Читать «Заметки о космической фантастике» онлайн - страница 19

Из этого следует один очень простой факт — нет никакого смысла даже пытаться разогнаться до субсветовых скоростей. С каждой секундой эффективность разгона падает, а потом в дело вступят ещё и весёлые проявления теории относительности, например, увеличение релятивистской массы корабля (и, соответственно, снижение ускорения при неизменной тяге). Чтобы разогнаться хотя бы до 0,5с за короткое время, нужно придать кораблю соответствующее ускорение, а это чревато нехорошими последствиями для организмов томящихся внутри людишек. То есть воспользоваться замедлением времени и прилететь на Альфа Центавру за шесть-семь лет в реальности очень невыгодно.

Но это не единственная преграда для путешественников. Разгоняться целый месяц — это хорошо, а вот сколько придётся потратить на это топлива? Сначала давайте посчитаем значение чистой кинетической энергии, которую придётся затратить на разгон и торможение. Расчётный срок достижения границ системы, скажем, 100 лет, тогда разгоняться и тормозить «Спасителю» придётся 15 дней. Зная его массу и финальную скорость, уже несложно определить кинетическую энергию, но бездушные джоули мало что скажут большинству читателей. Поэтому для наглядности я предположу, что мой корабль работает на биг-маках (510 килокалорий каждый), тогда для достижения Альфа Центавры при 100 % КПД двигателя ему потребуется 15,1 триллионов бигмаков. Если сложить их все в четырёхугольную пирамиду, она получится высотой в 2150 метров (для сравнения, пирамида Хеопса — жалких 140). Примерно это равно трети мирового энергопотребления за 2016 год. В общем, тут всё понятно.

А что насчёт топлива? Тут надо понимать, что даже в случае установки на корабль вечного двигателя обойтись без расходного материала не получится — в космос надо что-то выбрасывать, чтобы возникала реактивная сила. Вопрос упирается в удельный импульс, и когда дело касается численных характеристик гипотетических проектов, модель начинает буксовать — оценки эффективности того же ТЯРД есть самые разные. Какую из них брать — не очень-то понятно.

Ну да ладно, мы ведь всё равно фантазируем.

Какую тягу нужно сообщить кораблю? Для ответа достаточно вспомнить старый добрый второй закон Ньютона: F = ma. Масса корабля равна 2*10e5 кг, ускорение, соответственно, 9,8 м/с^2. Тяги нужно аж 1,96 меганьютонов. Округлим до двух.

Тяга ионника VASIMR, указанная на официальном сайте Ad Astra Rocket — 5 Н. Таким образом, для придания моему кораблю нужного ускорения потребуется 392000 таких двигателей. По-моему, многовато.

Окей, давайте натягивать сову на глобус — в конце концов, прогресс не стоит на месте, мало ли что в будущем придумают. Предположим, я использую ТЯРД, причём большой и хороший, или счетверённый, неважно. Короче, вся моя конструкция выдаёт тягу в 200 тонн, сообщая кораблю ускорение в 9,8 м/с^2. Удельный импульс — 25000 м/с, вдвое меньше, чем у VASIMR. Теперь у меня есть все нужные данные, но формулу Циолковского запускать рановато. Для начала давайте представим, что 200 тонн — это вся наша полезная нагрузка, а топливо ничего не весит и телепортируется на борт корабля прямиком из потустороннего измерения. Тогда можно будет прикинуть его количество в первом приближении. Вот оно: