Джон Чейз – Наука «Звёздных Войн» (страница 8)
Представьте, что в скачках участвуют две лошади. Если для обеих все условия и характеристики равны, то у каждой из них шанс выиграть 50 %. Но так не бывает. Огромное количество факторов влияет на результат. Лошади – разные, как и их жокеи. У них различный уровень опыта, тренированности и таланта; даже погода может предопределить победу одной из них.
Чтобы дать надежный прогноз какого-либо события, необходимо обладать знаниями о том, как различные факторы могут повлиять на результат. Это касается и скачек, и спортивных соревнований, и даже наличия снега на Рождество. В букмекерских конторах людей, составляющих прогнозы, называют компиляторами ставок. Используя свое знание определенного вида спорта, они могут установить, насколько удачным будет исход соревнования.
Лучший способ спрогнозировать результат – проанализировать, как подобные события развивались в прошлом. Для С-3РО это означает получить как можно больше данных о попытках пройти через пояс астероидов. Результаты анализа, возможно, покажут, что на каждый корабль, успешно прошедший через пояс астероидов, приходятся 3720, которым подобное не удалось.
Но такой расчет не учитывает таланта конкретного пилота, размеров и маневренности корабля, условий, при которых он вошел в астероидный пояс. Даже если все эти факторы известны, для каждого из них надо определить вероятность, высчитать которую без достаточных данных машине вроде С-3РО будет не под силу.
Вот почему важной чертой для компилятора ставок является способность предчувствовать результат, исходя из собственного опыта и интуиции, которой С-3РО, будучи роботом, не обладает. Ему не под силу понять человеческие амбиции и то влияние, которое они могут оказать на результат. Таким образом, любая оценка, приведенная С-3РО, будет далека от правды, ведь в ней не учитывается самый главный фактор – человеческий. Насколько же велика была опасность?
«Это не лазер. В нас что-то врезалось!»
В Солнечной системе астероиды тоже встречаются. Самые известные их скопления – это околоземные астероиды, троянские астероиды Юпитера и главный пояс астероидов.
Когда дело доходит до полета через область астероидов, основными факторами являются их размеры, скорость и густота. Астероиды вокруг планеты Хот расположены очень близко друг к другу. Значит, это либо свежеобразовавшийся пояс астероидов, либо результат недавнего столкновения нескольких крупных астероидов.
В Солнечной системе бóльшая часть астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера, в главном поясе. Их размеры варьируются от нескольких метров до 900 километров в поперечнике. Иногда они сталкиваются, распадаются на обломки и разлетаются друг от друга.
Из сотен миллионов астероидов главного пояса около 25 миллионов имеют размер больше 100 м в поперечнике, а размером больше 100 км могут похвастаться лишь две сотни астероидов. Несмотря на их огромное количество, подсчитано, что общая масса объектов в главном поясе составляет лишь 4 % массы Луны. Представьте теперь, что при такой общей массе объекты образуют кольцо вокруг Солнца, и вы поймете, что они расположены не очень плотно друг к другу.
Среднее расстояние между астероидами составляет 965 тысяч километров, то есть они отстоят друг от друга в два раза дальше, чем Луна от Земли. Так что шансы уцелеть в главном поясе весьма велики.
Первым космическим аппаратом, прошедшим через главный пояс астероидов, была межпланетная станция «Пионер-10»[19]. Все последующие аппараты также без проблем пересекали его. Таким образом, на основании фактических данных, вероятность успеха при прохождении главного пояса астероидов составляет 100 %. Специалисты НАСА подсчитали, что шанс столкновения аппарата с астероидом составляет примерно один к миллиарду.
Главный пояс астероидов – не единственный во вселенной. Например, в системе Эпсилон Эридана – одной из ближайших звезд – астрономы обнаружили два астероидных пояса различной плотности.
После всего вышесказанного каковы же на самом деле шансы Хана пройти через поле астероидов?
Навигация среди вероятностей
Когда С-3РО говорил о шансах он, конечно же, не понимал, насколько талантливым и везучим пилотом был Хан Соло. Вдобавок психологические параметры, которые могли повлиять на способность Хана фокусироваться на задаче и преуспеть в ее решении, слишком непредсказуемы.
Роботу было бы проще предсказать траектории астероидов. Теоретически, будь у него хорошие сенсоры, он мог стать более подходящим пилотом для навигации между астероидами, чем Хан Соло. А еще более удачным решением было бы оборудовать корабль системой раннего оповещения, которая помогла бы вообще избежать вхождения в поле астероидов.
