дальности (хотим систему с переменным фокусом), придется его геометрические параметры с такой точностью менять. С точностью до нанометров. Возникает резонный вопрос: а как произвести это чудо техники? Допустим, для лазера реальных пацанов это как-то возможно. Но если фокусное расстояние возрастёт ещё в 50 раз, а угол дуги, соответственно, снизится, очевидный ответ — никак. Там высота хорды как таковой уже порядка нанометров. Необходимость позиционировать атомы с далеко субатомной точностью, причём управляемо по площади круга десятиметрового радиуса, причём на платформе, движущейся, греющейся, дающей спонтанную тягу и находящейся под обстрелом, надежно выносит искомые линзы и зеркала за пределы физически возможного.
N.B. Можно заметить, что для собирающей линзы фокусное расстояние зависит от показателя преломления по формуле 1/F = (n-1)(1/R1+1/R2), где R1 и R2 радусы кривизны поверхностей, n - относительный показатель преломления, а F - фокусное расстояние. Зависит, правда, неприятным образом. Если линза из какого-нибудь кристалла, то фокусное расстояние кратно уменьшается по сравнению с зеркалом того же радиуса кривизны. А вот жидкости и газы, у которых n меньше двойки, открывают интересные возможности. Возможно, боевые лазеры реальных пацанов перейдут от твердых (в прямом и переносном смысле) зеркал к... ну да, классической космооперной схеме с линзой, которая, к тому же, представляет собой проточный хладагент, что решает вопрос с отводом тепла. Показатель преломления газа зависит от плотности. Зависит сложным образом, но в приближении малых давлений можно считать, что (n-1) прямо пропорционален ей. Хорошие новости в том, что прицеливание по дальности осуществляется изменением давления газа, что можно контролировать точнее, чем геометрию твердой поверхности. А плохие в том, что плотность понадобится для эффективного отвода паразитного тепло. И там будет уже не 500-кратное преимущество, как при водороде в н.у., а существенно поменьше. Рекордсмен тут гелий, у него при н.у. показатель преломления 1.000036. Ну что, как вам лазеры на газовых линзах? Увы, для решения поставленной задачи всё ещё недостаточно хороши. Фокусировка на больших расстояниях с ними не является проблемой, но дифракционную расходимость никто не отменял.
Снизить вредное воздействие волновой оптики до приемлемого можно, если использовать гамма-лучи или жесткий рентген. Увы, несмотря на всеобщую любовь к Веберу, с чьей легкой руки ракетолазер навечно вошел в космическую фантастику, это не выход. Жесткий рентген не слишком сильно расходится, но также он вообще не сходится. В принципе. Никаких зеркал для гамма-лучей или хотя бы рентгена еще не придумали даже теоретики. Есть попытки фокусировки с помощью дифракции, они даже удаются на мягком рентгене. Есть зеркала, работающие при падении, близком к касательному, опять же, для мягкого рентгена. Но это замкнутый круг. Чем жестче рентген, тем сложнее соорудить для него дифракционную решетку, чем мягче рентген, тем больше у него дифракционная расходимость. Для гамма-лучей, у которых длина волны сравнима с размером атома, это безнадежно. Поэтому гамма-лазер не использует зеркало, а выглядит вот так:
Угол дивергенции, равный удвоенному арктангенсу отношения ширины излучающей среды к длине, — еще более страшный зверь, чем дифракционная расходимость. При любых реально достижимых размерах стержней пятно оказывается слишком широким гораздо раньше ста тысяч км. Именно поэтому «разерное» направление СОИ прикрыли вскоре после наземных испытаний. Для поражения цели типа «боеголовка» хотя бы на тысяче километров нужна была мегатонная бомба. Только что вы заслушали приговор ракетолазеру в рамках нашей задачи. Даже если удастся продвинуть отношение w/l на два порядка (резиновой технологией), будет дисквалификация за «запихивание ядерного арсенала какой-нибудь Франции в боекомплект одного орудия».
У пучкового оружия с расходимостью проблемы еще хуже, чем у лазерного, причем, скорее всего, неустранимые. Чтобы заряженные частицы не расталкивала электростатика, их нужно нейтрализовать, при этом им передается трудно контролируемый поперечный импульс. Угловой размер цели в нашей задаче составляет одну миллионную радиана, поэтому любая система, в которой возникают заметные поперечные силы, может обеспечить попадание только случайно. Если удариться в новые физические принципы и допустить управляемую гравитацию, можно будет разгонять сразу нейтральные частицы, избавившись от этой проблемы... но управляемая гравитация сильно выводит фантастику за пределы научной. Хотя, возможно, в части 3 вы все же захотели ее взять. Тогда можно остановиться на гравитационных нейтронных пушках. Очень в духе классической космооперы. Если объяснения в духе «тайми-вайми» вас не устраивают, как меня при написании этой части, читайте дальше.
Снаряды рейлганов и койлганов слишком медленные при любых разумных размерах конструкции и разрушаются при попытке разгонять их быстрее. Двухступенчатая система, где электромагнитная катапульта разгоняет снаряд, который донаводится на цель и отправляет в нее поражающие элементы узким конусом с расстояния в 2000 км, может стать решением. При очень оптимистичной для «не резиновой» ЭМ-катапульты длине 100 м можно достичь скорости снаряда 100 км/с. Подлетное время составит 20 минут. Дельту 2-3 км/с, а хотя бы и все 10, можно обеспечить подрывом направленного заряда из обычной взрывчатки. Взрыв на 20 секундах подлетного времени позволяет набрать 200 км поперечного отклонения и поразить 4% требуемого круга. С учетом того, что цель в действительности не может уклоняться идеально, требуемая вероятность как раз добита. Но контрмеры еще не учтены, и собственная РЛС снаряда на чертеже условно не показана. Увы, подлетное время в 20 минут, а по-хорошему на порядок больше, — слишком серьезный недостаток этой прекрасной идеи. 20 минут противнику за глаза хватит для того, чтобы расстрелять весь собственный б/к и применить контрмеры. То есть, задача формально решена, но по-хорошему под бой с такой динамикой оптимизирована все же управляемая ракета, а не пушка.
Простой и понятный неправильный ответ
Итак, основная проблема кинетической артиллерии — первая ступень. И она решаема, если вынести разгонный трек за пределы ствола. Выше уже прозвучали ключевые слова про внешний привод. Мы можем разгонять снаряд не только магнитными полями в койлгане, но и потоком заряженных частиц, бьющих в электрический/магнитный парус. Или лазерным лучом, бьющим в световой парус. При длине разгонного трека 1000 км для набора скорости 1000 км/с за 2 секунды нам надо 500 000 м/с2. Ускорение на уровне снарядов в современных пушках. Лазеры «реальных пацанов» могут обеспечивать разгон и на более длинном треке, доводя скорость снаряда до 5-10 тыс. км/с, чтобы он проходил зону вражеской лазерной ОО достаточно быстро.
У такого подхода все еще остается проблема. Да, «парусные» снаряды мало уязвимы для лазерного ОО. Но вполне себе уязвимы для кинетического ОО, работающего путем постановки аэрозольных завес. Цель слишком большая и слишком сильно излучает на этапе разгона. И мы все еще «стреляем чемоданами с золотом», хоть и обошли кошмар формулы Циолковского, и «весь ядерный арсенал какой-нибудь Франции» уже ни при чем.
К счастью, нашелся более правильный ответ.
Макропушки
Да, знакомое название. Но именно такое должно быть по справедливости присвоено этому детищу сумрачного гения. Предлагается взять тонкую сферу размером от нескольких микрон до нескольких миллиметров. Высокое отношение площади поверхности к массе позволяет получить на ней высокое отношение заряда к массе. Далее мы засовываем сферу в электростатический ускоритель любого из известных типов. Важно, что не электромагнитный, а именно электростатический. Там нет поперечных сил, плохо влияющих на точность, и наведенных токов, которые испарили бы снаряд. Поэтому единственным ограничением служит предел прочности на разрыв. Процесс описывается следующими формулами:
Maximum acceleration = (0.75 * T) / (R * Density) Maximum acceleration is in m/s^2. T is tensile strength is in Pascals. R is macron radius in meters. Density is in kg/m^3.
Предлагается стрелять следующими снарядами:
1) Миллиметровая алмазная сфера (1,600 MPa strength and 3510 kg/m^3 density) с отношением толщины к радиусу 1:1000 и массой 1.83*10^-9 kg. Отношение заряда к массе 1.5 — 3 C/kg. Максимально ускорение 6.8*10^11 m/s^2.
2) Микрометровая сфера из углеродного волокна (файбера) (7000 MPa strength and 1790 kg/m^3 density) с отношением толщины к радиусу 1:100 wall и массой 9.4*10^-16 kg. Отношение заряда к массе 296 C/kg при отрицательном заряде или 2960 C/kg при положительном. Максимальное ускорение 5.8*10^12 m/s^2.
3) Микрометровая сфера из несуществующих углеродных нанотрубок (63,000 MPa strength and 1000 kg/m^3) с отношением толщины к радиусу 1:10 и массой 7.8*10^-14 kg. При отрицательном заряде достигается 356 C/kg. При положительном — 3560 C/kg. максимальное ускорение 9.45*10^13 m/s^2.
4) Сфера диаметром 10 нм из углеродной решетки (200 MPa strength and 300 kg/m^3 density) массой 1.6*10^-22 kg. Отрицательный заряд 8850 C/kg. Положительный заряд 39,665 C/kg. Максимальное ускорение 1*10^11 m/s^2.
Варианты разгона предлагаются следующие:
A) Одноступенчатый электростатический ускоритель на 10 MV.
B) 100-метровый многоступенчатый электростатический ускоритель со средним градиентом напряжения 3 MV/m и общим 300 MV.
C) 100-метровый кольцевой ускоритель с полем в 10 Тл.
D) 100-метровый ускоритель, толкающий макрон электронами.
E) 100-метровый ускоритель, толкающий макрон протонами.
Скорости снарядов получаются следующими:
A1) 7.7 km/s
A2) 243 km/s
A3) 266 km/s
A4) 890 km/s
B1) 42 km/s
B2) 1,332 km/s
B3) 1,461 km/s
B4) 4,877 km/s
C1) 1.5 km/s
C2) 1,480 km/s
C3) 1,780 km/s
C4) 19,827 km/s
D1) 11,661 km/s
D2) 721 km/s
D3) Невозможно.
D4) 35.7 km/s
E1) 11,661 km/s
E2) 10,392 km/s
E3) Невозможно.
E4) 913 km/s
Варианты С4, D1, Е1, Е2 и с некоторой натяжкой В4 обеспечивают нас достаточно быстрым снарядом, чтобы поражать цель на нужном расстоянии. Варианты D1, Е1, Е2 используют исключительно уже существующие материалы. Ну да, мы больше не стреляем чемоданами с золотом, мы стреляем бриллиантами. Варианты с единичкой вычеркнуть. Или нет? Синтетические промышленные алмазы сегодня практически ничего не стоят, а уж в будущем... Но на всякий случай вычеркнем.
Методом исключения, выбираем Е2. То есть, базовая макропушка стреляет положительно заряженными шариками из файбера, которые разгоняются в линейном ускорителе пучком протонов. Поперечных сил здесь не возникает, потому что шарик вылетает из своего ствола один. Правда, шарики у нас слишком легкие. Каждый несет 0.05 Дж энергии. Чтобы получить что-то разумное в тротиловом эквиваленте, нужно уложить в цель буквально сотни миллиардов шариков. Для внешнего привода это скорее плюс, но попытка дешевой реализации макропушки на существующих технологиях закономерно не удалась.
Впрочем, попытка реализации дорогой удалась лучше. Вариант D1/Е1 придает каждой сфере 0,1 МДж энергии. Это не бог весть что, 24 грамма тротилового эквивалента. Но если за один залп выпускать по цели тысячу шариков (например, последовательно вбрасывая их в поток частиц или соорудив бандуру из множества параллельных стволов, благо они не должны быть большими), можно обеспечить эквивалент легкой артиллерии, зато с запредельной дальностью. Все равно не круто. Для пушки нужны сферы побольше. Но они хуже разгоняются, и... упс.
Спасительный графений
К счастью, у нас есть кое-что получше файбера.
Практически достигнутый предел прочности графена — 50-60 GPa. Плотность при этом — 1 г/куб.м. Это значит, что предельное ускорение, которое может выдержать графеновая сфера, — примерно 4*10е10 / (радиус в метрах) метров на секунду в квадрате. Миллиметровая сфера, таким образом, держит 4*10е16. На стометровой длине ее можно разогнать до релятивистских скоростей. В электростатическом ускорителе любого из известных типов, лишь бы он был достаточно мощным. Очень мощным быть не надо, поскольку у графеновой сферы стенки могут быть очень тонкими. При принципиальной возможности прицеливания это поднимает дальность стрельбы чуть ли не до световых минут. Столько покамест не требуется, а значит можно либо ускоритель сделать компактнее, либо стенки толще. Второе позволит довести энергию шарика до снарядов уже тяжелой артиллерии. 4 гигаджоуля — и один шарик несет энергию снарядов главного калибра линкоров ХХ века. Мощность энергетической установки 10е15 Вт позволяет вести такими шариками очень плотный огонь, лимитированный лишь скоростью зарядки конденсатора.
Есть и опция стрелять дробью из шариков полегче. Слова про любой ускоритель означают, что можно разгонять банально между анодом и катодом. Этот способ хорош тем, что энергия (4 ГДж) держится в нашем мега-конденсаторе до тех пор, пока у него не случится пробой. Даже если в запасе сотые доли секунды, за это время можно последовательно прогнать по стволу несколько шариков, что недоступно при «толкательном» разгоне. Друг другу они не мешают, так как будут идти со слишком большим разрывом для сил электростатического отталкивания. Стрельба дробью увеличивает вероятность попадания. Вот вам и «резиновая технология». Вот вам и макропушка.
Самое веселое: при нынешних ценах на графен снаряд стоит всего лишь около 1000 рублей, не считая формирования в сферу и накопления на ней заряда. Никаких чемоданов с золотом.
Формульное подтверждение того, что задача решена
Effective range = MV * TR^0.5 / (Chance to hit^0.25 * (0.5 * TA)^0.5))
Effective range is in meters.
M is the velocity of the macron in m/s.
TR is the target’s radius in metres.
Chance to hit is a fraction.
TA is the target’s acceleration in m/s^2
Таким образом, при подстановке из исходной задачи TR = 100, TA = 2, попадание на 100 000 км с шансом 0,05 получаем необходимую скорость снаряда 4729 км/с. Если уменьшить размер цели в 10 раз, придется увеличить скорость в 100 раз, но это физически невозможно. Поэтому, добиться индивидуального попадания на нижней границе заданного размера не получится. Но увеличить скорость в 25 раз (до 118 тыс. км/с) все еще физически возможно, а это значит, что по цели с размером 20 м мы попадаем с требуемым шансом, а это значит, что можно сделать 4 параллельных выстрела и накрыть 10-метровую. При этом, более «легкая» цель допускает использование для своего поражения полых графеновых шариков. В отличие от лазера, убывает квадратично только вероятность попадания, энергия снаряда остается неизменной.
Chance to hit = (TR/(0.5*TA * (Distance/MV)^2))^2 Chance to hit is a fraction. TR is the target’s radius in metres. TA is the target’s acceleration in m/s^2 Distance is the distance to cross in meters. MV is the velocity of the macron in m/s.
Таким образом, при скорости снаряда 10000 км/с получаем на 100 000 км гарантированное попадание в цель с поперечным размером 100 метров (основной боевой корабль) и... 1% в цель с поперечным размером 10 метров (истребитель или отдельные узлы дредноута). На световой секунде будет 1,25% в ОБК (это все еще удовлетворяет условиям задачи, если делать 4 независимых выстрела), по истребителям же стрелять совсем бесполезно.
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Первоисточник концепции макропушки — http://toughsf.blogspot.com/2019/11/hypervelocity-macron-accelerators.html#more
Источник про предел прочности графена — https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6962388/
Часть 11: Космический покер
Поскольку описанная в предыдущих частях концепция космооперной войны в значительной степени построена на обмане противника (Сунь Цзы был бы доволен), следует, поднявшись на следующий уровень тактики, описать основной способ такого обмана.
Главный герой этой части — стандартный разгонный блок (СРБ) «Самум», который используется «космической шпаной», чтобы отправлять в межпланетные путешествия любую полезную нагрузку массой от двух до 18-ти тысяч тонн. В первом случае используется один СРБ, во втором — связка из девяти. Связать девять штук так, чтобы они работали синхронно, мы еще можем, а вот больше уже нет. Поэтому на случай разгона чего-нибудь более тяжелого у нас есть СРБ «Трамплин», а для грузов полегче — СРБ «Бора». Они тоже могут работать в связках до девяти, но мало какой монстр на уровне «космической шпаны» потребует для своего разгона девяти «трамплинов». Конкретный принцип устройства «Самума» здесь не принципиален. Допустим, это ядерный буксир.
СРБ — максимально дешевая конструкция, возможно вообще одноразовая, но это не точно. Вполне вероятно, что многоразовость окажется более правильной для снижения цены. Цена изначально порезана за счет конструкторских решений и дополнительно снижается за счет стандартизации и очень массового производства. Один и тот же СРБ используется как для гражданских перевозок, так и для военных. Так что, можно скупать у гражданских за бесценок блоки, выработавшие 95% ресурса (в случае одноразовых — пролежавшие 95% гарантийного срока хранения). Почти один и тот же используется всем человечеством, потому что где не уравняли общие корни конструкторской школы, там уравняла конвергенция. Так что, можно без изменений пустить в дело затрофеенные на вражеских складах или милостиво подброшенные доброжелательной более великой державой.
Чуть менее главный герой — маскировочная сеть. Это легкий металлический каркас, покрытый фольгой. Стоит ничего, даже если растянута на пару квадратных километров. В оптическом диапазоне выглядит как дирижабль, на радарах — как воздушный шарик. Весит ничего, поэтому в космосе, в отсутствие сопротивления атмосферы, благополучно выдерживает свой вес даже под трехкратной перегрузкой. Разумеется, все базы военно-космического флота обтянуты маскировочными сетями, чтобы вероятный противник не заглянул на них даже в самый мощный телескоп. Из-за сети торчат батареи и радиаторы (хотя в принципе саму сеть тоже можно использовать как радиатор), но они не менее стандартизированы, чем СРБ, и еще более дешевы.
8 августа, ровно в 4 утра по Гринвичу Соединенные Штаты Земли объявляют войну отколовшейся колонии на Венере. В этот момент, разгон к Венере от Земли начинают объекты трех типов:
1) Истребитель класса «Техас», представляющий собой 8 тысяч тонн чистой мощи. Многочисленные торпеды, в том числе с ядерными бомбами направленного взрыва, парочка тяжелых рельсовых пушек, лазерная установка для ПРО, противорадиационная защита, щиты Уиппла, продвинутые системы РЭБ, ядерный реактор для питания всего этого и маневрирования в бою, хорошо обученный экипаж, СЖО и вращающийся бытовой блок для него. Ну хорошо, не все 8 тысяч тонн чистая мощь, там еще рабочее тело должно быть. Так или иначе, стоит все это безумные деньги: на несколько порядков дороже, чем четыре «Самума», которые разгоняют «Техас» к Венере. Но в режиме бесшумного хода реактор «Техаса» выключен, а оружие обесточено. Энергию потребляет только экипаж и все связанное с ним, системы связи и что-нибудь еще, что вполне можно обеспечить за счет реакторов «Самумов», РИТЭГ-ов или вынесенных за маскировочную сеть солнечных батарей.
2) Связка тонкостенных контейнеров со льдом общей массой 8 тысяч тонн (далее «имитатор»). Не стоит ничего даже по сравнению с разгоняющими ее четырьмя «Самумами», не говоря уже о «Техасе». Даже если прибавить к стоимости контейнеров их нагрев до равновесной температуры крейсера «Техас» в режиме бесшумного хода с помощью РИТЭГ-ов, солнечных батарей или реакторов «Самумов». При этом, вода — штука полезная. Спутников-то у Венеры нет, а равновесная температура на орбите высока и исключает наличие ледяных астероидов. Так что, воду приходится везти с собой.
3) Вспомогательные суда всяческие. Например, дистанционно управляемые противоракетные платформы «Салют», идущие цепью перед основным боевым порядком, чтобы прикрыть его от выпущенных с целью рекогносцировки торпед. Или мобильные телескопы для разведки. Или флотские транспортники, везущие технику для планетарного сражения. Цепь «салютов» никто маскировать не собирается, а вот флотские транспортники замаскировать стоит, возможно, добавив еще имитаторов.
Боевой порядок развернут на десять тысяч километров во все стороны. Это нужно чтобы избежать поражения двух крейсеров одной ядерной бомбой. Это значительно больше, чем дальность эффективного применения оружия «космической шпаны». По данным венерианской разведки, примерно 80% объектов в основном боевом порядке — имитаторы. Поскольку имитаторы очень дешевы, на общую стоимость мероприятия они почти не повлияли.
Как быть венерианцам? Встречать врага разреженным строем плохо. Если «Техасы» идут одним ударным кулаком, то смогут перемолоть стоящую на их пути группу быстрее, чем та получит поддержку. Собрать свой кулак тоже плохо, потому что с высокой вероятностью он будет нацелен в имитаторы, и «Техасы» спокойно пролетят к Венере. И потом, может быть так, что враг рассредоточился, пожертвовав частью своих кораблей ради того, чтобы остальные пролетели. Бой на встречных курсах скоротечен, времени на второй заход не будет. Надо понять, кто есть кто.
Но как это сделать, если имитатор и «Техас» ничем не отличаются? Их массы равны. В оптическом диапазоне мы видим два дирижабля и четыре выхлопа «самумов». В ик-диапазоне мы видим два источника тепла с одинаковой мощностью излучения и равновесной температурой. В радиоволнах мы видим просто два дирижабля.
Разумеется, эта же логика может быть применена венерианцами. Но не приведет к взаимному гарантированному уничтожению, если будет распространена на уровень выше. В рамках подготовке к возможной войне с Венерой, СШЗ еще в мирный период могли озаботиться строительством сети баз настолько близко к ней, насколько позволяют законы космического права: в точках Лагранжа Земля-Солнце, на орбите квазиспутника, етс. Любые гражданские транспорты, отправляющиеся на эти базы, получают в нагрузку в запечатанных контейнерах:
1. Легкие истребители или скауты
2. Великий Суп для космодесанта.
3. Блэкджек и кибершлюх для господ-офицеров флота.
4. Зияющее ничего, дабы нельзя было однозначно связать отправку контейнера с переброской сил.
Венерианцы знают количество вымпелов флота СШЗ из условной Википедии. Но не знают на какой из баз и что сосредоточено. И пока не ликвидируют всю сеть баз — к Земле сколько-нибудь значимые силы не пошлют. Исключение — у них хватает сил одновременно на рейд к Земле и оборону своей планеты, но в таком случае уже ничего не поможет.
Война фигня главное маневры
Теперь, вооружившись знанием тактики более высокого уровня, можно вернутся к рассмотрению свойств «крейсеров» с другого боку.
