Сегодня мы хотим немного рассказать вам о реальных и выдуманных технологиях, показанных в замечательном фильме Ридли Скотта «Марсианин». Именно техника являлась главным фетишем автора книги, по которой и был снят фильм – Энди Вейера. Рассмотрим ляпы и неточности, а также техническую сторону, объемно показанную и в фильме.
Существует представление, что на Марсе царит ужасная радиация, и если люди там окажутся, то им потребуется немедленно зарываться в грунт. Это представление основано на том, что атмосфера Марса разрежена и пропускает много космической радиации.
Однако исследование того же Curiosity показывают, что и в межпланетном пространстве радиация не так высока, чтобы существенно навредить экипажу космического корабля. По его данным, за время перелета Земля-Марс-Земля, в корабле современного типа, из-за накопленной дозы облучения у человека повысится риск онкологии на 5%. По стандартам NASA сейчас астронавта списывают, если он за время своей работы набирает 3%. Если в корабле нарастить толщину бортов на миллиметр алюминия, расположить топливо и запасы воды между обшивкой и жилыми отсеками и применить другие достаточно простые средства защиты, то можно лететь.
На Марсе же атмосфера сокращает радиоактивный фон примерно в два раза, чем фон внутри межпланетного корабля современного типа. Поэтому для экспедиции сроком в два-три месяца, какой является Ares-3, возведение легких надувных жилых конструкций с многослойной обшивкой из металлизированных слоев вполне оправдано. Такой надувной модуль сейчас изготовлен компанией Bigelow Aerospace по заказу NASA для МКС.
Есть другое противоречие, связанное с надувным домом Марка Уотни - в рабочем давлении. Сначала он упоминает, что там насыщенная кислородом атмосфера. Такое допустимо только если в жилище поддерживается пониженное давление 30-50% от земного, чтобы сэкономить на массе газов, которыми наполняется внутренняя среда. Учитывая это, маловероятно, что прорыв шлюза привели бы к такому катастрофическому взрыву, который уничтожил марсианскую базу.
Грубый ляп фильма в моменте, когда марсианский ветер играет полиэтиленовой заплаткой. Даже если предположить, что такой ремонт позволит добиться полной герметичности, болтаться пленка будет, только если уравнять давление на улице и в помещении. В реальности, заплатка выгнулась бы неподвижным пузырем наружу.
Немало художественных допущений сделано автором в вопросах связи. По сюжету, ветер сорвал направленную параболическую антенну, через которую осуществлялась связь с Землей, и первые недели о спасении Марка просто никто не знал, т.к. он не мог передать сигнал. Здесь нелогичность в том, что NASA в фильме полагалось на один единственный вид связи. В реальности, даже старенький марсоход Opportunity имеет три радиоантенны, двумя из которых он связывается с пролетающими каждый день спутниками, а третьей (в виде теннисной ракетки) шлет телеметрию напрямую на Землю.
Забавно, что ради технической убедительности, создатели фильма разместили на крыше марсохода точную копию узконаправленной фазированной антенной решетки прямой связи с Землей марсохода Curiosity, на фото ниже она в виде шестиугольной соты. Если бы Марк ею воспользовался, то не было бы никакой необходимости гонять за тысячу километров к Mars Pathfinder.
Поговорим о марсоходе из фильма. На данный момент все колесные транспортные средства, которые бывали на Луне и Марсе имели жесткие каркасные колеса. Насколько целесообразно использование надувных баллонов на Марсе еще вопрос открытый. Понятно, что роботизированные марсоходы не способны провести шиномонтаж или подкачать спустившую шину, поэтому другого выхода нет, но жесткая конструкция не всегда оправдывает себя.
С другой стороны, алюминий гораздо более стоек к ежесуточным перепадам температур, вакууму и солнечному ультрафиолету. Даже если предположить, что будет разработан вариант марсианской резины, более вероятно, что колеса будут иметь не надувную, а каркасную структуру, которая не боится проколов и утечек газа.
Обитаемый отсек будущих пилотируемых марсоходов скорее всего будет отличаться от показанного в фильме. У "Марсианина" марсоход - это пикап-внедорожник. В реальности на Марсе был бы оправдан дом или лаборатория на колесах. Менее приспособленный к штурму бездорожья и более - к неторопливому осторожному перемещению от одного исследуемого участка к другому.
Марсианский "дом на колесах" или кэмпер лучше подошел бы для обогрева при помощи радиоизотопного термоэлектрического генератора (далее – РИТЭГ). РИТЭГи используют тепловую энергию, выделяющуюся при распаде радиоактивных изотопов, и преобразуют ее в электроэнергию. Малый объем марсохода в фильме моментально превратился бы в сауну, когда туда внесли бы устройство, ведь температура на лопатках радиатора достигает 200 градусов Цельсия.
Тут возникает вопрос про радиацию от РИТЭГа: как долго смог бы протянуть астронавт сидевший на соседнем сиденье? В принципе от генератора на радиоактивном изотопе плутонии-238 сильно фонить не должно. По крайней мере, люди с ними работают без свинцовых халатов.
Для экранирования нейтронного и гамма-излучения достаточно 2,5 мм свинца, поэтому, обычно, хватает просто корпуса РИТЭГа, а в фильме Марк завернул его еще в многослойную экранно-вакуумную теплоизоляцию (это привело бы к перегреву генератора, но сейчас же мы обсуждаем вопрос радиации). Короче, теоретически, реально, но накопленная доза все равно прибавилась бы. Моторесурс марсоходов в сотни километров без ТО и обслуживания - исключительно на совести автора. Реально сейчас роботы-марсоходы в сумме едва преодолели отметку в 55 км за 12 лет. С другой стороны, астронавты Apollo 17 за два дня накатали 35 км, так, что все может быть. Завершим обзор марсохода забавной деталью. Если присмотреться к колесам, то увидим, что их дизайн позаимствован у реальных аппаратов.
При этом в реальности эти спиральные пластины на колесах Spirit и Opportunity имеют практическое значение - выступают в роли рессор. Для "Марсианина" же это просто модные диски.
Спускаемый зонд 1997-го года Mars Pathfinder настоящая кинозвезда - он успел сняться в двух фильмах, но подобно Шону Бину ему пришлось в обоих случаях умереть - отдать детали, чтобы обеспечить связью потерявшихся людей.
Разумеется, космический аппарат 1996-го года не имеет технологических разъемов, совместимых с интерфейсами 2040-х.
Корабль, в котором люди поднимаются с Марса, какой-то странный. Его зачем-то сделали плоским. Такая форма более подошла бы для посадки, а не для взлета - тормозить в верхних слоях атмосферы. Тогда и бронированный щит пригодился бы, только на дне, а не носу. Даже на земных ракетах применяют довольно легкие обтекатели, поэтому приваривать канализационный люк на нос марсианского корабля нет практического смысла. Если только для балласта.
Насчет полета “в кабриолете” сложно сказать. С одной стороны, плотность атмосферы Марса у поверхности уже как на высоте 35 км над Землей, поэтому атмосфера не является серьезным препятствием. С другой - при старте с Земли, ракетные обтекатели отстреливаются на высоте 80-100 км, т.е. где-то эквивалентно высотам 50-70 км Марса. Поэтому идея лететь с открытой форточкой весьма рискованная. Точно также маловероятно, что на ракете, главная задача которой докинуть экипаж до орбиты, будет набор скафандров для выхода в открытый космос. Сейчас скафандры для полета в корабле сильно отличаются от тех, в которых выходят в открытый космос.
Задача "внутренних" скафандров - обеспечить выживаемость пилота в течение нескольких минут в случае разгерметизации корабля. Скафандры для внекорабельной деятельности тяжелее и сложнее в несколько раз - это практически автономные космические корабли для работы в течение часов. В дальних экспедициях возможно использование и скафандра "два в одном" для экономии массы и места. Такие были на лунных экипажах. Разница между “помещением” и “улицей” была только в "шапке" и "галошах" которые надевались перед выходом на поверхность.
Скафандры "Марсианина" противоречат обоим логикам. Марку проще было лететь в том же, который использовался на Марсе, как его экипаж, собственно, и сделал. Но тогда не получился бы прием а-ля "Железный человек", с выпусканием газов из внутреннего объема скафандра. Это вовсе профанация, которую ввел режиссер для повышения драматизма момента. В книге Марк Уотни послушал командира и отказался от идеи превратиться в забавный неуправляемый реактивный волчок.
В завершение обзора, хотелось бы сказать, что, несмотря на все вышеперечисленные неточности, фантазии и режиссерские находки, "Марсианин" является на сегодня, пожалуй, лучшей иллюстрацией обозримого будущего космонавтики, в научно-техническом плане.