В части 10 мы обсудили характеристики кораблей, относящиеся к их огневой мощи и защищенности. К вопросу о том, кто все уничтожит, а кто все переживет. Однако, корабли противопоставлялись друг другу сферические и в вакууме. Говорить в таком ключе о скорости и маневренности бессмысленно. Действительно, если у нас два крейсера абстрактно пытаются друг друга забодать до результата, их относительное перемещение не так уж важно. Ну, до тех пор, пока возможности догонять и убегать сопоставимы. Даже если у крейсеров проблемы с быстрым изменением направления движения, они просто дерутся по принципу «сошлись-разошлись». Всегда сойдутся, так как в описанной модели не имеют другого смысла существования. Параметры двигателей и топливных баков как бы тоже есть, но как привести их к общему знаменателю с огневой мощью и защищенностью?
Ответ — через третий объект. Рассматривать дуэльную ситуацию в отрыве от цели боя немного странно. В жизни дуэльных ситуаций не бывает, дерутся всегда за что-то. Тактическая ситуация получается из дуэльной добавлением в нее третьего объекта, который одной стороне нужно атаковать, а другой — защищать. Как раз по отношению к нему обретают смысл характеристики, относящиеся к маневренности и запасу хода. К дальнобойности и секторам обстрела, кстати, тоже. Если бы при сравнении двух находящихся в сферическом вакууме юнитов оказалось, что один дальше бьет и быстрее бегает, сравнение утратило бы смысл, ибо у такого юнита вообще нет причин подставляться под удары противника. Получилось бы как в схеме античной войны Арчера Джонса: легкая стрелковая пехота бьет тяжелую пехоту, ориентированную на ближний бой. Абсурдный вывод, в корне расходящийся с реальной историей античности, где царицей полей была именно тяжелая пехота. Настоящий интеллигент, услышав это, непременно начнет натягивать сову на глобус. Настоящий ученый начнет искать неучтенный фактор. И найдет его.
При появлении третьего объекта процесс боя приобретает ограниченность в пространстве и времени. Которая становится общим знаменателем для «теплого» (существует ли возможность быстрой победы над противником) и «мягкого» (существует ли возможность быстро выйти из боя, если что-то пошло не так). Категория «быстро» была бы совершенно абстрактной в отсутствие пространственных и временных ограничений. А теперь они есть. Игнорируемая схемой Арчера Джонса проблема лучника, вышедшего против гоплита, заключалась в том, что лучник, конечно, может быстро выйти из боя, но при этом не может добиться быстрой победы над одоспешенным и прикрывающимся большим щитом противником. Без временных ограничений лучник гарантированно не проиграл бы, вот только когда гоплит добрался до обоза со стрелами, время вышло. Бой заканчивается победой гоплита.
Похожая ситуация описана мной в этой части. Без временных ограничений «космический покер» имел бы гораздо меньше смысла, ведь рано или поздно стороны друг друга найдут. Существовала бы простая выигрышная стратегия в виде думстака, окруженного маленькими демонстрационно-разведывательными группами. Но, из-за необходимости защитить Венеру, противника нужно не победить когда-нибудь в неопределенно далеком будущем, а максимально ослабить за один сход. Если вы хотите, чтобы описанная в вашей книге баталия допускала вариативность подходов, не забудьте добавить в нее третий объект.
Может ли быть другое сочетание теплого и мягкого? Конечно, причем в любых комбинациях. Вспомним, например, воздушные бои ВМВ. Самолеты очень хрупкие по отношению к используемым им пушкам, так что, быстрая победа возможна. Но при этом время огневого контакта ограничено, а точность стрельбы низкая. С той же легкостью, как разнести противника, пилот может зазеваться и промазать. А потом оказывается, что скорость и маневренность истребителя позволяют при должном навыке быстро выйти из боя. И вот противники расходятся, чтобы снова сойтись. Или нет. Они тут, вообще говоря, не плюшками балуются, а бомбардировщики перехватывают. Если истребитель сопровождения не успел сбить перехватчик, целью следующей атаки будет уже не он. Когда мы перейдем к сюжету атаки на не обладающие такой скоростью и маневренностью тяжелые бомбардировщики, ответы будут другими. Возможность быстрой победы никто не отменял, но подраненному бомбардировщику гораздо сложнее спастись. Сам бомбардировщик, кстати, тоже может победить быстро. Его победа это куда надо сброшенная бомба, что вообще происходит мгновенно. А перехват из положения дежурства на аэродроме — дело не быстрое, боекомплект пушек по сравнению с его расходом ограничен, и число заходов на цель у перехватчика отнюдь не безлимитное.
За примером же ситуации, когда быстро победить нельзя, но выйти из боя трудно, я предлагаю вернутся в античность. Столкновение двух «коробочек» тяжелой пехоты. Основные потери всегда наносились при преследовании отступающего противника. Именно поэтому. Как мы видим, даже в рамках одного технического уровня и одной среды расклады могут быть разные. В космосе, разумеется, тоже.
Какие в космосе вообще бывают тактические ситуации? Бой может происходить на орбите или в пустоте, на встречных, догоняющих или перпендикулярных курсах. Легко ли выйти из боя? Особенность космоса в том, что он может дать два принципиально разных ответа. На встречных и перпендикулярных курсах корабли сближаются быстро, и времени на боевой контакт у них мало. На догоняющих курсах корабли сближаются медленно.
На встречных курсах выйти из боя легко. Он выйдет из себя сам, даже если у тебя лапки. Типичная относительная скорость в таком случае составляет десятки километров в секунду (в период от маскопанка до космической шпаны). Радиус плотного огневого контакта для космической шпаны — 1-2 тысячи км. Для маскопанка — не более сотни. За время, пока корабли со своей относительной скоростью преодолевают это расстояние, их двигатели не могут ее скомпенсировать. Прожить такое время за счет спама дымовыми завесами не слишком сложно.
Вероятность уничтожения одного корабля другим складывается из ответов на вопросы: «как долго мы сможем продержаться под вражеским огнем»?; «как быстро мы сможем пересечь зону эффективного вражеского огня?»; «сколько нам потребуется времени, чтобы навестись на противника?». В ситуации быстрого сближения дополнительной особенностью является то, что добавка от относительной скорости кораблей к скорости торпед и поражающих элементов кинетического оружия становится весьма внушительной. Это плюс к разрушительной мощи снарядов и минус к времени, отведенному на перехват. Эффективность защиты снижается и удельный вес оружия растет. Помните, что одним способом сбалансировать кинетику с лазерами было ослабление брони? Ну так вот оно. Стабильные в любой ситуации лазеры здесь становятся менее предпочтительны.
Однако, на догоняющих курсах дело обстоит иначе. Быстро выйти из боя теперь нельзя. Пронестись тысячу километров на скорости 10 км/с — чуть больше полутора минут. Разойтись с оппонентом на тысячу километров, имея изначально нулевую относительную скорость... Даже если совсем не жалеть реактивной массы и идти под ускорением в несколько g, не пожалеет ведь и противник. Расстояние будет увеличиваться с разностью ваших ускорений, а это очень хорошо если несколько метров на секунду в квадрате, скорее даже меньше. В оптимистичном для слабейшей стороны раскладе огневой контакт продлится минут двадцать, в то и несколько часов. В большинстве случаев корабли одинакового класса не могут убежать друг от друга без (вынужденного) согласия оппонента. Поэтому если вы чувствуете себя сильнейшей стороной и хотите добиться решительных результатов, есть резон выбрать догоняющие курсы. Правда, может внезапно выясниться, что вы переоценили свои силы. Но кто не рискует, тот не пьет шампанского. Сравните поведение Нельсона при Трафальгаре и Джелико при Ютланде. В первом случае у нас решительная тактика, нацеленная на то, чтобы максимизировать ущерб, причиненный противнику. Как результат — громкая победа. Во втором случае у нас нерешительная тактика, нацеленная на минимизацию собственных потерь. Как результат — благополучно скрывшийся противник, которые еще и понес меньшие потери, чем сильнейшая сторона, и сто лет дискуссий о том, кто же победил. Впрочем, за примерами решительной тактики, приведшей к оглушительному фиаско, далеко ходить тоже не надо. Талант флотоводца как раз в том, чтобы правильно оценить ситуацию и выбрать соответствующий ей уровень риска. Разумеется, свобода выбора возможна только при наличии кораблей, способных как к решительному бою, так и к затягиванию времени.
Таким образом, для космической шпаны не сложившееся на уровне дуэльной ситуации равновесие Нэша в смешанных стратегиях (КНБ) — складывается на более высоком уровне тактической ситуации.
Часть 12.1: Парадигмы через призму математики
Начав говорить о тактике эскадренного боя, я не могу не коснутся не затухающего уже лет 50 срача «космические линкоры vs. космические авианосцы», уходящего корнями еще в столкновение фанбаз «Звездных войн» и «Звездного пути». Разговор неизбежно превращается в одно большое лирическое отступление. Дело в том, что между морскими прообразами «космических линкоров» и «космических авианосцев» есть принципиальная математическая разница, в корне меняющая сам облик войны.
Тринадцать лет назад были сформулированы четыре парадигмы Славы Макарова.
Возьмём некую круглую и висящую в вакууме Систему. Назовём её Флот. С точки зрения slavamakarov’а, эта сложная система может существовать (жить, дышать, развиваться) в одном из четырёх относительно стабильных состояний. Если мы говорим о «коротком времени» (сопоставимом со сроком жизни отдельных элементов системы), то развитие системы происходит в рамках одной парадигмы. С точки зрения «длинного времени», развитие заключается в последовательной смене парадигм.
Если коротко, состояния формулируются следующим образом:
1) Рулят линкоры — мощные и относительно неуязвимые корабли.
2) Рулят крейсера — группы индивидуально слабых кораблей оказываются сильнее, гибче и дешевле предельных гигантов.
3) Рулят авианосцы — платформы, которые воюют не сами, а с помощью легких боевых единиц, которые на них базируются (сами обычно существуя в парадигме крейсеров, ибо легкие).
4) Рулит РВСН/береговая оборона.
Это классика, это знать надо. Система действительно сферическая и в вакууме: при определенных изменениях она может быть с успехом применена к наземной войне или компьютерным играм. Каждая парадигма это не что-то воплощенное в металле, а чистая идея. Идея индивидуальной силы. Идея группового взаимодействия. Идея прокси-войны через призванных помощников. Идея позиционного тупика.
Есть только два гендера
На первый взгляд кажется, что действительно флотских парадигм на самом деле две. Береговая оборона это вообще не корабль. Если ее никто не может пробить, система находится в кризисе и проблемы решаются за счет внесистемных средств. Но и авианосец тоже внесистемное средство. Если он воюет не сам, а настоящая динамика происходит на уровне легких боевых единиц, которые сами обычно существуют в парадигме крейсеров, ибо легкие, то почему это не та же парадигма крейсеров? Кстати, к сегодняшнему дню, когда самолеты умеют дозаправляться в воздухе, а внутренние моря легко пролетают и без дозаправки, вопрос целесообразности авианосца поднимается часто. Особенно в стране, окруженной только внутренними морями. При этом, ситуация, когда самый крупный корабль флота вообще не боевой, такие страны (Германию, например) не смущает.
Математика наука точная, и она тоже доказывает нам, что гендера всего два. Есть кое-что очень фундаментальное, что изменилось на море в ходе Второй Мировой, и речь вообще не о том, что основные боевые корабли стали воевать через прокси.
Испокон веку универсальным рецептом победы что на море, что на суше была концентрация сил на направлении решающего удара для получения численного превосходства. Ее, конечно, нужно правильно применить, потому что свойства местности могут этому препятствовать. Но на море здесь проще, чем на суше, а в космосе, казалось бы, еще проще. У этого принципа есть математическое обоснование — модель «ленчестерового боя». Бой по Ленчестеру — это непрерывный процесс приращения ущерба, который стачивает общий «боевой потенциал» противника. Причем чем меньше у противника потенциала, тем слабее он стреляет. Легко записать и решить соответствующие диффуры, получив, что при столкновении сильнейшей стороны А со слабейшей стороной В итоговая численность стороны А после полного уничтожения стороны В будет равна квадратному корню из разницы квадратов исходной численности. Допустим, у нас есть 5 линкоров, а у противника 3. Если мы вступим в бой в таком соотношении сил и будем драться до конца, то противник потеряет все линкоры... мы же потеряем не 3, как можно подумать, а только один. Вспоминаем, что Петр I в первом Уставе русского флота требовал вступать в бой только при не менее чем полуторакратном численном преимуществе. Совпадение, разумеется, случайное. В ту пору диффуров еще не знали, но были люди, которые учатся на чужом опыте, а законы математики не зависят от того, могут ли их нормально сформулировать.
Из этого следует два очевидных вывода:
1) Сторона В не заинтересована встречаться с основными силами стороны А вообще ни в каком виде до тех пор, пока не ослабит их асимметричными действиями.
2) Сторона А не заинтересована в том, чтобы разделять силы, так как это создает шанс, что бить по частям будут уже ее.
Вот и получается, что два линейных флота сидят себе in being, из любого случающегося боя как можно скорее пытаются выйти, а всю настоящую работу делают корабли поменьше, на баланс эскадренных сил напрямую не влияющие, но позволяющие набить противнику «усталость от войны». Крейсера, да. Досадные ситуации с прямым противостоянием эскадр линейных кораблей были в эпоху слабости математики и агентурной разведки. Математика в будущем не ослабнет, поэтому все предыдущие шаги мы уверено сделали именно к тому, чтобы создать ситуацию слабости разведки. В нашей космооперной галактике бои, на начало которых обе стороны считают себя сильнейшими, неизбежны. Правда, потом они могут развиваться как Ютланд, когда осознавшая свою слабость сторона пытается поскорее из боя свалить.
Третий, неочевидный, но самый важный вывод: качество не бьет количество. Конечно, изменив коэффициенты в дифференциальном уравнении, определяющие, как быстро мы стачиваем «боевой потенциал» противника, можно обеспечить победу слабейшей по численности стороны. Вот только для компенсации численного превосходства требуется превосходство в эффективности, равное квадрату отношения сил сторон. И на самом деле даже сильнее. Моделью не учтен существующий в большинстве реальных ситуаций фактор «спирали смерти», когда боеспособность на уровне одной боевой единицы убывает не линейно, а путем нарастающего катастрофического обвала в некоторый момент. Усиливая подобный процесс, который математически выведен для уровня эскадры. Например, для боя артиллерийских кораблей начала ХХ века «спираль смерти» отражена в процессе пристрелки. Корабль начинает выхватывать только после того, как его поймали в «вилку». Зато резко и много. Более экзотическим примером будет судьба «Бисмарка», чья боеспособность последовательно снижалась из-за не фатальных повреждений прежде, чем его догнали и добили. Пример не из флота — фехтовальный поединок на рапирах. Сразить человека наповал одним уколом обычно не получалось, но фехтовать истекая кровью гораздо сложнее, и если бой шел до результата, за первым пропущенным вскоре следовал второй. Тот факт, что встать на «спираль смерти» можно по чистой случайности, служит предостережением от идеи класть все яйца в одну корзину.
Получается, что уравнение Ленчестера учит нас не гоняться за лучшим оружием в мире, предпочитая вместо этого иметь много достаточно хорошего оружия. Сразу повеяло компьютерной игрой «Стелларис», где бой почти строго по Ленчестеру, и потому весьма уныл. От любых попыток менять свойства среды, не меняя принцип, думстак становится только думстакистее, а корветораш только корветистее.
Так может быть настоящая парадигма всего лишь одна?
Но нет. Уравнение Ленчестера основано на очень важном допущении о том, что бой представляет собой медленный и непрерывный процесс. Непрерывность на самом деле не критична. Модель Фиске расширяет модель Ленчестера, превращая бой в дискретный процесс, где корабли обмениваются залпами, каждый из которых важен. Что такое «залп» — в общем случае вопрос хороший, потому что скорострельность разных артиллерийских систем может отличаться, и не факт, что два противостоящих корабля за единицу времени делают буквально одинаковое количество залпов, а модель это подразумевает. Если артиллерийские корабли противостоят ракетным или авианесущим, все становится еще более запутано. Хороший вопрос также: в чем мерить «численность» сторон? Это буквально штуки линкоров? Или орудия главного калибра, но если так, то в штуках, чистой массе залпа или с учетом скорострельности? Или какой-нибудь обобщенный параметр вроде водоизмещения? Как правило, реальная боеспособность сторон становится известна даже им самим только после вступления в бой. Но не будем пока заострять на этом внимание. Фиске говорил о линкорах, так проследуем за ним, абстрагируясь до уровня «боевых единиц».
Мощь залпа пропорциональна «боевому потенциалу» и убывает вместе с ним. БП также убывает дискретно: если вероятность убить линкор конкретным залпом равна К (число от 0 до 1), то для уничтожения одного корабля он должен получить 1/К залпов (число от 1 до бесконечности). В оригинальной модели Фиске усредненное значение К для линкоров принимается за 0,1. Получается вот такой график зависимости остатка сил стороны А от числа 1/К.
Исходная численность А взята за 1414 (для круглого счета), В — за 1000. Можно видеть, что чем более хрупкие корабли используются сторонами, тем ближе все к размену «один к одному». Однако, как только боевые единицы начинают держать удар, ситуация очень быстро устремляется к модели Ленчестера. Даже в том случае, когда корабль может выдержать 4 залпа, решение по Фиске — около 900, в то время как по Ленчестеру — 1000. Иными словами, по-настоящему существенное изменение динамики «залпового боя» по сравнению с непрерывным происходит только в том случае, когда для уничтожения цели достаточного одного залпа.
Вывод о парадигмах резко меняется: гендер всего один, да не тот. Мы видим, что «парадигма крейсеров» на самом деле не является стабильным состоянием. Сильнейшая сторона, которая может добиться численного превосходства, будет заинтересована обеспечить своим крейсерам хотя бы минимальную боевую устойчивость, поскольку это резко уменьшит ее затраты на войну. Слабейшая сторона будет заинтересована в этом еще сильнее, потому что если мы можем пережить один залп, а враг — ни одного, то тем самым наши корабли уже стали в два раза эффективнее, а обеспечить такую способность можно относительно дешево.
Двухминутка морских аналогий
Возьмем, к примеру, два корабля, которые исторически вполне могли встретиться где-нибудь в 1870 году, имеющие примерно одинаковые размеры, водоизмещение (3,5-4 тыс. тонн), скорость хода (11 узлов) и назначение (колониальный крейсер). Один из них — русский винтовой фрегат «Пересвет». Строился в 1858-1863 годах. Вооружение (по состоянию на 1873 год) включает в себя одно 60-фунтовое орудие № 1 (196-мм, 13 калибров) на поворотной платформе, двенадцать 60-фунтовых орудий № 1 и два 36-фунтовых орудия № 1 на верхней батарее; 24 60-фунтовых орудия № 2 и 4 36-фунтовых орудия № 1 на закрытой батарее. Масса залпа — мое почтение.
Теперь поприветствуем второго гостя.
На рисунке мы видим схему бронирования французского корвета «Тетис», относящегося к типу «Альма». Строился в 1865-7 годах, вооружен 6 194-мм пушками и 4 120-мм. Мало, да, зато все пушки казнозарядные, что значительно повышает скорострельность. Но главные козыри «Тетиса»: 150-мм броневой пояс, 120-мм защита каземата и 100-мм барбеты.
Что произойдет в случае чисто гипотетического сражения «Пересвета» и «Тетиса»? Бой начинается на предельной дистанции, около 3 км. Попадать с нее будет непросто, но рано или поздно это случится. После первого же хорошего накрытия бомбами батарейная палуба «Пересвета» становится подобна кромешному аду. После трех-четырех хороших накрытий у него будут дыра в районе ватерлинии и пожар в машинном, быстро приближающийся к крюйт-камере. С другой стороны, броневой пояс «Тетиса» достаточно толстый, чтобы в бою на дальней дистанции спасти от дыр в районе ватерлинии, а каземат и барбеты исключают поражение машин, пороховых погребов, пушек главного калибра. Свою превосходящую огневую мощь «Пересвет» реализовать не сможет, пока не сблизится. Но скорость у кораблей примерно одинаковая, так что, сближаться он будет долго и мучительно. И, скорее всего, безуспешно. Даже если бой идет не на предельной дистанции, чтобы пробить броню, «Пересвет» должен использовать ядра, у которых заброневое действие гораздо скромнее, чем у бомб. Преимущество в весе залпа нивелируется, и времени, чтобы разобрать «Тетис», становится еще меньше.
Таким образом, мы получаем качественное преимущество, просто добавив воды броню. Хорошая иллюстрация скорости технического прогресса в XIX веке.
Обобщаем пример
Наряду с фактором диффуров, которые блокируют превращение в «динозавров», есть и фактор, который блокирует превращение в «крыс». Дело в том, что боевая устойчивость зависит от вложения денег нелинейно, а численность — линейно. Вспоминаем описание защит в части 10 и вывод, что долго живет не тот, у кого много хитов, а тот, по кому не попадают. И как именно обеспечивается отсутствие попаданий. Если стартовать от условного «минимального крейсера» (что исторически и правда происходило на море в XIX веке), окажется, что уменьшить К даже не в два раза, а на порядок, дешевле, чем построить второй такой же «минимальный крейсер». Уменьшение К на порядок, то есть, в 10 раз, означает, согласно модели Ленчестера-Фиске, что корабль превосходит в линии трех «крыс». Выгода налицо, и как только техническая возможность позволяет, боевые корабли начинают «укрупняться». Стоит только врубить «The Future of Warfare», и где-то там в конце тоннеля зазвучит «Pride of a nation, a beast made of steel...» (если вы понимаете, о чем я).
Этот процесс тоже не бесконечен. Да, качественно лучшая защита жизненно-важных частей это прекрасно. Если вы можете добраться до вражеских машин и погребов, К на порядки выше, чем если вы в принципе не можете. Сравните судьбу английский линейных крейсеров при Фолклендах (22 попадания в «Инвинсибл», из них двенадцать 210-мм, шесть 150-мм и четыре снаряда неустановленного калибра, серьезных повреждений нет) и Ютланде (одна схлопывающаяся «кошка» в 10 минут при полуторакратном превосходстве по водоизмещению и массе залпа на стороне англичан).
Вообще история показывает, что вывод линкора/броненосца из строя без пробития брони возможен, хоть для этого и требуется гораздо больше попаданий. Но начиная с определенного момента получать такое качественное преимущество за счет увеличения размера уже слишком дорого. Особенно с учетом того, что строя один сверхлинкор вместо двух линкоров, мы кладем все яйца в одну корзину. Это и называется «превращением в динозавров» с последующим «вымиранием». По одной из версий, «убийцей линкора» стал сам линкор. Новые системы наведения тяжелой артиллерии были настолько хороши, что позволили попадать на дистанции, где обеспечить надежную горизонтальную защиту уже невозможно.
А что там в космосе?
Ладно, мы, всё-таки, не про морские корабли говорим. Помимо диффуров, для космических кораблей есть и технический аргумент против превращения в «динозавров». Закон квадрата-куба.
От чего зависит ускорение венерианского крейсера из части 2 «на марше»? От площади солнечных батарей, если это постмаскопанк, от площади радиаторов, если это космическая шпана. В любом случае, от площади сечения несущей конструкции, не дающей развалиться под тягой, и площади кормы, на которой размещаются двигатели. Да, треугольники звёздных разрушителей реалистичны в допущении, что именно последние два фактора выступают ограничителем, что вполне логично при заявленном размере этих корабликов. Суть в том, что всё перечисленное — площадь, зависит от линейных размеров как квадрат. А масса корабля — объём, зависит как куб. Чем больше крейсер, тем большую часть его массы придётся отводить под обеспечение стратегической мобильности, и тем дороже эта мобильность будет обходиться.
Один очень большой корабль хуже восьми той же суммарной массы не только тем, что не может быть в восьми местах одновременно (а это тоже важно, перелёты-то могут занимать многие месяцы), но и тем, что из одного места в другое перемещается дольше/дороже в четыре раза (время в пути зависит от ускорения квадратично). При этом, описанная в главе 11 тактика требует даже в рамках одного боя иметь возможность разделить огневую мощь. И очень одобряет возможность маскироваться под что-то часто используемое в гражданском судоходстве и легко приобретаемое в состоянии около лома. Для большого корабля сложнее создать имитирующую его ложную цель.
Разумеется, вопрос меры не самый очевидный и бесспорный. Он зависит от других деталей сеттинга. Но за счёт чего рост массы в 8 раз даст рост эффективности в 64 раза? Пушки, пусковые ракет и зеркала лазеров размещаются на площади. Курсовую рельсу можно мощнее сделать, вот и всё. Можно нарастить толщину брони, которая прикрывает объём площадью, и взять больше хладагента/боекомплекта, который занимает объём. Можно взять больше топлива и реактивной массы, которые тоже занимают объём, и двигаться может быть с меньшим ускорением, зато дольше. Что, кстати, важно на техническом уровне маскопанка и в некоторой степени реальных пацанов, где запас топлива служит не менее, а то и более, серьезным ограничением, чем площадь радиаторов.
Это, вместе с минимальными размерами «главного калибра», стимулирует отказаться от совсем уж «крыс», но «волки» оптимальнее «динозавров». Проще говоря, большие корабли должны быть достаточно велики, чтобы взять серьезные «стволы», защититься броней от несерьезных и получить способность вести долгий бой, — но всё это в разумных пределах, чтобы избежать слишком больших проблем с быстрой переброской куда надо. Скорее всего, оптимум будет меняться по мере развития технологий и допускать довольно широкий «плюс-минус», позволяющий заказчику выбрать, что для него важнее.
Ближе к реальности
В модели Фиске все еще остаются две серьезные неточности. И я сейчас даже не про то, что К на самом деле является функцией от безумного количества переменных факторов и такого эфемерного понятия, как тактическая ситуация. Как типичное «гладко было на бумаге, да забыли про овраги» — не повод отказываться от планирования, так и отличие реальности от математического идеала — не повод отказываться от решения диффуров. В пределе больших чисел факторы мастерства и тактической грамотности просто создают еще один множитель в статистике, тем более что с точки зрения стратегии это просто еще один способ вложить деньги.
upd. В конкретной реальности этого множителя не знает никто, пока не начнёт стрелять, а количество крупных сражений не является достаточно большим числом, чтобы закон работал. Одна и та же тактическая ситуация может получить диаметрально противоположную оценку в зависимости от дополнительных вводных. В части 11 мы вспоминали Нельсона и Трафальгар как пример решительной тактики, но, если смотреть со стороны, Нельсон сам себе поставил «палочку над Т». В подавляющем большинстве случаев такая геометрия вела к очень печальным последствиям. А конкретно в этом — из-за плохой координации и подготовки — противник не только не смог как-то воспользоваться преимуществами выгодной позиции, но и допустил её быстрое превращение в невыгодную, что предрешило разгром. Или вот при Абукире Нельсон взял французов в два огня, воспользовавшись тем, что численность экипажа не позволяла линейному кораблю одновременно стрелять с обоих бортов. Но чуть более чем за сто лет до того Жан Бар прорывал блокаду, сознательно ставя свои корабли в два огня. Тогда корсары брали сверхукомплектованную команду ради абордажей и даже снимали часть штатных пушек, чтобы поместилось больше людей. Так что, раз уж со всех сторон враг, стрелять одновременно во все стороны проблемой не было. А вот стрелять по такелажу (что как раз важно в той ситуации) при наличии союзника на линии огня — крайне рисковано из-за высоких шансов попасть уже в него. Нюансов, способных перевернуть тактическую оценку с ног на голову, в военном деле тьма. Если вы считаете, что в космической войне нюансов почему-то не будет, а какие будут, те легко забьют в тактический компьютер, — вы просто плохо продумали свой космос. Искусство адмирала как раз в том, чтобы все актуальные нюансы видеть, знать противника, знать себя, знать актуальное состояние техники, чувствовать то «чуть-чуть», которое отделяет молодца от слепца, и не ошибаться при сравнении тёплого с мягким, или хотя бы ошибаться меньше остальных. Исторически всё это оказывало не меньше, а то и больше влияния на исход сражений, чем число и железо.
Но вернёмся от лирики к математике, чтобы хотя бы основные нюансы обозреть. Речь пойдёт о других неточностях. Во-первых, залпы считаются условно одновременными. В настоящем же бою кто-то всегда нашел противника первым, и если работает принцип «вижу-стреляю», может получить «сюрпрайз раунд», частично исправляющий соотношение сил.
Для начала стоит уточнить, что принцип «вижу-стреляю» работал не всегда. Строго говоря, он появился (что на суше, что на море) только в конце XIX века, когда оружие смогло стрелять до горизонта. На суше это привело к исчезновению стандартной испокон веку ситуации «две армии находят большое поле, строятся в нем в коробочку/линию, сближаются и только после этого начинают разборки». Теперь войскам приходилось разворачиваться в боевой порядок из походного уже под обстрелом, что породило ряд проблем, возникавших раньше только на очень закрытой местности вроде леса или гор. На море последствия были схожими с той лишь разницей, что закрытой местности там нет. В конце XIX века «сюрпрайз раунд» начал играть роль, на суше порой очень значительную, а вот на море — небольшую. Как раз из-за живучести линкоров. Солдату обычно достаточно одной пули, чтобы отказаться от дальнейшего участия в бою, а линкору нужно 10 залпов. Как оно будет в космоопере — зависит от выборов, сделанных на предыдущих шагах. С одной стороны, горизонта в космосе нет, и стороны узнают о существовании друг друга задолго до того, как смогут обменяться залпами. С другой стороны, это ведь только о существовании. Средства «космического покера» и «защиты маскировкой», будучи применены правильно, очень сильно способствуют внезапным столкновениям.
Приведем следующий график:
Остаток сил стороны А (15 юнитов) после уничтожения сил стороны В (10 юнитов) для случаев, когда сторона А стреляет первой (зеленая линия), сторона В стреляет первой (красная линия), корабли обеих сторон стреляют одновременно (синяя линия). Решение по Ленчестеру — черный пунктир.
При высокой боевой устойчивости юнита не так важно, кто стреляет первым. Когда на уничтожение цели требуется 10 залпов, для лучшего, «честного» и худшего случаев результаты отличаются мало: 11.8, 10.7 и 10.5. Существенная разница наблюдается при небольшом числе залпов.
Магия авианосцев
А что если я скажу, что для уничтожения цели не требуется полного залпа? На языке математики, матожидание убитых залпом юнитов теперь К>1. Произойдет коренной перелом в том, как мы вообще видим войну. Что-то, действительно тянущее на смену парадигмы.
Тот же график, та же легенда, но появилось кое-что новенькое. Черная линия — остаток сил стороны B для случая, когда ее юниты стреляют первыми.
Теперь сильнейшая сторона может проиграть, если попадет в засаду. Более того, слабейшая сторона может победить вообще без потерь. Именно в этом главное отличие боя авианосцев от боя линкоров, ключевое различие между Ютландом и Мидуэем. Авианосец может одним «залпом» уничтожить сразу несколько авианосцев противника. Как видно из графика, даже не обязательно «сразу несколько». Даже если К немного меньше 1, слабейшая сторона все еще может выиграть за счет «сюрпрайз-раунда». Это порождает ситуацию, когда на поле боя господствует уже не материальная, а информационная компонента.
Более того, она господствует и на стратегическом уровне тоже. Самый важный вывод из такой модели заключается в том, что принцип концентрации сил нарушается. Падает казалось бы незыблемая основа любой войны как таковой. Думстак повержен, причем не потому что стратегия непрямых действий, а потому что эта тактика становится самоубийственной. Атакуя, вы подставляетесь под ответный огонь. Избыточная концентрация сил создает пространство, насыщенное легкими целями. Рассмотрим на примере. Допустим, А=10, В=7 и К=2. Допустим, А в полном составе поймала отряд стороны В1 в составе 3 кораблей. Удача? Как бы не так. Итогом «честного боя» в такой ситуации будет А=4, B1=0. И следующее столкновение А и В2 состоится при равенстве сил, 4:4. Иными словами, слабейший в таком сценарии уравнивает шансы, подставив часть своих сил под сосредоточенный удар превосходящего в силах противника.
А теперь вспоминаем, как в наше время принято прорывать ПВО с помощью дронов. Что такое «демонстрационная группа» в авиации. Как ведется контрбатарейная борьба. Если вы не хотите подчинять свою космооперу логике думстаков, проще всего добавить в нее что-нибудь этакое.
Артиллерийский бой и ракетный бой
На самом деле, пример с авианосцами несколько натянут, и проявление там новой парадигмы связано в основном с тем, что в ходе ВМВ их способность перехватить направленный на них удар еще не была достаточно развита. Не важно, сколько патрулей в воздухе, бомбардировщики прорвутся всегда©. Насколько это верно для современных авианосцев — вопрос хороший. Но модель точно верна для носителей управляемых ракет. Это не парадигмы линкоров и авианосцев. Это парадигмы артиллерийского и ракетного боя. Причем расширение названия до ракетно-ядерного боя создает ситуацию, где К>>1. И прямо-таки резко все усугубляет. Учитывайте это, когда добавляете в свою космооперу ньюку на каждой ракете.
Часть 12.2: Парадигмы через призму литературы
Как говорил Сид Мейер, игра — это последовательность интересных выборов. По странному совпадению, сюжет книги тоже представляет собой последовательность выборов протагониста. Чтобы читать было не скучно, они должны быть интересными. Значит, ваш сеттинг должен давать возможность сделать по нему максимально сложную и комплексную игру.
Давайте представим, какой она должна быть.
1) Игра с неполной информацией. Получилось благодаря «космическому покеру».
2) Игра с множеством разнородных аспектов, имеющих стратегическую важность. Получилось благодаря разнообразию фантастических технологий.
3) Игра с неизменно большой вариативностью осмысленных ходов, лучше вообще не дискретная. Получилось благодаря сложности орбитальной механики.
4) Игра, в которой нужно принимать решения с очень далеко идущими последствиями. Получилось благодаря порядку величин.
5) Игра, которая находится под большим влиянием не формализуемого фактора, например, фактора случайности. Получилось благодаря «защите маскировкой».
6) Игра, которая подразумевает участие как можно большего числа игроков. Реализуется через парадигму ракетного боя. Как говорят ролевики, здесь всем есть, во что играть.
Романтика авианосцев
Казалось бы, с литературной точки зрения ракетный бой прекрасен. Адмиралу теперь есть, во что играть. Даже если он have a protoss ball, то легко может просрать все полимеры, вводя корабли в бой в неправильное время в неправильном месте. Универсальный рецепт держать всех кучей больше не работает, приходится думать головой. Командиру дивизиона тоже есть, во что играть, ведь он должен бороться за «сюрпрайз-раунд», который очень сильно меняет картину. Экипажу корабля тоже есть, во что играть, потому что в районе единицы даже небольшие изменения К за счет мастерства и тактики ведут к очень заметному результату. Все бы хорошо, вот только люди на такой войне мрут как мухи. Быстро победить можно, поэтому практически все «честные бои» заканчиваются тяжелыми потерями и взаимным отступлением с поля боя, а если выдать больше «пунктов гениальности» одной стороне, подыгрывание будет очевидно. За такие фортели в приличном обществе бьют канделябром и вешают ярлык «Мери Сью». Что гораздо хуже, если космические корабли в нашем сеттинге все еще большие (необходимое условие классической космооперы), они не только мрут как мухи, но и плодятся как слоны. Можно спокойно терять истребители, но не, собственно, авианосцы.
Приходится решать проблему через второй фактор. Быстро победить можно, но выйти из боя просто. Тогда результативность работы соединения напрямую зависит от тактического чутья командира, которое должно подсказать правильный момент для отступления.
Может показаться, что возможность быстрой победы позволяет добиться сокрушительных успехов. Но при сравнимой гениальности сторон все строго наоборот, ведь они делают сравнимое количество ошибок, каждая из которых имеет свою цену. В парадигме ракетного боя война как раз принимает затяжной характер, просто с периодами низкой интенсивности боевых действий, из-за вывернутого наизнанку принципа концентрации сил. Вывод парадоксальный, но математически обоснованный. Слабейшей стороне выгодно отправить против основных сил противника лишь часть своих, но сильнейшая сторона тоже не дура, и отправят против этих сил еще меньшие. Дробление продолжается до тех пор, пока основное соединение нельзя уменьшать дальше без качественного проседания информационного обеспечения или утраты повышающей боеспособность синергии. Вместо одного генерального сражения мы получаем длинную серию малых боев, которым нужно место и время, чтобы развернуться... И после которых наступают большие проблемы с развитием успеха, потому что если фактор внезапности утрачен, потери победителя неизменно тяжелые, а резервов прямо здесь у него нет.
Ваша проблема как автора в том, что описывать эту длинную череду глазами исполнителя невозможно скучно, а с адмиральской высоты обычному читателю смотреть не на что. Центр тяжести из компоненты собственно боевой переносится в информационную. Книга обретает черты шпионского романа, вкрапления которого по нраву не всем. Получается, что ракетный бой с литературной точки зрения — палка о двух концах. Почему же тогда он так прочно укоренился в фантастике? Очевидно, есть и плюсы.
Бытует мнение, что авианосцы присутствуют в фантастике по двум основным причинам: а) это проекция текущей мировой ситуации; б) Лукас. Но Лукас гений, а гений ничего не делает просто так. Дело в том, что фантастика, несомненно, является частью литературы. Значит сюжетная необходимость перевешивает цифры ТТХ, сколь бы важны они ни были. Из всего неограниченного множества фантастических допущений мы выбираем те, которые позволят нам рассказать именно ту историю, которую мы хотим рассказать. А сюжет авианосца представляет собой сплав сразу двух очень популярных в нашей массовой культуре сюжетных фабул: «I need a hero» + «Friendship is magic». История «про авианосец» суть история про пилотов. И логика боя авианосцев представляет собой уникальную возможность сразу для двух востребованных ходов. Это крутой герой, который решает проблемы пачками за счет везения и запредельных навыков, и это сплоченный коллектив, который решает проблемы пачками за счет магии дружбы и запредельного уровня боевого товарищества, заодно позволяя добавить в текст воды бытовых историй.
Романтика линкоров
Но вот тут уже приходится вспомнить, что у нас не игра, а книга. Возможно, писателю будет сложно держать в голове множество независимых лиц, принимающих решения, и думать за каждого из них, или он испугается, что это будет сложно читателю. Возможно, писатель захочет видеть своих героев более живучими, чем это подразумевается в ракетном бою. Возможно, писатель захочет, чтобы победа достигалась не везением и запредельными личными навыками, а работающим головным мозгом и правильной подготовкой к официальным соревнованиям. Все эти возможности предоставляет артиллерийская парадигма.
Бой линкоров — это аналитический бой, зависящий преимущественно от исходных характеристик кораблей и прокачанности навыка «тактика» у командиров. Но и фактора слаженности команды никто не отменял. Рядовой матрос на линкоре — не просто винтик огромного механизма. Он может проявить героизм, и от его самоотверженности тоже зависит исход сражения. Да, это совсем не тот героизм, который воспевают в западной культуре. История о том, как «Мичман Иванов, в сложной обстановке, приближенной к боевой, менял фильтр на испарителе, заткнув своим телом отверстие для его вставления и своей мужественной военно-морской грудью не давал забортному давлению в сто двадцать атмосфер проникнуть в подводную лодку и сорвать выполнение боевой задачи» © обычно относится к жанру производственного романа... но так ли плохи его вкрапления, и так ли вам нужно соответствовать именно стандартам комиксов о супергероях?
Казалось бы, фабула «наш корабль в составе эскадры себе подобных встретился с вражеской эскадрой; следуя гениальному/ужасному плану адмирала, мы выиграли/проиграли это сражение» с литературной точки зрения не очень перспективна. Но хорошая новость в том, что здесь этих сражений может быть гораздо меньше, чем в парадигме ракетного боя. И они могут быть по-настоящему решающими. Одно масштабное сражение на полкниги лучше однообразных мелких перестрелок на полцикла хотя бы тем, что поражает воображение. Причем тактические ходы, благодаря которым все решается именно на поле боя, все еще допустимы. От чрезмерной аналитичности мы защитились уже пунктами 1,3,5. Переносить эту нагрузку еще и на пункт 6 совершенно не обязательно.
Не забывайте также, что линкор — это идея индивидуальной силы корабля. Он не обязан всю жизнь стоять в строю себе подобных. Вполне логично заставить его (как раз по причине индивидуальной силы) выполнять автономную миссию. Возможно, во главе группы кораблей поменьше, но не обязательно. Также вполне логично, если эта индивидуальная миссия будет рейдом в тыл врага... или «куда не ступала нога человека». Да, «Энтерпрайз» с точки зрения амплуа тоже линкор. Просто задачи у него исследовательские.
Вывод
Короче, спор линкора и авианосца о том, кого же из них перенести в космос, является спором не только о математике. Это два архетипа кораблей, решающих разные литературные задачи. Конечно же, в рамках умножения разнородных аспектов никто не мешает вам взять в сеттинг оба. Благо ситуация «космического покера» способствует тому, чтобы ОБК в том или ином виде обзавелись «носимой авиацией». А равновесие Нэша в смешанных стратегиях из части 10 включает в себя торпеды как способ «контрить» защиту маскировкой.
И да, применительно к классификации из части 8 линкор — обязательно ОБК. Тогда как авианосец может быть тяжелым крейсером.
А что же парадигма крейсеров?
С математической точки зрения есть только два гендера, но с литературной обретает смысл и третий. Из всего неограниченного множества фантастических допущений мы выбираем те, которые позволят нам рассказать именно ту историю, которую мы хотим рассказать. Возможно, нас прельщает концепция артиллерийского боя, но мы хотим написать книгу о становлении героя. Значит, в первом томе протагонист начинает с младых ногтей. А молодому капитану обычно не сразу выдают линкор. Проблема либо с идеей линкора как корабля высокой индивидуальной силы, каковых по определению не может быть много, либо с идеей простого смертного, которому только предстоит показать себя.
Получив корабль, герой начинает себя показывать. Для этого он должен действовать в отрыве от основных сил, иначе его славу присвоит себе кто-то другой. Его должны послать черти куда, где в ситуации, меняющейся от непонятной до критической, нужно решать неожиданные проблемы. Причем разнообразные, а то читатель заскучает. Сегодня мы должны отвезти груз, завтра — забрать важного пассажира, послезавтра — сопроводить конвой, провести разведку, рейдовую операцию... Потом встреча с финальным боссом. Чтобы герой мог на своем корабле забороть находчивостью и смекалкой кого-то, кто больше и сильнее, его корабль не должен быть ни большим, ни сильным. Думаю, перед глазами читателя уже стоит огромный культурный пласт, из которого явствует, что при таких вводных герой получает именно крейсер. Причем очень универсальный. Не в переслегинском смысле «кастрированный квант-переносчик империи, способный лишь демонстрировать флаг», а скорее многофункциональный ударно-штурмовой %добавить максимум тактикульно звучащих слов% крейсер. Хотя для первого тома и ТВК сойдет. Вы ведь помните, как много у ТВК существует интересных задач? Для историй о становлении героя пункт 6 особенно важен.
Особенность литературной парадигмы крейсеров, отличающая ее от парадигмы линкоров, - возможность поступательной прокачки. Чтобы можно было ставить финальных боссов в ряд по мере нарастания крутизны. И для каждого уровня должен быть свой меняющийся масштаб задач. Поэтому было бы неплохо, чтобы сеттинг включал не только планетарные колонии, но также астероидные базы и прочие ИСО разных размеров, судьбы которых герой может вершить по нарастающей. Вместе все это должно формировать пространство, слишком большое, чтобы его контролировали линкорами. О чем мы с вами подробнее поговорим в части 13.
Четвертая парадигма
Но сначала небольшое лирическое отступление в сторону полноты картины. Найти в литературе парадигму крейсеров было просто. С оставшейся парадигмой Макарова казалось бы сложнее, ведь береговая оборона — это вообще не корабль, а мы рассматриваем литературу о войне в космосе. И все же за примером далеко ходить не надо. Возьмем уже упомянутый роман «Роза и Червь». Традиционные космические корабли, даже будучи вооружены до зубов, выполняют в нем функцию космического такси. На войне рулят астероидные базы и ядерные удары по ним. Когда мало ядерных, местная РОСЛОЗ отжигает не хуже. Самостоятельно наводясь на движущуюся по орбите Луну с точностью до конкретного кратера и расплавляя реголит.
С одной стороны, такая сумма технологий обеспечивает довольно примитивные космические бои, больше похожие на научные конференции с практическими стрельбами. С другой, книга не про это. Фокус истории — приключения фантастического допущения. Классика научной фантастики. Люди тоже приключаются, но делают это в основном в тесных коридорах астероидных баз и на городских улицах, а не за пультами управления космических кораблей. При этом, космос как место действия важен. И системная политика не зря проговаривается.
При написании произведения с сильной компонентой классической НФ существует большой соблазн свести космос к парадигме береговой обороны во имя упрощения вычислений и минимизации количества ненужных действующих лиц. Плюс это, опять же, проекция текущей мировой ситуации. Если завтра начнется мировая война, рулить в ней будут ядерные удары и подгорные бункера. Над переносом в космос долго думать не надо. Достаточно спеть оду Всемогущей Ядерке (благо никаких испытаний в глубоком вакууме не проводилось и не предвидится), приписать к типичной мощности заряда нолик-другой, решить проблему доставки энергии мимо ПРО (например, растянув резинотехом всем известный ракетолазер) и подумать, как в космосе выглядит бункер. Еще нужно забанить по дороге большую часть описанного в частях 9-11, чтобы дефицитный уран не растворялся в облаке ложных целей, а способа потратить его намного профитнее не существовало. Готово, вы восхитительны. Критикам расскажете, что физика не разрешает, а запрещает, и у вас тут реально возможное будущее(тм), а не какие-нибудь сепульки.
Лестница эскалации
Или не восхитительны. Вернее, не совсем. В реальности ведь ядерное оружие (ЯО) тоже есть, а развернутой глобальной ПРО ни у кого нет, и хотя отдельные комплексы могут сбивать отдельные ракеты, баланс в целом таков, что против лома (ядерки) нет приёма, окромя подгорного бункера. И всё же войны ведутся чем угодно, кроме ЯО. И дело тут явно не только в заботе об окружающей среде, про которую в космосе можно забыть. Ведь мало того, что войны с помощью исключительно ЯО не ведутся, они ещё и не планируются. История не знает ни одной ядерной державы, которая отказалась бы от развития обычных вооруженных сил из-за наличия в арсенале ultima ratio. Хотя знает, например, тех, кто от ЯО добровольно отказывался. Почему так? Потому что если нет никаких ratio, кроме ultima, это очень слабая внешнеполитическая позиция.
Допустим, у вас есть возможность доставить оппоненту экстерминатус с помощью Роя Дайсона, разгоняющего субстветовые снаряды, вирусных бомб или чего-то в том же духе. Вдохновлённые этим фактом, вы отказались от строительства смешных крейсеров из части 8 и вообще чего-либо похожего на «космофлот по госту». Вы развиваетесь, интегрируетесь в галактическое сообщество… и вдруг одна из ваших исследовательских станций на перспективной для терраформирования планете перестала выходить на связь. Вы отправляете инспектора разобраться — а там станция горцев из части 5. И горцы утверждают, что всегда была. И эта дымящаяся воронка по координатам, которые вы показали, тоже была тут всегда. Сама собой образовалась: астероид упал, наверное. Никаких ваших исследователей горцы в глаза не видели, в чём мамой клянутся, и что висящий на орбите горский крейсер подтвердит, если надо. А вам спорить с ним нечем, ведь своего крейсера нет. Кстати, высадиться в кратер и собрать улики вы не можете… по соображениям бактериологического карантина, горцы ведь не знают, насколько хорошо вы обработали посадочный модуль. И если попробуете, крейсер вас собьёт — ради сохранности уникальной биосферы планеты. Такие дела.
Ну что, пора устраивать горцам экстерминатус во все поля? Даже если предположить, что сбивать субстветовые снаряды на актуальном уровне технологий нечем, и ваш план вообще сработает, такая реакция на одну потерянную станцию явно плохо пахнет. Всё остальное международное сообщество понюхает и наверняка запишет вас как минимум в неадекваты, как максимум в цели превентивного удара на всякий случай. Полностью справедливо, что характерно. Вы ведь убили миллиарды человек по подозрению в убийстве пары десятков. И даже никаких улик предоставить не можете, которые это подозрение подкрепляли бы.
Значит, не пора? Но тогда вам остаётся только глотать или сплёвывать, ведь никаких других, кроме экстерминатуса, способов воздействия на горцев у вас нет. Отбить охоту к мелким провокациям нечём. Понимая это, соседи будут плавно и аккуратно наращивать масштаб провокации, последовательно задавая вопросы, пора ли уже. Очевидно, что с точки зрения международного сообщества каждый раз будет ещё не пора. Вы, конечно, можете обозначать официально красные линии, но если серьезность намерений не подтверждается, фломастеры быстро заканчиваются. А если подтверждается — смотри выше. Кстати, особо коварные соседи будут злодействовать не своими руками, а через «маленькую отколовшуюся и абсолютно независимую колонию». В идеале даже отколовшуюся от вас или вообще кого-то третьего. Ну, чтобы ответ экстерминатусом по настоящему организатору процесса совсем уж неадекватным выглядел.
Чтобы такой беды не было, в военной теории есть понятие ступеней эскалации конфликта. От условной пограничной перестрелки с «прокси» до тотальной войны с применением ОМП — пропасть. Если вы её ничем не заполнили, у вас нет возможности ни гибко реагировать на вызовы и угрозы, ни создавать оппоненту симметричные. Поэтому история пока не знает примеров ядерных держав, которые отказались бы от развития обычных вооруженных сил. Наоборот они обычно стремятся обеспечить себе как можно больше возможностей применения неядерных сил, чтобы до действительно опасных линий как минимум «маленькую и независимую» точно не допустить. Чтобы другой ядерный оппонент как минимум вынужден был их самолично на зуб пробовать, без возможности прикрыться чужим флагом.
Поэтому даже в рамках парадигмы береговой обороны более чем уместны сюжеты из параграфа про крейсера. Если, конечно, конфигурация международных отношений не ломает эту логику. Например, потому что никакой третьей стороны, чьё мнение было бы существено, в мире банально нет. В том числе, у вас нет внутриполитических сил, которые давили бы широким массам на совесть, выставляя вас отмороженным тираном, чтобы самим дорваться до власти. Такое тоже возможно, и даже в будущем.
Часть 13: Сколько истребителей?
Соотнеся сказанное в частях 7 и 8, вам наверняка хочется задать вопрос о том, сколько же этих кораблей будет в типичном флоте звездной империи, системного королевства, планетарного графства, лунного баронства или другой похожей ИСО. Сколько планет должно включать в себя государство, чтобы содержать сильный космофлот? Иными словами, сколько истребителей приходится на планету? И какого их количества достаточно, чтобы провести маленькую галактическую войну? Начнем снизу.
Настоящая Доминика, взятая за прообраз большого хабитата, представляет собой образцовую банановую республику, которая на три четверти живет туризмом, а на остальную четверть — экспортом бананов. Поэтому нет ничего удивительного, что ее вооруженные силы исчерпываются полицией и береговой охраной. Мартиника и Гваделупа являются заморскими департаментами Франции, обладающей очень приличным флотом, однако не составляют основу ее военной мощи. Точно так же ИСО, созданная как мир-курорт или мир-ферма для лунных/астероидных шахтеров, сама по себе не способна и не будет иметь сколь-нибудь значимого флота. Но вот у самих шахтеров фабрики в кармане, минералы под ногами... вперед, астероидяне. Флот взятой за основу для такой схемы Новой Зеландии включает два фрегата, шесть патрульных кораблей, маленький УДК, который скорее корабль обеспечения спецопераций, танкер и водолазное судно. Фрегат типа «Анзак» на наши деньги легкий истребитель, а с остальными ТВК все понятно. В принципе, этого достаточно государству, состоящему из кластера хабитатов, обрабатывающих астероидное поле.
Конечно, мы упираемся в технические допущения. И в политическую ситуацию, на самом деле, тоже. Так очевидно, что флот военного времени будет существенно отличаться по численности от флота мирного времени, а находящееся в кольце врагов государство потратит больше денег на оборону. В разное время численность флота великих держав — даже в том, что касается линкоров — могла быть очень и очень разной. Очевидно, другой она будет и в будущем. Принцип исторических аналогий не работает. Однако, попытаться ответить на сакраментальный вопрос «сколько истребителей» можно — зайдя с другой стороны.
Сколько нужно?
Требуемое число скаутов упирается в узлы связности межзвездных перемещений. По-хорошему, зондополе звездной империи должно заполнять зону безопасности вдоль границы, чтобы контролировать ее пересечение. По принятым в части 5 правилам, прыгать можно только между системами, расстояние между которыми не превышает Х световых лет. Предполагается, что граница в ширину занимает 3-4 Х. Допустим, Х = 10 парсек. Где-то между случаями «Греции» и «Рима». Объем оспариваемой зоны составляет 9-16 тысяч куб. пс. В окрестностях Солнца звездная плотность составляет около 0,12 звезды на кубический парсек. На ТВД от тысячи до двух звезд. Для контроля каждой нужно не менее шести скаутов. Три — чтобы стабильно и с верификацией просматривать любую точку в системе. Шесть — чтобы работать хотя бы в две смены. Плюс поправка на потери равно — звездная империя строит скауты десятками тысяч. И мобилизует во время войны гражданские суда для использования в таком качестве. Это еще если у нас переходы вблизи от звезды происходят. Вариант со свободным нуль-т требует совсем другой логики, так как контролировать пространство не освоенных систем в нем принципиально невозможно из-за ограниченной способности скаутов к сканированию неба. Ресурсы для дозаправки есть и в облаке Оорта, а там до сих пор лишь малую часть объектов открыли. Звездная система огромна, но не пуста. Задача контролировать ее буквально всю безнадежна. Только очаговая оборона, только хардкор. Либо непосредственное слежение за крупными флотскими группами вероятного противника. Либо балансить тем, что нуль-т сверкает на всю систему, и заметить входящий флот легко даже за сотни астрономических единиц.
Системному королевству проще. Ему надо контролировать все звезды, удаленные менее чем на 10 пс. Объем сферы ок. 4200 куб. пс. Всего-то 500 звезд и... несколько тысяч скаутов. Плюс в каждой системе должен быть дежурный перехватчик на случай контрабандистов. В каждой из нескольких соседних должен быть корабль обеспечения спецопераций, но тут от плотности населения зависит. Даже морские флоты парусной эпохи — слишком слабый референс. Тут скорее надо смотреть в сторону моторизированных армий или воздушных флотов индустриальной эпохи. Или на объемы, в которых современные армии получают легкие беспилотники, выполняющие в сухопутной войне ту же задачу визуального контроля огромных пространств.
Кстати, скауты по определению пилотируемые. Даже при условии очень продвинутой автоматизации только в «тоже военной» части флота и только непосредственно за пультами управления задействованы сотни тысяч военнослужащих. А ведь там еще и тыл должен быть. И, как мы помним по части 6, необходимости содержать сухопутную армию никто не отменял.
Промежуточный вывод: надежный контроль большой звездной империей всех своих границ в мирное время обходится так дорого, что мириться с контрабандой и тайными заначками вероятного противника может быть проще, чем бороться.
upd. Модернизировать нельзя списать
Промежуточный вывод 2: трофейный вражеский, реквизированный гражданский или морально устаревший военный корабль имеет хоть какую-то ценность для флота буквально до тех пор, пока пригоден для безопасной эксплуатации как средство передвижения. Пригодность для полноценной эксплуатации по изначально заявленному назначению совершенно не обязательна. Даже если обсуждаемый корабль слишком велик для скаута, его всегда можно пустить на ложную цель, которых в тактике из части 11 чем больше, тем лучше. Скорее всего, даже сверхдержавы не смогут позволить себе бездумно разбрасываться корпусами, а уж во флотах всякой мелочи точно будет одновременно числиться несколько поколений старья, в том числе сомнительного происхождения. Внимательный читатель здесь правильно вспомнит главу 9 про абордажи.
Зачем тогда вообще списывать корабли? Ну, кроме случаев совсем уж нулевой ремонтопригодности.
Во-первых, требования к численности экипажа (новобранцев можно отправить на другие корабли). И условиям проживания экипажа, с которыми вы можете мириться до тех пор, пока нет нормальной альтернативы, но не при её наличии. Экипаж предпочтёт жить по современным, а не полувековой давности, стандартам обитаемости, и служить на корабле, имеющем меньше шансов рассыпаться от плевка какого угодно противника. Ситуация усугубляется требованиями к квалификации экипажа, причём специфической. Переучиваться на устаревшее или изначально созданное по другому стандарту оборудование, вообще-то, непросто. А когда деды, привыкшие работать на перфокартах, постепенно выходят на пенсию, набор сходу молодёжи на их место создаст больше проблем, чем просто набор молодёжи. Соискатели-то понимают, каковы при таком обучении карьерные перспективы. Да, корабль нужно не только купить, но и эксплуатировать, что для старой техники, особенно сомнительного происхождения, непропорционально дороже.
Во-вторых, проблемы с ремонтом. Создание нового обычно дешевле, чем ремонт старого, не потому, что капиталисты вредничают, а потому, что производство осуществляется конвеерным методом по стандартным процедурам, тогда как ремонт — кустарным и требует индивидуального подхода. Как следствие, его сложнее автоматизировать и он требует больше труда, причём более квалифицированного. И сейчас что для автомобилей, что для самолетов, что для компьютеров (ориентируемся на крупносерийные изделия, ведь скауты из таких) сводится к крупноузловой замене. Но если корабль имеет сомнительное происхождения или просто создан очень давно, достать запчасти закономерно нелегко. Придётся использовать продвинутые методы восстановления и замены отдельных деталей. Конечно, военным всё равно придётся держать в уме такие методы, ведь когда вас потрепают в бою, нормальной верфи рядом может и не быть. Но если она есть, то зачем извращаться? Конечно, трёхмерная печать несколько упрощает задачу, но ей подвластно не всё.
Если вы осваиваете не космос, а бюджет, это хорошие новости, ведь трудочасами квалифицированных специалистов можно оправдать рост ФОТ (фонда оплаты труда), на основе которого считаются как налоги (государство обрадовалось), так и накладные расходы (директор завода обрадовался). Молчу о том, как обрадовались простые люди, жаждущие, как истиные коммунары, интересной и сложной работы, а не просто молотком постукивать (или, как действительно предприимчивые мастера, возможности получить 9999 фунтов за знание, куда стучать). А необходимость для флота оригинальных запчастей может быть хорошим поводом не закрывать производство, принадлежащее отставному адмиралу. Поэтому для флотов мирного времени желание бесконечной модернизации так же закономерно, как желание бесконечных НИОКР. Но если вам завтра воевать, это не очень хорошие новости, ведь списать и заменить при первой возможности обычно проще, дешевле и быстрее, — была бы возможность. А если на пятикратно модернизированных кораблях воевать вам лично, то новости совсем отвратительные.
В-третьих, размер боеспособного — даже в качестве ТВК — корабля всё же определяется актуальным состоянием техники, и по мере её развития может оказаться, что хоть какая-то модернизация старого корпуса теряет всякий смысл, и продать результат по цене лома намного выгоднее, чем пытаться выжать из старичка ещё хоть что-то. Но могут быть политические причины, по которым приходится выжимать даже при таких вводных, и остаётся только подход «корабль Тесея», когда это на 95% новый корабль, сохранивший от старого, по большому счёту, только имя.
Сколько истребителей?
И все же, сколько истребителей? Здесь гораздо проще. Стандартный цикл «действие-реакция» подразумевает всего лишь необходимость иметь дежурную группу на расстоянии не более Х от каждой звезды. Поэтому с ростом числа Х нужно больше скаутов, но потребное количество боевых кораблей остается неизменным. Вероятно, это означает, что по мере развития технологий качественная разница между скаутом и истребителем растет.
Площадь длинной стороны ТВД получается 9-16 сотен кв.пс. Площадь круга с радиусом реагирования — 314 кв.пс. При идеальном заполнении это 3-5 групп на переднюю стенку, еще столько же на заднюю и еще столько же в центре для резерва. 9-15 на весь ТВД. Только для обороны, а ведь надо еще наступать. Для наступления, допустим, нужен локальный численный перевес в 2-3 раза. При сферическом методе покрытия в одну точку могут прийти 4 группы. То есть, на участке прорыва должно быть сосредоточено 8-12, которые добавляются к общему счету. Хорошие новости только в том, что сменщики не нужны, поскольку экипажи покидают базу лишь для боевого вылета и большую часть времени прохлаждаются.
Что такое боевая группа? Зависит от суммы технологий, которая в космоопере часто высосана из пальца во имя натяжения на глобус привычной совы. Пользуясь методом аналогий с современностью, можно предположить, что у мажоров (смотрим на US Navy) она включает:
- Тяжелый крейсер в качестве флагмана;
- 6-8 истребителей, из них 1-2 тяжелых;
- 1-2 корабля обеспечения;
- Несколько десятков перехватчиков и скаутов для создания собственного зондополя и оперативного закрытия дыры в основном.
У белых людей... ну, смотрим на современный флот Франции. Крейсер, 4-5 истребителей, из них 1-2 тяжелых, корабль обеспечения, плюс перехватчики и скауты никто не отменял. У миноров будут различные комбинации истребителей, но тоже не меньше 3-4 в группе. Ведь по определению истребитель не ОБК. То есть, не способен, исходя из своих огневой мощи, защищённости, живучести и скорости, вести длительный огневой бой с кораблями противника всех классов, ведя по ним огонь из бортового оружия до их полного уничтожения, и сохранять боеспособность при поражении корабля боеприпасами противника. Имея в виду возможность быстрого уничтожения одного истребителя, их приходится использовать звеньями. В пользу такого выбора говорят и некоторые нюансы тактики, о которых было сказано в частях 11 и 12.
Итак, имперскому космофлоту требуется несколько сотен истребителей. Только для того, чтобы прикрыть один ТВД. А ведь у большой звездной империи часто есть несколько соседей, которые могут напасть плюс-минус одновременно. Придется закладываться на очень широкий плюс-минус: из-за длительности межзвездных путешествий никто не может позволить себе задействовать все силы в конфликте на одной из границ. Так что, посчитанное можно смело умножать на два. Референсы уже могут быть флотом, но таких флотов история знала мало.
Это если империя. Системное королевство может быть гораздо скромнее. У него до любой точки зондополя корабли по построению за один цикл «действие-реакция» добираются. Нужно ровно столько групп, сколько атак вы рассчитываете отбивать одновременно, плюс силы обороны метрополии.
Промежуточный вывод: мобилизация звездной империи для войны — по умолчанию заметный и затратный процесс, скрыть который от наблюдателя можно только исключив его физический доступ к объекту наблюдения. Что в космосе малореально. Приходится скрывать путями, которые описаны в части 11, но это тоже не бесплатно.
Сколько можно?
Если говорить про ОБК, то рассуждать от потребного не получится. Они по определению предназначены не для покрытия фронта, а для устроения прорыва. Как следует из части 6, прорыва больше одного не нужно: не потянут. Так что, общее количество полностью зависит от технических деталей: баланса между выгодой от размера и страхом положить все яйца в одну корзину. Придется зайти с другой стороны.
Если мы представляем космический корабль по аналогии с морским кораблем «железного века», то это большая штука массой от нескольких до ста тысяч тонн с экипажем от десятка человек на самых маленьких ТВК до полутора тысяч на самых больших дредноутах. На авианосце к экипажу, собственно, корабля следует прибавить авиагруппу и людей, которые занимаются техобслуживанием самолетов. Речь, по умолчанию, идет о профессионалах, хотя для скаутов может потребоваться и система резервистов. При этом, экономические возможности «типичной планеты-колонии» ограничены, а типичной ИСО — тем более. Сейчас в большинстве стран мира военнослужащие регулярной армии составляют не более 1% от населения. Только в 14 странах они составляют 1-2%, и только в трех — 2% и более. Причем все страны-рекордсмены — это маленькие страны, находящиеся под непосредственной угрозой вторжения со стороны сильного соседа. Типичный для европейских стран показатель — 0,33% граждан находятся в составе регулярной армии. Это значит, что на один дредноут приходится почти 600 тысяч граждан. Одна ИСО «содержать» его не в состоянии. Лунное баронство может и в состоянии, но на остальной флот (в том числе ТВК) мобилизационного потенциала не останется. Хотя, конечно же, в случае непосредственной военной угрозы даже не очень большая колония сможет такой корабль заиметь, например... оплатив услуги наемников. Как девять женщин ребенка за месяц не родят, так и получить новый ОБК на заказ в случае обострения не получится. Остается взять в лизинг. Желательно вместе с экипажем, чтобы не заморачиваться его подготовкой. Спрос рождает предложение, и большие наемные армии могут компенсировать мелким княжествам слабость их регулярных флотов.
Часть 14: Экипаж одна семья
Раз уж зашел разговор о том, сколько профессиональных военных должно служить в уважающем себя космофлоте, следует поговорить об экипажах кораблей. По условиям задачи, искусственного интеллекта, способного полноценно заменить человека по части принятия решений, в нашу космооперу не завезли. Поэтому компьютер собирает данные и выдает информацию, на основании которой уже человек делает выбор.
На правах лирического отступления, стоит отметить, что стазис-анабиоз покамест в том же статусе, что и сверхсветовые перемещения. В теории возможно, да на практике куча проблем, которые хрен пойми как решать, и не факт что они вообще разрешимы. Я могу понять людей, которым не нравится «магия гиперпространства», но фотонные звездолеты с экипажем в анабиозе (привет «Хайнскому циклу», например) с точки зрения современной науки и техники не меньшая и не большая магия, чем варп из «Звездного пути». Почему-то «магию анабиоза» принято считать более «твердой», чем «магию гиперпространства», так уж сложилось. Но в части 3 я его среди необходимого кларктеха не упоминал. В мире «реальных пацанов» анабиоза нет, да он и не нужен. Их двигателей достаточно, чтобы в разумные сроки добраться до любой части Солнечной Системы. Поэтому все члены экипажа в течение полета живут обычной жизнью, включающей сон, еду, отдых и релаксацию. Люди не роботы, чтобы выключать на все то время, когда их рабочие руки и мозги не нужны.
Горячие вакансии
Откуда вообще берется экипаж? Начнем с того, что космическому кораблю нужно как минимум два пилота. На современных самолетах, которые должны находиться в воздухе дольше пары часов, их всегда два. Один пилот в любой момент может захотеть пить, в туалет или иным образом отвлечься. Следить за показаниями кучи приборов и нести при этом ответственность за дорогущую бандуру — занятие сложное и стрессовое. Перестраховка не является совершенно обязательной, но и лишней не будет. Современные космические корабли так вообще управляются огромным ЦУП-ом, но такая практика конечно же будет изжита, когда межпланетные путешествия станут обыденностью.
Кроме пилотов, которые все время сидят в кабине, нужен механик. Самолеты сейчас остаются в воздухе не более суток, но в космосе рейс может занимать несколько месяцев. За это время на борту наверняка что-то сломается. Когда такое случится, как минимум один человек должен быть бодр, свеж и готов заняться починкой. Немедленно! А не через те полдня, которые нужны, чтобы оклематься от гибернации (более «твердая» технология, чем анабиоз, но тоже непонятно, зачем). Это мы исходили из допущения, что механик только координирует деятельность роботов. Иначе потребуется целая ремонтная бригада.
Читатель может возразить, что наличие на космолете механика это «морской» штамп. Что чем сложнее техника, тем более ограничены возможности пользователя по ее ремонту. Что у звездолетов как у самолетов будут все жизненно важные системы резервированы, и ремонт возможен лишь на заводе с кучей нужных станков/специалистов. А я отвечу, что читателю лучше не знать, с каким количеством не критических неисправностей современный самолет в среднем взлетает. Оставаясь при этом в воздухе не сильно больше суток. За которые, разумеется, новые проблемы накапливаются. То есть, регулярное техобслуживание таки требуется, хотя обычно сводится к замене компонентов с использованием готовых ЗИП. Самолеты гражданской авиации сейчас пользуются тем, что в порту назначения обязательно есть большая наземная команда и такой же большой склад стандартизированных компонент рядом. В космосе это не гарантировано. Зато можно пользоваться отсутствием сопротивления воздуха, которое стремится сорвать вас с крыла. При наличии ЗИП ремонт «на ходу» ничем не отличается от ремонта на базе.
Разумеется, механик это еще не все. В золотой век космической фантастики такому нюансу не уделяли внимание, но сегодня мы знаем, что хардвер и софтвер — совершенно разные вещи, для работы с которыми нужны разные люди. По части софта тоже что-то может пойти не так, и это не менее опасно для жизней всех в ракете, несущейся через пустоту на расстоянии миллионов километров от ближайшего куска материи, который был бы крупнее песчинки. Так что, кроме механика на вахте обязательно должен быть... сисадмин, которому в будущем наверняка придумают более красивое название.
Ничего себе толпень — скажете вы. Расслабляться рано. Кроме механики и электроники на корабле есть еще одна категория систем, с которой что-то может пойти «не так» непредсказуемым образом. Человеческий организм. Да, законов Мерфи никто не отменял и здесь. Поэтому нам нужен бортовой врач. А может быть даже бортовой психолог, если уж на то пошло. Поняв порядок величин в части 2, мы должны иметь в виду: если у кого-то из членов экипажа в дальнем походе "протекла крыша", высадить его в ближайшем порту не получится. Надо устранять проблему, и крайне желательно делать это превентивно. Грамотная работа с человеческими душами требует специального образования.
Кстати, командовать всей этой толпой — тоже навык, которому нужно отдельно учиться. Поэтому капитан — не один из пилотов, а совершенно отдельное специально обученное лицо. И у него есть старпом. Потому что капитан тоже человек и иногда хочет спать. Или сойти «на берег».
Неэффективный менеджмент
Я не просто так говорил про отдых и релаксацию. Все перечисленные функции дублируются даже не двукратно, а трехкратно. С точки зрения некоторых мамкиных имперцев, восьмичасовой рабочий день с обеденным перерывом придумали коммунисты на грязные %прилагательное-от-страны-вашего-исторического-соперника% деньги с единственной целью сокрушить %прилагательное-от-страны-вашего-проживания-в-винительном-падеже% духовность. В суровой реальности же неоспорим тот факт, что есть некоторый предел времени, в течение которого человек может оставаться сфокусированным. После этого он неизбежно теряет концентрацию, и количество факапов, которые должны затыкать механик, сисадмин, а если не повезло, то и врач, растет в геометрической прогрессии с каждым часом переработки. Да, если не повезло, то и врач. График из трех вахт может быть сокращен до двух, если кто-то вместо работы попал в госпиталь. График из двух вахт сокращать некуда. Так что, если на вахте одновременно находится 5-7 человек, то в экипаже корабля их 15-20. Остальные в этот момент времени спят или отдыхают. Например, парятся в баньке. Вы знали, что на современных ПЛАРБ есть баня и бассейн? Последний по размеру, конечно, скорее купель, но все равно. Даже не самые доброжелательные к населению правители понимали, что моральным состоянием людей, от которых зависит жизнь на Земле, пренебрегать нельзя. На обычном корабле ставки не столь высоки, но наличие специально оборудованных «комнат отдыха и релаксации» крайне вероятно. Что означает... да, вы угадали, открытые вакансии стюардов. Тоже в три смены.
Хотите сказать, что Сова — эффективный менеджер непременно попробует ужать это количество? Ну так она уже. На нашем корабле еду готовит мультиварка, а чистоту поддерживает робот-пылесос. Механик тоже по сути является оператором толпы дронов. Это если у нас светлое высокотехнологичное будущее. В чуть более суровой реальности всем перечисленным и многим другим люди занимаются «во вторую смену», в счет тех 6-8 часов, которые остаются за пределами сна и вахты. Впрочем, нельзя недооценивать эффективных менеджеров и наивно полагать, что в мире все будет устроено по уму. Известно же, что «во имя эффективности (без обязательности ее достижения) делается больше вычислительных ошибок, чем по каким-либо иным причинам, включая непроходимую тупость»©. Поэтому я бы сказал, что минимальный экипаж магистрального космолета составляет 10-15 человек. Ну, при условии, что капитан, старпом и механики совмещают с пилотированием, сисадмин и врач имеют гибкий график, а психолог и стюард — одно лицо.
Как писатель вы можете быть заинтересованы идти у Совы на поводу, чтобы прописывать меньше характеров. Или наоборот аргументированно ее отшить. Лишние люди в команде — готовые краснорубашечники. Когда ваши герои столкнулись с проблемой, вам, вероятно, хочется продемонстрировать ее опасность. Если они выбрали неверный способ ее решения, вам, возможно, хочется показать последствия. Эмоциональный интеллект читателя так устроен, что для этого было бы неплохо кого-то из именованных и прописанных персонажей убить. Ну или хотя бы в медотсек отправить. Потом герои должны проблему все же решить. Если выбыл уникальный специалист, корабль функционирует так себе. Стюард, напротив, — первый кандидат на красную рубашку. Как вариант, агрессивное воздействие может сократить график из трех вахт на любом месте в две. Герои почувствуют серьезность происходящего на себе, а через них и читатель. Но избыточных страданий не наступит. Только строго отмеренный уровень неудобств.
Давайте уже хоть по ком-нибудь постреляем
Это был экипаж гражданского космолета. На военном ситуация усугубляется присутствием огромного множества систем, необходимых для выполнения задач по обнаружению и разносу на атомы космолетов противника. Система управления огнем, связи, радиоэлектронной борьбы и так далее. Каждой из них нужен свой оператор и не факт, что один. Каждой из них нужно квалифицированное обслуживание, а это значит, что механиков на вахте больше одного.
Приведу для наглядности список боевых частей и служб современного военного корабля.
Боевые части:
БЧ-1 — штурманская.
БЧ-2 — ракетно-артиллерийская — или артиллерийская, или ракетная.
БЧ-3 — минно-торпедная — если есть мины или торпеды.
БЧ-4 — связи.
БЧ-5 — электромеханическая.
БЧ-6 — авиационная — на авианесущих кораблях, а вертолет сейчас у многих фрегатов есть.
БЧ-7 — радиотехническая (управления) — на флагманах.
Службы:
Сл-М — медицинская.
Сл-Х — РХБЗ (радиационной, химической и биологической защиты).
Сл-С — снабжения.
При необходимости, в зависимости от задач и матчасти, могут создаваться и другие службы. Также могут присутствовать политрук, представители контрразведки и военной полиции.
На исследовательском космолете военной полиции и систем управления огнем нет, но есть такая должность, как «специалист по полезной нагрузке». Потенциально бесконечный простор для создания таких должностей. Ведь просто так из точки А в точку Б никто не летит. Летят всегда чтобы доставить в точку Б какой-то полезный груз. Если это цистерна со сжатым кислородом или литий для переработки в термоядерное топливо, все не так плохо. Если груз — живые люди, которые должны в точке Б что-то сделать, и дорогое оборудование, которое им для этого понадобится, то возникают дополнительные сложности. Люди должны не умереть по дороге, не поубивать друг-друга, быть полностью работоспособны в пункте назначения и главное — оборудование не сломать. Штат врачей, психологов, стюардов и службы безопасности от таких требований резко увеличивается. Скорее всего, потребуется добавить специально обученных людей, ответственных за подверженную повышенным нагрузкам систему жизнеобеспечения. В базовом штатном расписании я относил это к компетенции механика, но разумность такого допущения под вопросом. При таком скоплении народу всяческая «бытовуха» абсолютно неизбежна. Выключать людей по тумблеру мы пока не научились.
Раз уж дошли до бытовухи...
...то отключать либидо мы как раз научились. Некоторые полные женоненавистничества авторы оправдывают чисто мужские экипажи тем, что роды на космическом корабле принимать некому. Во-первых, есть врач. Во-вторых, традиционный в таких случаях вопрос: кто обычно настаивает на том, чтобы нюхать розы без противогазов? Кому глотать постинор, если перчатка порвалась? У кого потом токсикоз и прочие осложнения? Опять же, вспоминаем социальные изменения, наступившие в части 7.2. Современные девушки все чаще думают о том, что рожать детей посреди карьеры не так уж прекрасно. Для тех, кто изберет карьеру в области космонавтики, появятся дополнительные поводы задуматься. Эксперименты на животных показывают, что организмы, развившиеся в условиях Земли, к размножению в космосе приспособлены очень плохо. Беременность даже в земных условиях не всеми легко переносится. Так что, умные девочки либо полностью откажутся от секса во время рейса, либо перейдут к формату, физически не предусматривающему возможность зачатия, либо будут надежно предохраняться. Опыт современной космонавтики показывает, что невесомость вообще крайне разрушительно влияет на организм. В магистральном космолете будущего, скорее всего, все будут сидеть на таблетках, и добавить в этот комплект гормональных — всего лишь маленький штрих. Помните, я говорил, на чем сидит по профессиональной нужде летчица-космонавт?
Не обязательно отключать либидо совсем, но крайне соблазнительно отключить овуляцию с помощью медикаментов. Даже на уровне «реальных пацанов» для всех кораблей, кроме тех, кому надо достичь цели как можно быстрее, значительная часть полета будет проходить в невесомости. На уровне «космической шпаны» весь или почти весь полет проходит в невесомости или микрогравитации. В таких условиях кровь вниз не стекает, и менструация неизбежно заканчивается плохо. Конечно, как-то решить проблему невесомости в любом случае стоит. В невесомости очень многие процессы протекают не так, как хотелось бы. Но единственный способ, если говорить о современных и перспективных технологиях, заключается в том, чтобы сделать вращающуюся секцию. Терпеть неспособность члена экипажа в течении 10-25% времени работать вне этой секции никто не будет. Исправить проблему относительно легко, так почему бы и нет?
Например, потому, что обязанности в зоне невесомости исполняются дистанционно-управляемыми манипуляторами, а у таблеток, отключающих овуляцию, есть побочки, преодолеть которые не удалось. У настоящих противозайчаточных имеются свои нюансы. В будущем медицина может с ними справиться, но пути развития технологий в мире литературного произведения могут зависеть от того, какую историю автор хочет рассказать. При желании, оба варианта можно обосновать.
Ротация и техобслуживание
Переходя от разговора о корабле к разговору о флоте, нужно иметь в виду, что:
1) У корабля может быть более одного экипажа. Военных истребителей, крейсеров и ОБК это может и не касается, так как они поднимаются по тревоге. Но гражданским кораблям и скаутам точно никто не даст простаивать в доке, пока у экипажа отпуск. Скаутов для контроля границы нужно много, грузовиков для обеспечения числа N — тоже. Поэтому техобслуживание постараются максимально упростить. Благо есть опыт современных пассажирских самолетов, которым между рейсами просто меняют нуждающийся в техобслуживании модуль на приехавший с завода. Для серийных изделий это вполне реально. Однако, такой подход потребует менять и членов экипажа. Так что, число людей на корабль, полученное выше, дополнительно умножается на 1.5-2 из-за необходимости ротации.
2) Далеко не все связанные с космолетом люди будут на нем летать. Обратимся, опять же, к аналогиям с современностью. В воздушных силах Польши 36 500 военнослужащих и 272 бортов. 134 человека на борт, из которых только один или два — пилоты. У Франции 40 500 военнослужащих и 917 бортов. 44 человека на борт. У Норвегии — 3650 человек и 123 бортов. 29 людей на борт. У Турции 50000 / 1248 = 40. У Венгрии 5750 / 55 = 104. У Болгарии 6500 / 126 = 51. Можно заметить, что разброс параметра «людей на борт» даже в рамках стран одного военного блока, имеющих, казалось бы, единые стандарты, получается довольно большой. Зато общее количество военнослужащих сильно коррелирует с размером страны. Это не люди на борт. Это люди на аэродром. Подавляющее большинство военнослужащих в современных ВВС задействованы в наземных службах. Кто-то должен сидеть на радарной станции, заниматься техобслуживанием, подвозить боекомплект, выполнять работу диспетчера, етс. Каждая военная авиабаза в перечисленных странах создает 600-2500 рабочих мест. В среднем, 1500. В морских флотах портовые службы тоже весьма многочисленны.
В космоопере значительную часть рутинной работы на базе можно сгрузить на роботов, но если сильного ИИ не завезли, то явно не всю. Эффективная Сова, конечно же, будет пытаться привлекать к этому собственно экипаж корабля. Но вряд ли от этого будет толк. Психического истощения никто не отменял. Его хорошо игнорировать только пока ты мирный капиталист и взамен выгоревших сотрудников за забором стоит очередь. Результатом такого подхода станут тушканчики за штурвалом и частые катастрофы, что в мирное время еще можно оправдать красивым враньем об эффективности... Но тот, кто попробует устроить на войне конкурс «самый эффективный менеджер», очень быстро обнаружит, что жюри это флот противника, и вердикт он уже вынес. Так что, по требованиям написанных кровью уставов придется иметь в штатном расписании каждой военной базы многочисленный обслуживающий персонал. Которого определенно будет не меньше, чем собственно экипажей кораблей. Допустим, у нас, благодаря автоматизации, получается всего 500 человек на активную базу. И несколько десятков на законсервированную.
Давайте считать
Итак, несколько сотен (см. часть 13) истребителей с экипажами ~50 человек на каждый это порядка десяти тысяч персонала, и это еще фигня вопрос. Элита флота, куда можно брать лучших. Плюс базы. На ТВД 9-15 активных баз, на которые опираются боевые группы. Всего 6000 человек. Плюс ротация, плюс грузовики для снабжения базы — как раз примерно столько же, сколько в экипажах истребителей. Настоящая беда это десятки тысяч скаутов с экипажем ~10-15 человек, удваиваемым за счет дублеров, что дает уже сотни тысяч персонала. Базу на консервации в принципе можно разместить в каждой системе, улучшив контроль пространства за счет стационарных локаторов. Для этого потребуется еще пара десятков тысяч, умноженная на количество вахт. Сложив все вместе, мы все равно миллион не набираем.
Получается примерно как современные армии крупных развитых стран. Разумеется, у каждой звездной империи еще наземные войска есть. С которыми как раз миллион наберется, и может даже не один. Но мы же помним, что население такой империи считается в миллиардах. И делаем закономерный вывод, что космофлот это элита элит, куда не проблема набирать только добровольцев, причем лучших из лучших. Ситуация, между прочим, вполне располагающая к развитию кастового сознания военных и помянутого в части 5 феодализма. Концепция «служат только мужчины» в таком разрезе тоже не создает принципиальных проблем. Вопрос эмансипации космонавтики лежит скорее в идеологической, чем практической плоскости. У государств, косплеящих стимпанк, ее не будет. У завершивших третий демографический переход — будет.
Часть 15.1: Достаточно развитые инопланетяне
В части 7 мы уже поминали добрым словом парадокс Ферми. И говорили про самое простое его объяснение — через медленность. Если быть точным, через то, что цивилизация не живет 15 миллионов лет так, чтобы все еще восприниматься нами. Есть целое семейство объяснений, ведущих к такому выводу. Можно придумать и более оптимистичные, чем неизбежный коллапс разумных видов: инопланетяне используют сигналы, которые мы не можем принять или не рефлексируем как сигналы; Вселенная устроена сложнее, чем мы думаем, и достаточно развитые инопланетяне в землеподобных планетах не заинтересованы; ударная волна галактической экспансии идет не сплошняком, и мы находимся в ее прорехе, етс.
Проблема, как всегда, в правдоподобии. И его сочетании с понятностью, которое поставлено целью в части 1. С такими граничными условиями проще всего инопланетян в текст не вводить. Или ввести загадочных-непонятных. Или ввести резиномордых, но имеющих общее происхождение с людьми, а потому находящихся во времени достаточно близко, чтобы подходить к войне плюс-минус одним и тем же образом. Однако, существует ли способ обосновать именно встречу ударными волнами с близкой по развитию инопланетной цивилизацией в обозримом будущем при условии, что никаких следов инопланетян мы до сих пор не видим? Или вероятность такого стечения обстоятельств (с учетом данных современной науки) крайне мала?
На вопрос будет отвечать Robin Hanson. У него очень интересный набор компетенций: магистеркая по физике, диссер по общественным наукам, профессор экономики, занимался теорвером и искусственным интеллектом. Именно современный теорвер позволил ему посмотреть на парадокс Ферми с совершенно другой стороны.
Короткое напоминание, в чем проблема
Парадокс можно сформулировать так. С одной стороны, выдвигаются многочисленные аргументы за то, что во Вселенной должно существовать значительное количество технологически развитых цивилизаций. С другой стороны, отсутствуют какие-либо наблюдения, которые бы это подтверждали. Ситуация кажется парадоксальной и приводит к выводу, что наше понимание природы и/или наши наблюдения неполны и ошибочны. Соответственно, 75 ответов из одноименной книги, написанной Стефаном Уэббом, пытаются сделать одно из трех:
1) Объяснять коэффициенты формулы Дрейка, при которых мы первые. Robin Hanson в 1996 году придерживался этой позиции, см. Великий фильтр. Сильнейший удар по такому подходу нанесен массовым открытием землеподобных экзопланет в зоне жизни. Другая подстава — оценки частоты звездообразования, согласно которым пик уже пройден. Если, несмотря на это, гипотеза «ранней пташки» вас устраивает, то объяснение из части 7 устраивает тем более.
2) Объяснять, почему никто никуда не способен ни распространиться, ни послать сигналы. Звучит особенно шатко после того, как астрономы пронаблюдали свет из-за горизонта Хаббла, а теоретики вывели из ОТО возможность сверхсветового движения. Раньше тоже звучало так себе, ведь возможность релятивистской колонизации и кораблей поколений никто не отменял. Гипотеза «по щучьему велению, по моему хотению, не может никто проводить галактическую экспансию» категорически не подходит нам с вами, ведь, по построению сеттинга, человечество распространяется и посылает сигналы. Оно что, одно такое рыжее? Тогда почему?
3) Объяснять, как же так все вокруг, а мы их не видим. Гипотезы получаются более или менее убедительными, но неизменно громоздкими и плохо проверяемыми. Они фальсифицируемые, значит, научные. Да, с философской точки зрения по половине бритва Оккама плачет. Но вы же художественную книгу пишете. Ваша задача — выбрать одно из объяснений этой категории.
В общем, пару лет назад на Hanson-а снизошло озарение, и он запостил в The Astrophysical Journal статью, где тема раскрыта с интересной стороны.
Нужно всего лишь...
Пересесть со своего бытового понимания теорвера на научное. Познать дзен теоремы Байеса и физический смысл разницы между априорной и апостериорной вероятностью. Работа «An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances» впервые опубликована ажно в 1763 году, но благополучно прошла мимо школьной и даже институтской программы. Хоть теорема и выводится напрямую из аксиом теорвера,
Для её практического применения требуется большое количество расчётов, вычислений, поэтому байесовские оценки стали активно использовать только после революции в компьютерных и сетевых технологиях. На сегодняшний день активно применяется в машинном обучении и технологиях искусственного интеллекта.
А главное — она контринтуитивна.
В мире житейской логики мы идем от причины к следствию. Тогда как наука движется обратным путем, пытаясь по известному факту события вычислить вероятность того, что оно было вызвано рассматриваемой причиной. У вас в голове есть гипотеза, а в руках — данные наблюдений. Вероятность того, что гипотеза в принципе верна, называется априорной. Она одинакова во всех возможных мирах, наблюдается ли там ваш факт или нет. Вам надо понять, насколько вероятна гипотеза в мире, где у вас есть именно такие данные наблюдений, какие есть. Вас не интересует количество возможных миров, где факт не наблюдается: вы в них не живете. Это называется апостериорной вероятностью. Она же — уровень доверия предположению после принятия очевидных доказательств. Как в философии: до опыта, после опыта.
Так вот, априорная вероятность может драматически отличаться от апостериорной. Классический пример — скрининг-тест на употребление наркотиков.
Предположим, что тест на применение наркотика имеет 97% чувствительность (доля истинно положительных результатов) и 95% специфичность (доля истинно отрицательных результатов). То есть тест даст 97% истинно положительных результатов для потребителей наркотиков и 95% истинно отрицательных результатов для лиц, не употребляющих наркотики. Эта статистика доступна при тестировании тестов в исследовании до вывода их на рынок.
Предположим, мы также знаем, что 0,5% населения в целом употребляют наркотики. Какова вероятность того, что случайно выбранный человек с положительным результатом анализа является потребителем наркотиков?
Протестировав 100 000 человек, среди которых на самом деле 500 наркоманов, вы получили 5460 положительных результатов. Почти в одиннадцать раз больше, чем должны были. Вероятность, что человек с положительным результатом действительно наркоман, — 8,9%. В мире, где ты получил положительный тест, ты с 91,1% вероятностью здоров. Как же так? Виной всему — низкий уровень распространенности. Ложноположительных результатов банально в числах больше.
В настоящей медицине проблема решается повторным проведением теста, когда априорной вероятностью становится уже 8,9%. В случае с происхождением разумных видов, у нас пока нет экспериментальных данных ни об одном другом примере. В случае с их галактической экспансией — даже хотя бы об одном.
При чем здесь парадокс Ферми
Находясь в плену бытовой логики, вы слушаете стандартную телегу об инопланетянах, которые точно должны прилететь, ну не может быть такого, чтобы их не было, вот вам длинный список причин и очень больших чисел. Ситуация кажется вам парадоксальной.
Будучи в курсе современной математики, вы слушаете ту же телегу об инопланетянах, которые точно могут прилететь и должны где-то существовать, держа в уме факт проживания в мире, где они не наблюдаются. Ситуация кажется вам... офигенно логичной и закономерной, если подумать.
Что, если я скажу вам (вслед за Hanson):
1) Нет ничего волшебного в появлении жизни на землеподобной планете и ничего предосудительного в освоении других таких же.
2) Нет никаких проблем с перемещением в разумный срок от одной планеты к другой, изобретать для этого Надсущество с кометами и гравилинзой не требуется.
3) Нет в сегодняшней физике ничего, что мешало бы пожелавшим этого жадным инопланетянам распространиться на всю Вселенную.
4) Они будут путешествовать меж звезд с релятивистскими скоростями и в короткий срок займут все землеподобные планеты.
5) И назначат главным ксенологом Шлепу, после чего новые цивилизации уже не возникнут. По крайней мере, как самостоятельные цивилизации.
Допустим, законы природы устроены именно так, а вы новая цивилизация, которая возникла независимо от других. Загадка от Жака Фреско: какова вероятность, что вы возникли в мире, где ударная волна уже стартовала? Ноль без палочки. И все переворачивается с ног на голову. Поскольку космическая экспансия выкорчевывает зародыши разума и происходит быстро в терминах геологических эпох, подавляющее большинство цивилизаций возникли до того, как хотя бы одна из них протянула загребущие лапы к звездам и сказала: «мое». С наибольшей вероятностью мы — часть этого подавляющего большинства. Да, к нам никто не прилетел. Но это не удивительно. Так и должно быть.
Казалось бы, парадокса Ферми больше не существует. На самом деле, возникают некоторые дополнительные вопросы, ответы на которые... просто потрясающие.
Почему мы их не видим?
Хорошо, не прилетают. Но ведь это полбеды. Предполагается, что мы должны видеть исходящие от инопланетян сигналы, построенные ими астроинженерные сооружения, следы от релятивистских звездолетов. Но... их нет. С точки зрения бытовой логики, у Ферми нет объяснения. С точки зрения настоящей математики, у Хэнсона оно есть.
Итак, достоверно известно, что мы существуем и не видим инопланетян. Каковы наши шансы иметь такую картину в случае соответствия действительности каждой из следующих гипотез:
Гипотеза 1: До звезд не достать, если ты не способен ждать(С). Перемещение возможно исключительно на пекулярных скоростях.
Гипотеза 2: Полеты на релятивистских скоростях являются основным способом межзвездных путешествий.
Гипотеза 3: Можно попасть из точки А в точку Б за время, меньшее расстояния между ними в световых годах; все достаточно развитые инопланетяне так умеют.
Гипотезы стоят в порядке возрастания шансов. Контринтуитивно? Отнюдь. Ведь вся наблюдаемая информация о далеком космосе приходит к нам со скоростью света и является устаревшей. Если 2 миллиона лет назад в Туманности Андромеды началось строительство Сферы Дайсона, в ближайшие 500 тысяч лет мы не заметим ничего странного. Кому Сфера Дайсона, а кому Чайник Рассела. Если чьи-то репликаторы уже 10 лет ковыряют планеты в системе Проксимы Центавра, мы можем наблюдать их только чуть больше половины этого срока. Соответственно, если ударная волна космической экспансии жадных инопланетян ползет со скоростью в тысячу раз меньше световой, от возможности наблюдения чужой активности у Проксимы до прибытия на Землю центуриона Шлепы и реализации исходного предположения (5) пройдет 4246 лет. Больше, чем вся наша история астрономических наблюдений. А если Вселенная накрывается Большим Шлепой со скоростью 0,8 с, у нас есть всего пять лет между «мы их видим» и «они к нам прилетели». Случайно оказаться живущими в эти пять лет — менее вероятно, чем в те 4 тысячи. При этом, само наблюдение инопланетян не противоречит зарождению нашей цивилизации — только посещение инопланетянами. Соответственно, более достоверна та гипотеза, в которой окно между двумя событиями оказывается меньше.
Хэнсон так далеко не заходил, а я рискну. Что, если я скажу вам...
С точки зрения байесовской вероятности, учитывающей предположение «жадные инопланетяне накрывают Вселенную ударной волной, исключающей появление других цивилизаций в затронутой области» и факт «никаких следов инопланетян не видно», гипотеза (3) это лучшее объяснение тишины космоса. Мы заведомо возникли до того, как нас посетили. И мы не увидим инопланетян в телескопы до того, как они нас посетят. Жадные инопланетяне в нашем световом конусе надежно исключены систематической ошибкой отбора. Что не гарантирует отсутствие встреч с ними в будущем. Все сходится, только грант на SETI не пилится. Если вы или ваши близкие шкурно заинтересованы в освоении этих денег, срочно бегите в комментарии обзывать меня бчсложцем и солипсистом.
Если же вы просто пишете космооперу с независимо возникшими инопланетянами, а к вам в комментарии пришел коллега Н. и парадоксом Ферми размахивает... Ответить ему буквально так без понимания порядков величины не получится. Поэтому нам предстоит, вслед за Хэнсоном, его понять.
Звучит как «моделировай»
Авторы моделировали. Исходный код выложен на гитхабе ( https://github.com/jonathanpaulson/grabby_aliens ), и вы можете устроить их модели собственный прогон. Предполагается, что на пути к разуму и цивилизации вид должен пройти n «трудных переходов», каждый из которых по матожиданию преодолевается за время k. Предполагается, что одна из R цивилизаций становится жадной за исторический (пренебрежимо малый по геологическим меркам) промежуток времени. Все эти варианты задаются произвольно, поэтому ученые запускали модель с разными константами. Предполагается, что когда техносферы двух жадин соприкасаются, они перестают распространяться друг в друга. Да, жадный инопланетянин в модели не один, их очень много. Граничные условия моделирования включают то, что мы не могли возникнуть внутри чьей-либо техносферы.
И вот какая у нас может быть (это результат одного из прогонов) зависимость финальной разожранности жадин от времени их появления при разном n. Если что, мы сами появились через примерно 13 Gyr от рождения Вселенной, а свободное пространство еще осталось. Найдите на логарифмической шкале, проведите границу... в общем, если n > 6, ничего нам в этом прогоне не светит.
Есть, конечно, некоторые условности. Выбор k и то, что значение скорости распространения техносферы установлено равным скорости света. Что касается линейности шкалы трудных переходов — палеонтологическая летопись рисует ее довольно линейной:
* Образование земной коры — 4.5 Gyr назад. Не трудный переход, но точка отсчета.
* Прокариоты ~3.5-4 Gyr назад.
* Оксигенный фотосинтез ~2.4-3.5 Gyr назад и не с первой попытки, кстати.
* Эукариоты ~2 Gyr назад, есть спорные генетические данные, что до 3.
* Половое размножение и сложная многоклеточная жизнь ~1.2-1.9 Gyr назад.
* Животные с развитым мозгом ~0.7-0.9 Gyr назад.
* Разумная цивилизация %вы находитесь здесь%
В своей статье о Великом Фильтре Хэнсон называл примерно такие переходы. По единственному доступному примеру, батут степенная модель рождения цивилизаций работает, n=6 и k ~ 0.7-1 Gyr.
И 95% жадных цивлизаций получат в свое распоряжение не менее чем по 10 тысяч галактик каждая.
Что ж,
Миллионы веков прошли -
К Деве А с берегов Земли,
Охладив век огня,
Зондов звёздных дошла волна;
А в скопленьях других меж тьмы
Силы разума - как и мы
Вместо пламенных звёзд
И тенистых берёз
Строят мир, где не будет слёз
См. Virgo Superclaster.
Да, котик, это все тебе. Примерно все, что ты видишь на небе без помощи огромных и/или орбитальных телескопов. Хорошие новости для человечества.
Плохие новости для тех, кто хочет разыграть классический сетап Master of Orion с кучей независимо возникших разумных видов в одной галактике. Конечно, силой фантдопа все берется. Но натяжки очевидны. Ну допустите вы n = 24, просто выбрав другое k. Или лучше придумав, почему отсчет ведется не с появления самых первых звезд, и временная шкала уехала на пару Gyr вправо. Принцип Коперника говорит, что цивилизация должна иметь возможность появляться на планетах вроде Земли, а они недолго остаются пригодными для жизни. При больших n «трудный переход» должен случаться каждые сто миллионов лет, и мы должны были уже пройти половину, а наша палеонтологическая летопись не содержит никаких намеков, что бы это могло быть. И у наших футуристов проблемы с достоверным придумыванием другой половины. Опять же, по техзаданию из первой главы, мы должны были пройти не половину, а все. Сможете объяснить, что это за трудный переход раз в 50 миллионов лет? А надо бы, если на научность претендуете.
Побочные следствия
Да, коль скоро вы пишите научную фантастику, было бы неплохо раскрыть проблематику и объяснить, что это за переходы. И показать большое количество биосфер, застрявших на каждом из них. Ваша базовая гипотеза говорит, что жадные инопланетяне появляются редко из-за трудности переходов? Тогда, начав исследовать космос, человечество обнаружит множество биосфер на разных ступеньках лестницы. Процесс-то вероятностный.
Например, на каждый мир, где есть животные с развитым мозгом, будут приходиться:
* Десятки миров со сложной многоклеточной жизнью, но не подразумевающей ничего умнее червей и насекомых. Возможно, она чем-то отличается от земной, что препятствует появлению развитого мозга. Возможно, в некоторых мирах различимы без микроскопа только грибы и растения.
* Сотни миров, где вершиной эволюции являются протисты, размножающиеся делением. Но они весьма разнообразны, не то что наши. Хотите придумать какие-нибудь способы движения, кроме жгутиков, ресничек и перетекания? Вам сюда.
* Тысячи миров, покрытых бактериальными матами, не все из которых могут в нормальный фотосинтез.
Короче, если разумная жизнь — редкость, то и биосфера плюс-минус нашего уровня развития — тоже. Не стесняйтесь придумывать разнообразие Вселенной. Наименее правдоподобным сценарием будет как раз ее однообразие. Так что, если боитесь фантазировать, лучше вернитесь к гипотезе «ранней пташки».
Часть 15.2: Недостаточно развитые инопланетяне
Поговорим теперь о тех, кто застрял между разумом и галактической экспансией. Напоминаю, у нас степенная модель,
на пути к разуму и цивилизации вид должен пройти n «трудных переходов», каждый из которых по матожиданию преодолевается за время k. Предполагается, что одна из R цивилизаций становится жадной за исторический (пренебрежимо малый по геологическим меркам) промежуток времени.
Ранее мы разобрались, что жадных инопланетян, породивших ударную волну, увидеть невозможно. И вообще они должны быть настолько большой редкостью, что вряд ли доберутся до какого-то места в Virgo Superclaster раньше нас.
Но мы ведь можем увидеть не жадных?
Действительно, вероятность того, что отдельно взятый вид породит ударную волну — величина неизвестная. И, вообще-то, не обязана быть большой. Жадные инопланетяне это тот случай, когда даже одно событие принципиально меняет картину наблюдаемой Вселенной и почувствуется со временем в каждом ее уголке. По идее, не жадных инопланетян может быть намного больше, при условии, что мы их все еще не видим. Цивилизация, которая не угорает по расширению с релятивистской скоростью, расходует ресурсы экономнее и оставляет меньше следов. Тут, конечно, встают вопросы «сколько» и «насколько».
Согласно моделированию из прошлой части, ожидается, что каждому жадине хоть одна галактика достанется полностью или почти полностью. Скорее даже несколько галактик. Скорее даже тысячи и десятки тысяч галактик. А теперь давайте посмотрим на историю человечества в пределах Земли. И посмотрим правде в глаза: мы демонстрируем эталонное поведение жадной цивилизации. Нет на Земле никакого биома, никакого региона, где люди вообще не живут и не были. Есть те, где людей мало, и они бывают проездом, но «пикники на обочине» все равно устраивают. Перестанем мы жадничать после выхода к звездам? В реальности — вряд ли. В сеттинге самодельной космооперы — точно нет. Тогда невелики шансы встретить другого жадину в пределах Млечного Пути или даже Местного скопления. Конечно, для пяти разных значений n конкретные числа драматически отличаются. Но ожидаемое свободное пространство на жадину кореллирует с кое-чем еще.
Этот график отражает, какая часть от жадных цивилизаций, которым суждено когда-либо существовать, уже появилась к данному моменту времени. Чем больше число n, тем круче логистическая кривая. Степенная функция так работает. Значит, ограничение предположительно доступного нам пространства еще сильнее ограничивает компактность появления цивилизаций во времени. Хорошо для автора космооперы, которому нужны близкие по развитию империи. Но для астрономических наблюдений расстояние равно времени. Вместе со временем сжимаются и географические рамки, в которых мы могли бы пронаблюдать не-жадин до встречи с первым жадиной. Выходит не совсем то на то, но эффекты частично компенсируют друг друга.
Конкретизируем арифметику
Практически важный вопрос: при каких сочетаниях чисел R и n наблюдаемое нами отсутствие жадных инопланетян не противоречит принципиальной возможности находиться сейчас в одной галактике с не-жадными инопланетянами, которых мы можем увидеть? Ответ убил.
По горизонтали — сколько не-жадных может приходиться на одного жадного. По вертикали — какова в таком случае вероятность, что в нашей галактике, в нашем световом конусе «вотпрямщас» существует одна не-жадная инопланетная цивилизация. Даже выкрутив wishfull thinking в отношении n на максимум, мы вынуждены признать, что для 80% шанса требуются числа в районе миллиона. А с каждым шагом удаления от отчаянного подыгрывания это число возрастает в 10 раз. Ожидаемое время жизни цивилизации варьируется, на вышеприведенном графике оно принято за 1 млн. лет. Если докрутить его до возраста Галактики, будет так:
Подобное докручивание есть подгониан подгониана и wishfull thinking во все поля. Но даже если до такой степени идти навстречу любителям синекожих красавиц, даже значение R в районе тысячи не дает гарантии, что в нашей Галактике найдется, с кем поболтать. Чтобы усугубить, приведем и такой график.
Здесь отражена вероятность найти не-жадных инопланетян вообще где-либо в пределах нашего светового конуса при условии способности такой цивилизации существовать и отправлять сигналы неограничено долго. Или способности создать объекты, заметные на межгалактических расстояниях неограниченно долго. После третьей итерации подгониана мы наконец увидели, на что давать деньги астрономам.
Вот только представьте себе, сколько в нашем световом конусе звезд. И сколько времени потребуется на их изучение. И какое огромное количество пустоты будет разделять нас с этим не-жадным инопланетянином, если он все же найдется.
Искушения и соблазны
Здесь любитель синекожих красавиц наверняка захочет придумать какое-нибудь «щучье веление», которое запретило бы ударную волну. Чтобы не слишком далеко было лететь до инопланетяночек. Однако, сверхсветовые перемещения по построению запрещать нельзя. И у нас есть пример в виде людей, которые, если дать им возможность дотянуться до звезд, точно заявят на них свои права. Надо бы дружить с принципом Коперника, если вы претендуете на научность фантастики. Напомним, сейчас более-менее общепринято считать, что ни Земля, ни Солнце не занимают какое-то особенное положение во Вселенной. Законы природы универсальны и повсеместно действуют одинаково. Несмотря на все попытки искать «галактические зоны обитаемости» и тому подобное, у науки пока что нет веских доводов в пользу уникальности Земли. Астрономические наблюдения подтверждают, что Вселенная однородна и изотропна (!внимание особо одаренным!) на гигапарсековых масштабах. На порядки превышающих размер того самого Virgo Superclaster. Размеры только наблюдаемой Вселенной превышают его на два порядка. За горизонтом же частиц... скорее всего, продолжаются незнамо на сколько такие же звезды и галактики. Сколь бы уникальной ни была Земля, где-то там найдется другая такая же. Закон больших чисел.
Конечно, говорить о том, насколько мы с нашей жадностью уникальны, сложно. По крайней мере, до встречи с хотя бы одним другим разумным видом. И все же значения R больше тысячи явно покажутся большинству читателей не очень правдоподобными. Они означали бы, что человеческая психология отличается от средней по Вселенной намного сильнее, чем мы в принципе способны вообразить. Поскольку 99,99% разумных существ вполне характерные для нас желания в голову даже близко не приходят. И эти существа должны попасть в свет софитов, когда ваше повествование дойдет до синекожих инопланетяночек.
Конечно, будучи писателем-фантастом, вы вполне можете задаться целью придумать и показать такое различие. Но заметать его под ковер, просто постулируя существование кучи не-жадных резиномордых при жадном человечестве, было бы преступлением по отношению к такой потенциально интересной теме. Как по мне даже тысяча уже слишком сильно расходится с принципом Коперника, чтобы быть правдой. Ведь психология цивилизации должна быть обусловлена условиями ее развития, и Земля должна существенно отличаться от большинства других родных миров цивилизаций, чтобы объяснить такую огромную разницу. Я бы с радостью почитал произведение, правдоподобно описывающее, в чем она заключается. Дерзайте его писать.
В качестве альтернативы, можно быть алармистом и ввести в сеттинг «великий фильтр жадин». Гипотезу о некоем законе физики или общественных наук, который с непропорционально большой вероятностью убивает цивилизацию с задатками жадной либо до начала галактической экспансии, либо в самом ее начале. Порог Синед Роба, он самый. Свежая идея о том, что это такое, и как конкретно человечество его преодолеет (или нет), достойна лечь в основу настоящей НФ. Только не надо банальщины с ядерной войной и эпидемиями. Было уже тысячу раз, звучит не очень убедительно. Особенно если учесть, что это обычно завязка, а потом выжившие выживают. И через пару тысяч лет задача сведется к предыдущей.
Либо вы придумываете такой ВФЖ, либо классический сетап Master of Orion, где есть некоторое количество независимо развившихся разумных видов, одновременно создающих империи, все-таки более вероятен, чем сетап Stellaris, где одновременно с ними нас окружает огромное множество условных «нейтралов». Будь они примитивами, которые вот-вот и почти, анклавами, добровольно ограничившимися одной системой, или угасшими империями, остановившимися на нескольких, — вероятность падает. Руины павших империй крутят цифирь в ту же сторону. Хотя, в принципе, как автора космооперы вас устроит и вариант «слабой щуки», в котором любая цивилизация рано или поздно приходит к «угасшему» состоянию, переставая лететь и посылать сигналы дальше. Можно допустить, что в будущем человечество неизбежно нащупает пространственный предел жадности, преодолеть который не удается никому. И это именно принципиальный запрет. Или как минимум настолько сильный, чтобы нарушался действительно лишь раз на сотни тысяч галактик. Главное чтобы состояние стабилизации все же было многосистемным, давая вам пространство для космооперного размаха. Тогда это просто более гуманная версия гипотезы ограниченного времени жизни из части 7.
Конечно, есть и третья альтернатива. Ситуация, слишком странная, чтобы возникнуть случайно, вполне может быть результатом чьей-то сознательной деятельности. Например, ксенолог Шлепа синхронно возвысил предразумные виды, чтобы устроить «королевскую битву» и наблюдать с попкорном. Почему бы нет? Хорошо, гипотеза о том, что мы сейчас живем на таком полигоне, нефальсифицируема. Но мало ли решим создать его в будущем...
Писателю на заметку
Парадокс Ферми — тема избитая. Существует множество объяснений, и парадокс не парадокс, а скорее софизм. Но так уж вышло, что в моем инфопузыре было слишком распространено ложное утверждение «парадокс Ферми доказывает, что мы живем во Вселенной, где сверхсвет невозможен». Это очевидная чушь. Напротив, с точки зрения апостериорной логики, половина объяснений как раз достоверно указывает на то, что мы скорее живем во вселенной, где
Можно попасть из точки А в точку Б за время, меньшее расстояния между ними в световых годах; все достаточно развитые инопланетяне так умеют.
, чем во вселенной, где нельзя.
Возьмем, к примеру,
Решение 30. Они сигнализируют, но мы не получаем.
и очень похожее на него
Решение 25. Они подают сигналы, но мы не умеем их слушать.
Очевидно, что во Вселенной с возможным, доступным и не требующем энергий звездных масштабов сверхсветом инопланетяне скорее будут использовать для связи его, чем что угодно наблюдаемое нами. Причем чем проще и доступнее сверхсвет, тем более вероятно не видеть радиосигналов.
Правда, само по себе это ничего не доказывает, а лишь указывает. Ведь когда имеет смысл лишь вероятность, лишь случай полный господин, из всех сценариев возможных он выбирает нам один(С). Даже банальнейшее
Решение 12. Они не успели связаться с нами
запросто может оказаться настоящим объяснением. Неинтересным с научной и философской точки зрения... но когда это реальность обещала нам быть интересной?
Короче, утверждение «парадокс Ферми доказывает, что мы живем во Вселенной, где сверхсвет невозможен» — ложно. Более того, это очевидная чушь. Но если ты научный фантаст — моделировай. Действие твоих произведений происходит в условном будущем нашего мира, более или менее далеком. Хорошо бы им не противоречить тому, что о нашем мире достоверно известно. Любой читатель этой книги, дошедший до этого места, скорее всего здесь со мной согласен.
И тут приходит коллега Н. со словами: «сверхсвет невозможен, инфа 146%, ваша фантастика не ноуч». Проверено, что привести цитату Эйнштейна, где он прямо говорит «я вам запрещаю сверхсвет», Н. не может. Но может покивать на парадокс Ферми. Тоже вроде мужик был умный.
Дальше попавший под воздействие начпис твердой космооперы либо резко теряет самооценку и перестает писать. Либо делает так
...и, со словами «ну раз все равно не ноуч», вообще отказывается от идеи быть правдоподобным. В обоих случаях качественной с моей точки зрения литературы становится меньше. Научность фантастики это защита от сюжетных дыр и сюжетной копипасты. Следуя максиме «книга про людей, остальное подгоняемо», вы их плодите. Если корабль может взять и материализоваться в системе, где надо сюжету, и летает как сюжету надо, плевать на небесную механику и двигатели, то и сюжеты ваши будут всего лишь компиляцией базовых сколько-их-там. Мы сейчас не повторяем дословно истории времен Аристотеля потому, что книга не только про людей. Книга еще и про мир, в котором они живут. И именно постоянный учет условий мира, меняющих отношения проживающих ту же в своей основе драму людей, делает это новой историей, отличающейся от предыдущих. Сила научной фантастики — в создании миров с новыми условиями.
Несложно найти ноуч, с позиций которого сверхсвет правдоподобен. Про решения Алькубьерре и Ленца, про кротовые норы, про свет от звезд за горизонтом Хаббла — вы наверняка уже знаете. Теперь вот и про парадокс.
У средневековых католиков был жанр Summa contra. Против язычников, против альбигойцев и так далее. Некоторые материи слишком сложны, чтобы обыватель сходу понимал, почему звучащий похожим на правду тезис ложен. Поэтому проповедники с хорошо подвешенным языком легко вводили в заблуждение широкие массы. И даже местный священник не всегда знал, что тут сказать. В помощь местному священнику, умные люди от католического лагеря писали целые книжки о том, почему кажущиеся умными тезисы их оппонентов на самом деле неверные, и как на них возразить. Можно сказать, что часть 15 этой книги выполняет функцию Summa contra фермиложцев.
Часть 16.1 Авторы фантастики знают СТО
Одна из ключевых тем для споров в интернете называется «НФ и сверхсвет». Существуют две группы глубоко заблуждающихся людей:
А) Одни считают, что наука будущего может объехать Эйнштейна на кривой кобыле как угодно, чтобы вжух - и сразу у желаемой далекой звезды, разрывая пространство-время в интересах вечного гомеровского сюжета под гомерический хохот. Ничто не истина, все дозволено.
Б) Другие считают, что любое попадание из точки А в точку Б за время, меньшее, чем расстояние АБ в световых годах немедленно убивает их дедушку, после чего Вселенная гибнет в огне Парадокса. Физика закончилась в 70-х годах ХХ века, новой не будет, живите с этой.
В силу тематики книги (так сложилось, что космоопера обычно подразумевает сверхсвет) будет разумно изложить здесь популярно взгляд современной науки на ситуацию. В виде перевода-пересказа статьи Faster-than c signals, special relativity, and causality от авторов Stefano Liberati, Sebastiano Sonego and Matt Visser. Последний — один из самых цитируемых современных ученых по теме ОТО. В силу сложности материала, он публикуется в конце книги, практически приложением.
Итак, пристегните ремни и приготовьтесь к перегрузкам, ибо реактивная тяга обеих упомянутых групп быстро выведет их на орбиту. Группа (А) узнает, почему коллективный Эйнштейн запретил сверхсвет, насколько фундаментальные проблемы возникли бы иначе, и какой должен быть масштаб объезда для вашего любимого вжуха. Группа (Б) сейчас рано обрадовалась, т.к. затем ей предстоит узнать, где Эйнштейн же дезавуировал запрет... но группе (А) тоже рано радоваться, т.к. наиболее реалистичный сверхсвет (возможный в допущении, что современная наука хотя бы верна, не говоря уже о том, что полна) сильно отличается от наиболее типичного в космоопере.
Почему СТО запрещает сверхсвет?
В рамках СТО существует нетривиальный физический закон, который действительно вам его запретил. Дедушки и бабушки тут ни при чем, а причинность сбоку постояла, да и виноват в этом не совсем Эйнштейн. Виноваты преобразования Лоренца, из которых следует инвариантность С. Только С это не скорость и не света. Она возникает как математически строгое следствие четырех предпосылок:
1) Однородность, изотропность и эвклидовость пространства. Предполагается, что законы физики одинаковы везде, с какой стороны ни посмотри.
2) Однородность времени. Предполагается, что законы физики одинаковы всегда.
3) Принцип относительности. Предполагается, что инерциальные системы отсчета равноправны, с какой бы скоростью они ни двигались друг относительно друга равномерно и прямолинейно.
4) Единственность истории Вселенной. Предполагается, что если два события в одной и той же точке произошли в определенном порядке, то они произошли в таком же порядке в любой системе отсчета.
Все эти предпосылки были аксиоматическими началами классической физики и основой для ее законов. Собственно, (4) и есть квази-причинность. Далее тезисно опишу математику, которую вы все равно не будете читать, и которую часть из вас все равно выводила руками на младших курсах института. А именно, решение очень практической задачи перехода из одной СО (системы отсчета) в другую.
- Возьмем две СО К и К' с нулями координат О и О', сонаправим их оси Х (изотропность пространства позволяет свести задачу к одномерному случаю).
- Пусть О' в системе К движется со скоростью v, а О в системе К' — со скоростью v'.
- Возьмем некое событие, имеющее в К координаты (х, t), а в К' — (х', t'). Однородность пространства и времени означает, что зависимость между координатами в К и К' будет линейная, пусть с коэффициентом Г/Г', возможно, зависящим от v и v'.
- Выразим x' и t' через x и t, получая всем известную, но пока слегка завуалированную формулу.
- До сих пор мы пользовались только тезисами (1-2), теперь в чат врывается (3) со словами: v = -v' ; Г = Г'.
- Учитывая, что такие преобразования координат должны формировать группу (быть способом перейти из любой СО в любую), выясняем: Г = 1 - kv^2, где k — независимая от v константа. Эти расчеты в статье не приведены, но вы знаете, что гуглить.
- Чтобы исключить отрицательный k, мы прибегаем к тезису (4). Отрицательный k привел бы к очень неприятному выводу, что для любых двух событий, произошедших в одной точке пространства, найдутся две системы отсчета, в которых их порядок во времени был бы разным. Именно для любых, т.к. получается обычный, а не гиперболический поворот в координатах (t,x). Это намного хуже, чем «убить дедушку», это ситуация, при которой история не может существовать как таковая.
- Готово. k это инвариант, не зависящий от выбора системы отсчета и имеющий размерность обратного квадрата скорости. После замены k = 1/C^2 формула приобретает совсем уж знакомый вам по школе вид.
Теперь вы знаете, как именно из тезисов (1-4) следует существование в мире инварианта, имеющего размерность скорости, и для каких именно моментов доказательства какой из тезисов важен.
Обязательно ли инварианту быть скоростью чего-то конкретного? Пока нет, подробнее поговорим об этом чуть ниже. С каких пор «инвариантная» скорость = «максимальная»? Да ни с каких. Эти уравнения не запрещают двигаться быстрее С. Они всего лишь говорят, что при попытке рассмотреть из системы К систему К', движущуюся относительно нее со скоростью, превышающей С, мы увидим физический смысл мнимого числа и отправимся на встречу с Лавкрафтом — рассказывать, как выглядит неописуемое.
Промежуточный контринтуивный вывод: преобразования Лоренца никуда не денутся от того, что какой-то сигнал распространился быстрее С. Они всего лишь означают, что мы не можем использовать такой сигнал для синхронизации часов. Что это такое — узнаем чуть ниже.
Почему С не может быть бесконечно большим, чтобы все свелось к преобразованиям Галилея? (ну школу-то вы, надеюсь, не прогуливали; при чем тут Галилей, пояснять не надо) В принципе, может. Преобразования Галилея это частный случай общего вывода, принятого из четырех вышеуказанных постулатов, кажущихся самоочевидными. Но есть физические соображения, из которых такую гипотезу пришлось отклонить.
Почему тут так мало?
Начпис космооперы узнал, что такое С, пикт в цвете
Действительно, если С это не скорость и не света, то какой в этих абстракциях физический смысл, и почему до звезд не достать, если ты не способен ждать? Потому что с обратной стороны подкрадывается электромагнитизм. В предыдущем параграфе наша система отсчета была пустая. Теперь рассмотрим жидкость и уравнение распространения волны в ней в системах К и К'. В системе К, где жидкость покоится, будет:
− c^2 * ∆T^2 + ∆X^2 = 0
Где с — скорость звука в жидкости, измеренная в системе К. Допустим, что системы К и К' связаны простыми преобразованиями Галилея. Тогда в К', движущейся относительно К со скоростью v:
− c^2 * ∆T'^2 + (∆X'+v*∆T')^2 = 0
Выглядит не очень симметрично... и не должно, ведь системы больше не равноправны. Одна из них привязана к физическому объекту: в ней жидкость покоится. Другая — просто умозрительный конструкт. Так в чем проблема? А проблема — и прикол — в том, что после открытия «свет это волна» было экспериментально установлено, что нет абсолютной системы отчета, которая была бы привязана к некоей жидкости, в которой распространяется свет. Более того, эксперимент Майкельсона-Морли подтвердил ее отсутствие, либо, во всяком случае, жесткую привязку к Земле, что уже выводит ее из разряда инерциальных. Требовались преобразования, при которых волновое уравнение будет меняться симметрично... и тут Лоренц удачно зашел. Хорошо же подходит. Настолько хорошо, что это не кажется случайным совпадением. Хотя логику можно повторить для любой жидкости и фононов в ней. Но тогда в чем физический смысл? Почему мы не видим именно эфира?
Почему другой С не бывать?
Недостающая связь приходит к нам из интерпретации пространственных и временных координат. Выбор системы отчета начинается с выбора чего-то конкретного и имеющего физический смысл в качестве единиц измерения расстояния и времени. Когда наши «линейка» и «часы» обретают плоть, мы строим декартовую сетку и в каждом (в идеале) ее узле ставим «часы». Будучи одинаковыми «часами», они покажут одинаковые интервалы времени. Дело лишь за точкой отсчета. Можно медленно развести их все из нуля координат. Формально правильный, но слишком абстрактный способ, ибо жизнь коротка. Более конкретный и практически применимый аналог — отправить «нулевым часам» какой-то синхронизирующий сигнал от каждых синхронизируемых, содержащий информацию о временной метке, принять и отправить обратно — уже с новой временной меткой. Одностороннюю скорость сигнала в этот момент измерить нельзя, ибо не с чем сравнить. Когда сигнал возвращается, мы знаем его двухстороннюю скорость: расстояние было пройдено за такое-то время именно по синхронизируемым «часам». И заодно знаем метку на «нулевых часах» в середине этого промежутка. Привязка произошла.
И тут мы понимаем, что эту скорость нельзя просто взять и выбрать любой. Потому что если повторить все то же самое в системе К’, которая движется в момент синхронизации относительно К с неизвестной скоростью, часы по направлению движения отстанут (сигнал догонял их), а против — обгонят (сигнал налетал на них). Порядок событий потом по этим часам считать, и надо ли объяснять, что для любых двух событий опять нашлась кривая (по построению) система отсчета, где они происходят в обратном порядке? Это уже не такая катастрофа, как если бы события буквально в одной точке меняли свой порядок, но все равно неприятно. Ведь в реальности точечных объектов не существует: какое-то расстояние есть даже между моим мозгом, рождающим эти мысли, и пальцами, их записывающими.
Получается, что для синхронизации систем отсчета, в которых хочется хоть что-то содержательное измерить, мы обязаны использовать инвариантную скорость. Таким же образом приходим к выводу, что двух инвариантов не бывает. Да, мы можем представить некую условную «жидкость-2» с инвариантной скоростью звука в ней, но альтернативная синхронизация (со скоростью V) ведет к тем же последствиям.
В СО, использующей один инвариант, все события, связанные с другим, не должны иметь физического смысла.
Промежуточный парадоксальный вывод: Само то, что мы используем для синхронизации часов свет, делает условный «эфир» как бы невидимым в наших уравнениях, даже если бы он был. А как вы хотели его обнаружить, сравнивая интерференционную картину света с линейкой, на которую вы нанесли метки, получая свет в глаз и потом превращая его в электрические сигналы вашего полностью построенного на обмене фотонами мозга? Мы полностью состоим из электромагнитного взаимодействия, все наши средства измерений используют его, а значит, по построению системы отсчета, не могут показать нам какой-то другой результат.
Принципиально необнаружимые сущности в науке принято считать несуществующими. Можно представить гипотетических существ, чья внутренняя структура полностью обусловлена обменом фононами гипотетической ньютоновой жидкости, которые полностью слепы и невосприимчивы к электромагнетизму. Они могут создать «акустические часы» и «акустическую линейку», дойти до эксперимента Майкельсона-Морли и получить подтверждения «акустической относительности» со своим С в тех же преобразованиях Лоренца. Любое их движение относительно жидкости будет компенсироваться эффектами сжатия «акустической длины» и «акустического времени». Таким образом, они получат гидродинамический аналог СТО. Но никогда нам об этом не расскажут. По причине нашей взаимной невозможности обнаружить существование друг друга.
А почему в принципе причинности теперь буквально пишут С?
Итак, на основе четырех простых гипотез и некоторых физических соображений мы пришли к выводу, который и так всем известен. Деление пар событий на разделенные времениподобным интервалом (по которому успела пройти синхронизация) и пространственноподобным (по которому нет). Успевшая пройти синхронизация обеспечивает защиту хронологии. Для любых двух событий, разделенных пространственноподобным интервалом, существуют две системы отсчета, где они происходят в обратном порядке (гуглить относительность одновременности). Потому что так уж устроены наши системы отсчёта. Конечно, это может быть исключительно проблемой наших систем отсчёта, но давно ли придумали «лавкрафтианскую физику»?
Не то чтобы не может быть сверхсветовых сигналов, но они не могут иметь физического смысла с нашей точки зрения. Мы, конечно, можем быть с чьей-то еще точки зрения «акустическими гномиками» из предыдущего параграфа. Но никогда об этом не узнаем. Как и они о нас. Или...
Есть ведь и другие взаимодействия, кроме электромагнитного. В фантастике ХХ века была весьма популярна гипотеза «гравитация распространяется быстрее света». Учитывая датировку статьи, «акустические гномики» из нее содержат явную отсылку на лямбда-CDM. Тогда как раз недавно открыли, что большая часть гравитирующей массы галактик состоит из некоей темной материи, не вступающей в электромагнитные взаимодействия. А большая часть Вселенной — из еще более загадочной темной энергии. Однако, с тех пор экспериментально измерена скорость распространения гравитационных волн, которая в пределах погрешности равна тому же С. «Акустические гномики» из темной материи остались мысленным экспериментом.
Конечно, есть еще ядерные взаимодействия, и как писатель-фантаст вы можете думать в сторону условных «путешествий через имматериум, в котором С другая». Однако, вы должны понимать, что:
— Необходимой сопутствующей технологией будет сборка объекта со сложностью «человеческий мозг» на субатомном уровне.
— «Путешествие через имматериум» тождественно загрузке сознания с уничтожением оригинала...
— ... и создает все сопутствующие философские проблемы...
— ... в том числе дает своеобразное бессмертие.
... Или нет. Вспоминаем «Планету Роканнона» Урсулы ле Гуин. Материальные объекты могут отправиться к звездам только на релятивистских скоростях. Сверхсветовая передача энергии возможна, в том числе эффективно мгновенная, и на этом даже работает связь... но нет технологии сборки объекта из информации на другом конце.
Кое-что она уже о нем знала, поэтому спросила:
– А твои соплеменники не появятся, чтобы тебя разыскать?
Он окинул взглядом расстилавшуюся внизу прекрасную страну; далеко на юге блестела в летних предзакатных сумерках река.
– Может, и появятся, – ответил он. – Через восемь лет. Смерть они умеют посылать сразу, зато жизнь продвигается много медленней...
Книга написана в 1960-х годах. И представлениям тогдашней науки полностью соответствует. Но уже в следующем десятилетии кучно пошли экспериментальные подтверждения и общественное признание ОТО, которая меняла все.
Часть 16.2: Авторы фантастики не знают ОТО
В прошлой части мы остановились примерно на 1920-х годах в терминах теории и примерно на 1970-х в терминах эксперимента. Что же произошло в эти даты? Создание и общественное признание соответственно ОТО.
Накой нам нужна ваша ОТО
Если коротко, преобразования Лоренца хорошо описывали переход между абстрактными ИСО (инерциальными системами отсчета), которые уже движутся равномерно и прямолинейно, но в жизни чтобы что-то двигалось, его надо сначала разогнать. СО, движущаяся с ускорением, инерциальной не будет. Почему важно, что произойдет в этот момент? Гуглите «парадокс близнецов».
Вот сели вы в релятивистский звездолет, чтобы слетать к Проксиме и обратно, а ваш братюня дома ждет. С точки зрения братюни, течение времени для вас замедлилось (см. приведенные в части 16.1 формулы) и вы вернулись молодым. Но в СО, связанной со звездолетом, это вы неподвижны, а все вокруг разгонялось. С вашей точки зрения замедлился как раз братюня. Кто же будет прав в реальности? Логично, что братюня, ведь это скорость всегда относительно чего-то, а ускорение в ИСО всегда связано с действием силы. Вспоминаем смысл слова «инерциальная». Подвергались действию силы тяги тут вы, именно для себя нарушая симметричность систем отсчета, а не для всей остальной Вселенной. Альтернативный ответ просто убивал бы саму идею причинно-следственных связей. Но из преобразований Лоренца это никак не выводится. Они индифферентны к тому, кто разгонялся на самом деле, и дают свой результат независимо от предыстории системы. Чтобы сохранить единственность истории и причинно-следственные связи, Вселенная должна как-то запоминать, кто именно подвергся воздействию силы. Для этого надо как-то ввести в чисто кинематическую СТО не предусмотренную в ней динамику. И это означает, что видимое вам со звездолета отстающее старение братюни — всего лишь иллюзия, которая развеется, стоит вам уравнять с ним скорости. Ой, это что получается, ИСО не равноправны? И есть какая-то выделенная, первоначальная, не подверженная замедлению времени, относительно которой разгонялись и тормозили все?
Звучит как философский вопрос из области космологии, но есть и более повседневные проблемы. Гуглить парадокс Эренфеста. Релятивистские звездолеты, в конце-концов, не каждый день летают, но очень многие тела прямо сегодня вращаются вокруг своей оси, двигаясь при этом с центростремительным ускорением. Земля, например. Рассмотрев СО вашей лаборатории с позиции космического мимокрокодила, мы обнаружим, что она находится на вращающемся шаре... а значит испытывает лоренцево сокращение длины вдоль окружности, по которой движется... но вот вдоль радиуса такого сокращения не испытывает... а значит число пи, измеренное в вашей лаборатории на примере конкретно вашей окружности, не соответствует измеренному для нее же космическим мимокрокодилом... а значит ваша лабораторная СО не только неинерциальная, но еще и пространство в ней неэвклидово. А что тогда вообще «эвклидовость» пространства, и в какой выделенной СО ее мерить?
Кроме того, построенная как принципиально векторная теория над электромагнетизмом СТО плохо описывала скалярную гравитацию. Уравнение Пуассона ∆ф = f, описывающее гравитационное поле, не лоренц-инварианто. Дело снова пахнет выделенной СО (см. «акустические гномики» из прошлой части, и да, именно поэтому у многих фантастов середины ХХ века гравитация распространялась быстрее света). Прямо и грубо ввести гравимагнетизм в интересах симметрии не получится из-за принципиальной разницы гравитационного «заряда» с электромагнитным: одноименные притягиваются. При грубом переложении окажется, что гравимагнитная волна имеет отрицательную энергию. Не очень физичный результат, казалось бы.
О чем была ОТО
В общем, СТО оказывалась теорией... не совсем относительности. Чтобы исправить ситуацию, требовалось убить двух зайцев: ускорение и гравитацию. Желательно — одним выстрелом. Благо инерциальная (та, которая мера способности тела ускоряться под действием силы) и гравитационная (та, которая мера способности притягиваться к другим телам) массы оказались экспериментально равны с очень высокой точностью, и это звучало как толстый намек. Не менее толстый, чем необнаружимость жидкости для электромагнитных волн.
Напомним условия предыдущей части, из которых математически выводится инвариантность С:
1) Однородность, изотропность и эвклидовость пространства.
2) Однородность времени.
3) Принцип относительности.
4) Единственность истории Вселенной.
Ожидаемый выстрел сделал Эйнштейн же (не один, там было несколько переписывающихся коллег, но запомнили именно его), и суть была в отказе от тезиса (1) — однородного эвклидова пространства. Ключевая гипотеза ОТО заключается в переходе к псевдоримановой геометрии, который меняет все. Эвклидово пространство — то, которое описывается известными со средней школы аксиомами Эвклида. Риманово пространство — то, которое состоит из множества бесконечно малых пространств, каждое из которых эвклидово, но в каждом из которых своя метрика (способ определить длины кривых, углы между ними и объем), плавно меняющаяся при движении в сторону, в силу чего риманово пространство в целом не обязано являться ни эвклидовым, ни однородным, ни изотропным. Хотя может и являться: эвклидово пространство — частный случай риманового с везде одинаковой метрикой. Идея та же, что при переходе к дифференциальному счислению.
Теперь о том, с какой проблемой сталкиваются все попытки популяризации. Короткая запись уравнения Эйнштейна выглядит так:
Она связывает метрику (в левой части, g — сама метрика, R с индексами — вариационная производная кривизны, R без индексов — их свертка) с создающим ее пространственным распределением энергии-импульса (стоит в правой части). Выглядит как одна строчка, но в действительности так записана система из 10 нелинейных уравнений в частных производных. Вариационную производную дают на 2 или 3 курсе института, и то не всем. Примерно тогда же объясняют, что такое свертка. Дифференцировать векторные поля даже в эвклидовом пространстве — сложно. Дифференцировать их на римановом многообразии... ну, именно проблемы с этой математикой задержали появление ОТО на 10 лет, так что...
В то же время, уравнения Лорнеца не используют никакой математики, кроме изучаемой в начальной школе. Там даже дифференцирования нет. Поэтому их относительно легко может вывести руками современный пятиклассник, при условии, конечно, что ему объяснят используемые физические концепции (1-4). Неудивительно, что понимание относительности большинством обывателей не простирается дальше преобразований Лоренца.
Поэтому акцентирую внимание на предпосылках такого вывода:
О1) Пространство-время псевдориманово (см. выше);
О2) Его кривизна создается распределением по нему энергии и импульса физических объектов;
О3) Движение тела, находящегося под действием только гравитационных сил происходит вдоль геодезических линий. Свет тоже распространяется по геодезическим.
Геодезические линии на поверхности элипсоида. Как можно видеть, глобально ни фига не прямые.
Сложнее всего тут понять, и именно с этим проблема у группы Б, что такое геодезическая линия. Это обобщение понятия «прямая линия» для искривленного пространства. Кривая на многообразии, такая, что любая ее достаточно малая дуга является кратчайшим путем между своими концами. Такая геометрическая формулировка отражает физический принцип наименьшего действия из теормеха. Фейнман как-то в шутку сформулировал его буквально: «природа ленива». Вот его более подробная цитата:
Представьте такую ситуацию: вы загораете на пляже у моря и вдруг видите, что симпатичная девушка начинает тонуть. Вы конечно прямиком бросаетесь в воду и плывете ее спасать.
Но если немного подумать, то такая прямая линия не является оптимальной траекторией. Вы плывете гораздо медленнее, чем бежите. Наверное, с точки зрения уменьшения общего времени лучше сначала добежать до моря прямо напротив девушки и только потом плыть. Тогда вы минимизируете время когда вы плывете. Но если немного поразмыслить, то окажется, что это тоже не оптимальная траектория. Вам приходится очень долго бежать по суше. Траектория, минимизирующая общее время, будет где-то между этими двумя крайностями.
Из основного все. Понимая эти три предпосылки и владея высшей математикой вы гипотетически могли бы вывести приведенное выше уравнение Эйнштейна. Понимающим, но не владеющим, предлагается...
Совсем простая формулировка для чайников
Длина метра и продолжительность секунды могут плавно меняться от точки к точке. Метрический тензор описывает, как именно они меняются. Все это вместе называется «кривизна пространства-времени». И очень хорошо объясняет гравитацию, которой подвластен даже свет. И не только ее. Для становления ОТО общепринятой потребовалось полвека, в которые выяснилось, что она предсказала много нетривиальных феноменов. И по сей день сохраняет статус наиболее экспериментально подтвержденной теории за всю историю науки.
Как и почему ОТО отменяет запрет на сверхсвет
Итак, ОТО жирно перечеркивает глобальную инвариантность С. Поскольку из четырех предпосылок этого математически строгого вывода (1-2) оказались просто не имеющими отношения к реальности, в которой мы живем, (3) получила значимые уточнения, а (4) работает только в слабой формулировке, которая буквально про порядок двух событий, произошедших в одной точке. Пошлёте вы во все стороны лучи света во имя синхронизации часов, а как они пошли? См. (О3). Локально ничего не меняется, но если смотреть со стороны, синхронизация вдоль прямых линий давала вам световой конус, а синхронизация вдоль геодезических может дать что угодно, набор возможных ответов ограничен лишь тем, насколько лихо закручено многообразие (О1). То есть, особенностями пространственного распределения энергии-импульса(О2). То есть, т.н. «релятивистская инженерия» легко может описать системы, движение в которых со стороны покажется сверхсветовым, хотя локально таковым не является и лоренц-инвариантности не нарушает.
А природа дает нам наблюдаемый пример такой системы. Скорости убегания галактик за горизонтом Хаббла являются сверхсветовыми в том смысле, что космология (почти как астрономия в целом) естественным образом привязана к выделенной виртуальной «плоской» СО, связанной с Большим Взрывом как точкой отсчета времени и Землей как точкой отсчета координат. В такой СО они глобально сверхсветовые. Это не означает, что галактики физически обгоняют свет сейчас или когда-либо. Физический смысл С все еще физичен, вы все равно не можете обогнать свет ни в какой точке своей траектории. Просто сама скорость света, пришедшего к нам от них, будучи измерена глобально, окажется не равна С.
Да, две системы отсчета, движущиеся друг относительно друга со сверхсветовой скоростью, не имеют физического смысла. Однако в псевдоримановом пространстве в принципе не имеет физического смысла «скорость удаленного тела относительно наблюдателя». Из инвариантности локальной С в псевдоримановом пространстве неизбежно следует неопределенность глобальной С и отсутствие физического смысла у глобальных преобразований Лоренца.
Распространенная и принципиальная ошибка людей, знающих про ОТО из «перепева Рабиновича», — представлять ее как некую гравитационную надстройку из больших страшных тензоров над простым и понятным пространством Минковского. В действительности это пространство Минковского является абстракцией, математически отражающей достаточно малый, чтобы избежать заметных вариаций метрики, кусок реального. Вы спросите, что это за фигня такая, что СТО одновременно приближение больших скоростей и малых расстояний? А я вам отвечу, что есть раздел физики, где такое приближение буквально напрямую выполняется: ФЭЧ. Элементарные частицы движутся с релятивистскими скоростями, наблюдаются и взаимодействуют на малом расстоянии, влиянием их гравитационной массы на траекторию можно пренебречь => СТО работает идеально.
Касательно же обобщения на космос, просто процитирую уже русскоязычную, но старую, статью Зельдовича:
Искусственный, формальный характер метрики Минковского виден уже из того, что распространение света при наличии тяготения происходит не по нулевым геодезическим плоского мира Минковского, а по нулевым геодезическим метрики искривленного мира. Другими словами, конус причинности определяется метрикой искривленного мира, а не плоского. При этом конус причинности и мировые линии реальных тел могут располагаться как внутри, так и вне светового конуса, формально определяемого метрикой Минковского. В таких условиях попытка интерпретации метрических соотношений плоского мира в качестве наблюдаемых означала бы признание того, что в реальном физическом процессе причина и следствие могут поменяться местами.
Проще говоря, как раз попытка группы Б привязывать реальные процессы к несуществующему «плоскому пространству» и нарушает причинность. Настоящий интервал, удовлетворяющий принципу наименьшего действия, может отличаться и будет отличаться от экстраполированного виртуального «плоского». Физический световой конус не обязан иметь форму конуса.
Еще проще: Если попытки применить формулы СТО без изменений в криволинейных координатах легко и неизбежно ведут к абсурду, это проблема пытающегося так и должно быть. Пространство, кривизной которого нельзя пренебречь, находится за границами применимости СТО.
Совсем просто: Вам приведена цитата, где Зельдович разрешил сверхсвет в глобальном смысле.
Часто повторяемый тезис о конусе причинности, который выглядит как конус, и интервале, где не стоит буква d, а тупо вычитаются координаты, суть попытка интерпретации метрических соотношений плоского мира в качестве наблюдаемых и отрицание ОТО. В следующий раз, когда к вам в комментарии придет коллега Н. называть БЧС-ложцем, смело отвечайте: Зельдович разрешил.
Объясню принцип на простом примере, который:
1) Тривиален для понимания;
2) Описывает точно физически реализуемую систему;
3) Да, не подходит для практического применения в силу крайней малости, но пока важнее понять принцип.
Речь о примере, из-за которого вообще началась пересказываемая статья. Так что, конец лирического отступления.
Эффект Шарнхорста
Основан на вакууме КЭД (квантовой электродинамики) наполненом виртуальными частицами, которые постоянно рождаются и уничтожаются. Виртуальными их делает то, что живут они очень короткое время. Настолько короткое, что принцип неопределенности не позволяет наблюдать их напрямую. Любое взаимодействие двух реальных частиц описывается в квантовой механике как обмен другими частицами или переход через промежуточное виртуальное состояние. Например, электрон притягивается к протону за счет обмена фотонами - квантами-переносчиками электромагнитного взаимодействия. Но эти фотоны существуют лишь ограниченное время и принципиально ненаблюдаемы. Однако, хотя виртуальные частицы и нельзя обнаружить, косвенные свидетельства их существования вполне инструментально заметны.
Вакуум КЭД подвержен эффекту Казимира, если заключить его между двумя параллельными пластинами, приближенными на расстояние, много меньшее, чем размер пластин. Тогда в нем будет ограничена максимальная длина волны, которую имеют виртуальные частицы (помним про корпускулярно-волновой дуализм квантмеха). Грубо говоря, слишком низкочастотные «не помещаются» и не рождаются. Тогда снаружи на пластины давит статистически большая плотность частиц. Тогда пластины будут притягиваться, являя собой физический пример отрицательной плотности энергии. В 2008 году это был чисто теретический концепт, однако уже началась серия точных экспериментов, которая в первой половине 10-х приведет к подтверждению существования эффекта.
Эффект Шарнхорста — величина намного меньшего порядка, до его экспериментальной проверки ещё далеко. Идея в том, что если в вакууме Казимира меньше виртуальных частиц, то и вероятность фотону с ними столкнуться меньше. Механизм по сути похож на преломление в среде, которое наблюдается повсеместно.
И да, любое преломление ведет к мягкому нарушению Лоренц-инвариантности. Мягкому потому, что отличие скорости света в среде от С сопровождается появлением выделенной системы отсчета, где эта среда неподвижна. Однако, во всех остальных известных случаях речь шла об уменьшении скорости света. А вакуум Казимира — среда, где показатель преломления меньше единицы. Тоже, в общем-то, не в первый раз. Известны (и даже используются в рентгеновских телескопах) случаи, когда показатель преломления для сверхмалых длин волн меньше единицы. В силу чего, например, возможно полное внутреннее отражение при падении света на вещество из вакуума. Но эффект Шарнхорста уникален и тут. Во-первых, он получен в приближении больших длин волн. Во-вторых, речь идет не о фазовой, а именно о групповой скорости. Той, с которой передается информация. Поэтому КЭД, тоже очень хорошо подтвержденная теория, казалось бы, начинает противоречить СТО.
На самом деле, не начинает. Как мы уже знаем из части 16.1, сам по себе сверхсветовой сигнал кинематически совместим с СТО. Несовместимо только его использование для синхронизации часов. Но в данном случае оно и невозможно, поскольку две пластины, между которыми возникает эффект, формируют выделенную систему отсчета, тем самым нарушая однородность и изотропность пространства. Исчезает предпосылка (1), в очередной раз показывая, что СТО это абстракция, описывающая не реальность как она есть, а удобное для решения некоторых задач приближение к ней.
В разделе 3.2.1 авторы статьи представляют метрику псевдориманова пространства, эквивалентную ситуации двух условно бесконечных пластин, создавших между собой эффект Казимира. Приводить здесь математику совсем бессмысленно, потому что вряд ли кто-то из читателей разберется в тензорах. Подчеркнем лишь то, что:
- из нее получена скорость света с точки зрения внешнего наблюдателя (волновая и фазовая);
- волновая всегда больше С, в любой внешней системе отсчета;
- но при этом всегда разная, что закономерно не позволяет использовать ее для синхронизации часов.
Представители группы Б так и не смогли рассказать в комментариях, как эта метрика может быть превращена в машину времени.
Часть 16.3: Пробиваем пространство правильно
В прошлой части мы узнали, что в ОТО прямая — не кратчайший путь между двумя точками, световой конус — не конус, и мировые линии реальных тел могут располагаться как внутри, так и вне светового конуса, формально определяемого метрикой Минковского. Посредством чего ОТО снимает запрет на сверхсвет. Зельдович разрешил.
Закончили на примере тривиальной и точно физически реализуемой сверхсветовой метрики (эффект Шарнхорста). И разумеется в комментариях появились люди с вопросами «но как же причинность, но что же с дедушкой»?
Так сказали бы любители квантовой механики с их «никакой интерпретацией». Заткнись и считай.
Любители ОТО — люди более культурные, поэтому в статье, которую я вам пересказывал, разбирается этот вопрос тоже. В первой части разбор того, что именно запрещено в СТО, содержал некоторое колличество призывов «запомнить на будущее». Будущее наступило, вспоминаем.
Почему мы вообще решили, что можно убить дедушку?
Чисто кинематические аргументы, основанные на постулатах
1) Однородность, изотропность и эвклидовость пространства.
2) Однородность времени.
3) Принцип относительности.
4) Единственность истории Вселенной.
приводят к существованию инвариантной скорости. Экспериментально выясняется, что она совпадает со скоростью света, если пользоваться нашими измерительными приборами. Однако, само по себе существование сверхсветовых сигналов не противоречит этому, если их нельзя использовать для синхронизации часов физически приемлемым способом. С кинематической точки зрения ничто не мешает рассмотреть модель четырехмерного пространства-времени, описанного метрикой Минковского
η = −c^2 dt^2 + dx^2 + dy^2 + dz^2
, в которой частицы могут распространяться по пространственноподобным, времениподобным и нулевым (светоподобным) кривым. СТО способна описать сверхсветовое распространение сигналов. Надо только оговориться, что существуют физические соображения, препятствующие формированию стабильных тахионов. Такими фантазиями, кстати, тоже занимались. Например, существовала модель в теорполе, описывающая частицы с мнимой собственной массой, но каноничной кинетической энергией. И вот за счет кинетической энергии они не могли быть использованы для сверхсветовой передачи сигнала, хоть и двигались сами по себе быстрее света. Но это квантово-механический укур, сегодня не про него.
Почему тахионы обычно связывают с временными парадоксами? Потому что если события Е1 и Е2 разделены пространственноподобным интервалом, то всегда можно найти три системы отсчета так, что в первой Е1 происходит после Е2, во второй — Е2 после Е1, а в третьей они вообще происходят одновременно. Звучит странно, но вполне закономерно следует из определения инвариантной скорости. Вы узнаёте, что события произошли, в момент прихода света от них, и именно момент прихода связываете с событием. А система отсчета может двигаться навстречу тому или иному свету. Классическая иллюстрация принципа — «поезд Эйнштейна». Но популяризаторы придумывают и более кровожадные эксперименты со всякими бомбами-дуэлянтами.
Разумеется, если мы рассмотрим систему координат движущегося в другую сторону наблюдателя, события в ней будут происходить в другом порядке. Закономерен вопрос: «Если все системы отсчета равны, то какая история Вселенной настоящая?»
Очевидно (но не для группы Б), относительность одновременности ставит под угрозу единственность истории Вселенной только в случае, если в любой системе отсчета единственным критерием наличия причинно-следственной связи между Е1 и Е2 является то, какое из событий произошло раньше. Однако, в жизни причина и следствие обычно не определяются таким образом. Четких определений вообще не существует, но если говорить о других разделах физики, наиболее похожее — «стрела времени» из термодинамики. Она же «закон неубывания энтропии». Для любых физических процессов есть направление, в котором они идут сами собой, развиваясь от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному. Световой конус, выглядящий как конус, позволяет удобно выделить зоны абсолютного прошлого и абсолютного будущего, а вот между ними находится зона неопределённости... от которой проще всего избавиться, исключив взаимодействие с тахионами.
Убить дедушку без регистрации и смс
В псевдоримановом пространстве ОТО выделенного направления времени нет. Во всяком случае, его не возникает естественным образом. Поэтому подход с конусом будет работать только до тех пор, пока зона будущего случайно не пересечется с зоной прошлого. Что, в принципе, не запрещено теорией. Как толковать энтропию такого процесса? Если вы ученый — вопрос интересный и активно обсуждаемый.
Если вы писатель — так же, как и глобальную скорость. Энтропия удаленного процесса в СО наблюдателя не имеет физического смысла. Если, двигаясь с околосветовой скоростью, вы увидели, как мама рожает кого-то обратно, это оптическая иллюзия. Все равно для продолжительного взаимодействия с чьей-то мамой надо находиться в ее локальном пространстве и уравнять скорости.
Однако, такое толкование все еще требует, чтобы существовала хотя бы одна система отсчета, в которой причина Е1 произошла раньше следствия Е2. Физически связанная с ними. Такова ускользающая от группы Б разница между сверхсветовым путешествием, при котором оптические иллюзии не более значимы, чем джетлаг, и физической машиной времени. В случае последней, инверсия временного порядка касается событий, происходящих в одном и том же месте. Именно это является условием замкнутой времениподобной кривой (далее СТС, Closed Timelike Curve). Кривая должна таки замкнуться полностью, не только по пространству, но и по времени тоже.
В статье приведена концептуальная схема такой кривой, на которую любители парадоксов наворачивают убийства, дуэли и взрывы. «Тахионный анти-телефон».
В нашей системе отсчета К Е0 — событие излучение тахиона в момент времени t0, Е1 — приема и переизлучения обратно в момент t1, Е2 — приема в точке старта в момент t2. Преобразования Лоренца заведомо позволяют сжать время и пространство так, что в новой системе отсчета K’, имеющей то же начало координат t0′ = t0, будет t1′ < 0. Получается, что если K’ это СО приемника, в ней тахион на участке E1 → E2 двигался вперед во времени. А в К — назад. Правда, для этого тахион и в приемник должен прилететь из будущего приемника, за руками я слежу. Но его же можно разогнать до той же скорости в K’, до которой он был разогнан в К? СО же равноправны?
Если да, получается, что t2 < t1 в собственно системе отсчета К, связанной с первым передатчиком. Кривая замкнулась.
Как ОТО позволяет ислючить убийство дедушки
Из описания в принципе очевидно, как избежать замыкания. Для парадокса надо не только чтобы тахионы существовали, но и чтобы в произвольной СО их можно было отправить назад во времени. Чтобы избежать такой возможности, достаточно предположить существование выделенной СО, в которой скорость тахионов фиксирована положительной. Да, инвариант это С и второму не бывать. Не может быть так, чтобы скорость тахионов была во всех СО одинаковой. Но может быть так, чтобы она была одинаковой в какой-то выделенной СО. Тогда вы не можете разогнать тахион в К’ до той же скорости, что и в К, если сами системы движутся с разными скоростями в этой выделенной. Это может показаться расходящимся с самой идеей относительности, но когда мы от математических абстракций СТО переходим к объектам реального мира, нарушения лоренц-инвариантности закономерны (см. часть 16.2). В конце-концов, никто не докапывается за лоренц-инвариантность к гидродинамике, где скорость звука определена относительно неподвижной жидкости. Если у вас есть хорошие физические причины для выделения конкретной СО, ограничение имеет физический смысл.
Например, в эффекте Шарнхорста закономерным образом возникает выделенная СО, связанная с пластинами, создающими вакуум Казимира. А в любой системе «стационарных» червоточин их концы формируют выделенную СО. Поэтому «загадка от Шляпника Некрасову» сформулирована именно так:
Кстати, раз пошла такая пьянка, не расскажете ли, как кольцо односторонне проходимых червоточин может быть использовано в качестве машины времени, при условии, что:
1) Время прохождения через каждую из этих червоточин с точки зрения внешнего наблюдателя, находящегося в системе отчета любого конца любой червоточины - всегда положительное и конечное (не бесконечно мало).
2) Это время пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием между входом и выходом в световых годах.
3) Ни одна пара концов червоточин не движется друг относительно друга со скоростями, превышающими по порядку величины 100 км/с (на момент использования в качестве машины времени).
4) Чтобы войти в червоточину, надо уравнять скорости с ее входом с погрешностью не более километра в секунду.
Условие 1 фиксирует распространение тахионов в группе физически выделенных СО. Условие 3 фиксирует эти СО друг относительно друга. Условие 2, собственно, говорит о сверхсветовом путешествии. Условие 4 исключает прохождение червоточины без привязки к ее СО. С какой стороны ни посмотри, будет так
Да, в системе К’ мы все еще метнулись в прошлое на участке E0 → E1. Но вот на участке E1 → E2 двигались в будущее, причем с опережением графика, компенсирующим провал. Все события происходят с телами, чьи скорости в системе К пренебрежимо малы. С их собственной точки зрения сигнал распространялся только в будущее, а мнение релятивистского мимокрокодила никого не волнует. Релятивистский мимокрокодил вообще много интересных оптических иллюзий наблюдает.
Но что если выделенных систем отсчета больше одной? Не создаст ли это само по себе парадокса? Понятно, что проходя через червоточину вы не меняете своей внутренней структуры, точно так же, как частица в зоне эффекта Шарнхорста не становится физически тахионом. Под тахионом в вышеприведенных рассуждениях понимается исключительно математическая абстракция сверхсветовой передачи информации, а под «выделенной системой отсчета» — неоднородность пространства, обеспечивающая эту передачу. Для рассуждений не важно, чем конкретно они являются, лишь бы свойствам удовлетворяли.
Какой должна быть сеть неоднородностей, допускающая FTL, но не СТС
Так вот, предположим существование двух неоднородностей, где c_light > С, движущихся относительно друг друга со скоростью v_relative. Согласно переводимой статье, риск нарушения причинности возникает при
v_relative * c_light > c^2 (*)
Это тривиально выводится из преобразований Лоренца для временной координаты. Нужно только потребовать, чтобы время прихода сигнала на максимальной скорости (для которого в СО первого конца t = x * c_light) в СО второго конца было положительное.
Конечно, для «свободного вжуха» из любой точки в любую на выбор оператора невозможно заранее предсказать относительную скорость входа-выхода и понять, до какой можно будет разогнаться. Но если неоднородности — это сеть входов и выходов в «стационарные» червоточины... то вы теперь понимаете, откуда в «загадке Шляпника» магическое число 100 км/с. Это хорошая верхняя граница для относительных скоростей соседних звезд галактического диска. Она в 3000 раз меньше, чем С. Соответственно, допускает ужатие временных затрат на межзвездные путешествия до 3000 раз без любых вопросов к причинности. В световом году чуть меньше 9000 часов. Со скоростью, в 3000 раз превосходящей световую, вы будете у Проксимы через полдня с копейками с точки зрения внешнего наблюдателя. Можно больше, если внутри червоточины вы движетесь не с локальной скоростью света. Но даже половины месяца вполне достаточно для вашей маленькой игрушечной космооперы.
Но это нулевое приближение. На самом деле, если посмотреть на диаграмму внимательнее, окажется, что для возникновения парадокса «тахионного анти-телефона» вся замкнутая времениподобная кривая E0 → E1 → E2 → E0 должна полностью лежать внутри обеих неоднородностей. А пересекающиеся червоточины (или пересекающиеся пластины с вакуумом Казимира) — это уже совсем другая метрика, более сложная, чем нужна просто для превышения скорости света с точки зрения внешнего наблюдателя. В ней мы сталкиваемся с краевыми эффектами, делающими метрику совсем уж непохожей на плоское пространство Минковского, в силу чего, наивному результату, полученному выше, уже нельзя доверять. Область, содержащая кривую E0 → E1 → E2 → E0, одновременно подчиняется двум различным и несовместимым эффективным метрикам, поэтому логика, которая на первый взгляд кажется приводящей к инверсии событий во времени, на самом деле становится внутренне противоречивой.
Здесь в чат врывается широко известный в узких кругах Стивен Хоккинг, решавший похожую задачу. Он определил причинно-стабильное пространство-время (П-В) следующим образом:
П-В называется причинно-стабильным тогда и только тогда, когда обладает лоренц-инвариантной метрикой g_µν (см. часть 16.2, а через подчеркивание идет нижний индекс, — НАП) и глобально определенной скалярной функцией t такими, что ∇_µ t (дивергенция это сумма частных производных по трем координатам, — НАП) всюду ненулевая и времениподобная относительно g_µν.
Проще говоря, существует хоть какой-то способ глобально определить время, которое локально всегда и везде идет вперед.
И доказал теорему:
Причинно-стабильное П-В не может содержать ни замкнутых времениподобных кривых, ни замкнутых нулевых кривых.
То есть, релятивистский мимокрокодил остается за бортом. Если в вашей метрике есть «глобальное время», которое всегда идет вперед, физическую машину времени она не обеспечит.
Эта теорема гарантирует отсутствие парадоксов в описанной выше сети. П-В, наделенное метрикой Минковского вне неоднородностей и искривленное только внутри них позволяет легко определить скалярную функцию, удовлетворяющую условию теоремы, как время в СО, к которой физически привязаны неоднородности. Пластин — для эффекта Шарнхорста, входа-выхода — для червоточины, удовлетворяющей условию (*).
Очевидно, что если речь о сети односторонне проходимых червоточин с узлами, где мы летим от одной к другой через обычное пространство, мы можем гладко менять функцию, переключаясь между ними. Поэтому условие (*) достаточно соблюсти для концов одной червоточины. Конкретно у Проксимы лучевая скорость ~22 км/с, что позволяет вам двигаться быстрее еще в 4-5 раз. Уж трех-то часов точно достаточно для любых литературных потребностей. Особенно учитывая, что (см. часть 2) вам, скорее всего, до самой червоточины дольше пилить.
Таким образом, систему межзвездных путешествий моего «Чарийского цикла» — Хоккинг разрешил. Она соответствует современным научным представлениям, что, возможно, лет через сто станет поводом для теорфизического аналога «датировки по электронике».
И, в целом, большинство сетей заранее проложенных «сверхсветовых рельс» строго между звездными системами Хоккинг разрешил. В том числе, рельс, включающих пятачок «подпространства», на котором допустимо свободное движение между входами-выходами. Увы, с популярным в 90-е пузырем Алькубьерре без рельс ситуация сложнее. Как и со всеми вариациями на тему «свободного сверхсвета» системы «мне плевать на всех, стартую где хочу». Они из под парадокса скопом не выводятся, надо разбирать конкретный случай. Но теперь вы знаете, в каком направлении двигаться.
А кому должна?
Конечно, при большом желании можно нарушить условие (*) и сделать червоточину такой, чтобы к ее концам выделенная СО не привязывалась. В смысле, таким образом, чтобы претендовать на глобальность. Основные способы известны еще с 80-х. Это движение входа и выхода с релятивистскими скоростями друг относительно друга во время работы червоточины — или помещение их в области с существенно разными гравитационными потенциалами. Если вы хотите поставить философский вопрос о природе пространства и времени как ученый или как писатель, принципиального запрета ОТО не содержит, развлекайтесь. Если же вы придерживаетесь более реалистичного подхода, и почему-то не видите вокруг толпы гостей из бесконечного будущего, разумно предположить существование физических соображений, которые нарушат проходимость червоточины, подвергнутой таким процедуркам.
Хоккинг, помимо доказательства теоремы, предложил конкретные физические соображения на роль «защитника хронологии». И эти соображения можно по аналогии применить к ситуации с формированием сети неоднородностей. Идея в том, что формируется-то она не сразу. Если две неоднородности причинно-стабильного П-В, изначально возникшие так, чтобы не нарушать условие (*), сближаются так, чтобы формировать замкнутую времениподобную кривую, они сначала сформируют замкнутую нулевую кривую. И ее появление приведет к сингулярности в плотности энергии вакуумных флуктуаций. Потому что виртуальные частицы, путешествующие по такой кривой, будут встречаться сами с собой бесконечное множество раз, и пройзойдет когерентное усиление. Как в лазере, только обладающем бесконечной мощностью. Из предыдущей части мы помним, что метрический тензор связан как раз с плотностью энергии. Поэтому проходимая червоточина должна коллапсировать в непроходимую прежде, чем станет СТС. Это явление называется «хронологический горизонт событий».
Так что, актуальная наука конца 00-х (когда я начал придумывать мир Чарийского Союза) разрешала сделать из сети проходимых червоточин «сверхсветовую железную дорогу», но запрещала — машину времени. К сожалению, по второму пункту это уже не совсем так. Включая в свои произведения элементы ОТО, помните, что вы находитесь на стройплощадке. Модель «хронологического горизонта событий» в настоящее время оспаривается, и наиболее категоричная формулировка (более категоричная, чем приведенная здесь) отвергнута. Как следствие, возможность создания машины времени из сети червоточин — дискуссионный вопрос, но ее в любом случае надо будет специально создавать нарушающей условие (*).
Но как писатель фантастики вы можете строить любые разумные гипотезы о развитии науки в будущем. Главное чтобы они не совсем уж отвязывались от ее современного состояния.
Спасибо за чтение
Вернуться к книге