Подобная система была разработана на Земле против айсбергов. После гибели «Титаника» был организован Международный ледовый патруль, отслеживающий ситуацию с айсбергами в Северной Атлантике и передающий необходимые данные судам.
У нас есть и система слежения за астероидами. Координационный центр планетарной защиты, созданный под эгидой НАСА, отвечает за раннее обнаружение потенциально опасных объектов (PHOs) – астероидов или комет, орбита которых пролегает на близком расстоянии от Земли, и достаточно больших, чтобы достичь поверхности нашей планеты при попадании в атмосферу.
Но если С-3РО говорил о конкретной ситуации, то, вероятно, и шансы он определял касательно
Например, данными об укрепленном корпусе «Сокола» и его дефлекторных щитах, а также о высокой маневренности корабля – если бы он учел все это, то, несомненно, шансы выживания в его расчетах были бы выше. Также помогло бы знание о типе астероидов в данном регионе.
Современные ученые считают, что многие астероиды не являются одним цельным камнем, а состоят из нескольких камней, слабо скрепленных друг с другом, – иногда подобные конгломераты называют «грудой щебня». Столкновение с таким астероидом вряд ли нанесло бы значительный урон «Тысячелетнему соколу», защищенному щитами.
Подводя итог, можно сказать, что шансы уцелеть в случайно встреченном «астероидном поле» вряд ли можно рассчитать, не имея под рукой достаточно полной информации обо всех факторах, способных повлиять на развитие ситуации. Одно можно сказать наверняка – если пояс астероидов подобен главному поясу Солнечной системы, то шансы на успех весьма велики.
Насколько вероятны межзвездные перелеты как в «Звездных войнах»?
Люк Скайуокер находится в системе Дагоба у Йоды. Он узнаёт, что его друзья на планете Беспин попали в беду. Он прыгает в свой Х-крыл и отправляется к ним. Если взглянуть на карту вселенной «Звёздных войн», то можно увидеть, что от системы Дагоба до Беспина минимум 10 тысяч световых лет. Люка не пугает перспектива полета на такое расстояние в тесной кабине. На дорогу у него уходит от силы несколько часов.
Как мы помним, Эйнштейн утверждал, что невозможно передвигаться быстрее скорости света. Очевидно, жители вселенной «Звёздных войн» не задумываются об этой проблеме. Они не следуют законам физики, а срезают расстояние через гиперпространство.
Правда, подобной способностью обладают не все космические корабли – остальным приходится довольствоваться старой доброй досветовой скоростью. К сожалению, мы тоже попадаем в эту группу.
С точки зрения современной науки, насколько возможны межзвездные перелеты в духе «Звёздных войн»?
Первые шаги
Путешествие на другие планеты может занять месяцы или годы, но полет до соседней звездной системы – даже ближайшей – может длиться десятилетия или даже века.
На сегодняшний день рекорд на самый дальний полет от Земли принадлежит экипажу корабля «Апполон-13», который в 1971 году обогнул Луну. Астронавты, находившиеся в лунном модуле, названном «Водолей», отлетели от Земли на 400 171 км. Их полет в обе стороны занял чуть меньше шести дней.
Нельзя сказать, что миссия прошла гладко. Во время полета возникло множество проблем, и то, что астронавты «Аполлона-13» вернулись домой, говорит о таланте и упорстве всех участников экспедиции, включая специалистов на Земле.
Удивительно, что по прошествии почти полувека со времен миссий «Апполонов» мы так и не приблизились к полету на другую планету, не говоря уже о другой звездной системе. Мы еще очень и очень далеки от межзвездных путешествий.
Важным вопросом остается поддержание жизни экипажа на протяжении долгого путешествия в столь враждебной среде. Проблемы вызывает даже шестимесячный полет на Марс – представьте, насколько сложнее будет с путешествием за пределы Солнечной системы.
Тем не менее кое-что мы смогли отправить туда. Зонд «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, на сегодняшний день удалился от нас более, чем на 20 миллиардов километров (в 134 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца), летя сквозь межзвездное пространство.
В настоящий момент его скорость составляет 62 тысячи километров в час. Если бы «Вояджер» направлялся к ближайшей звезде – Проксиме Центавра, – то полет занял бы еще 73 700 лет.
Недавно была запущена инициатива Breakthrough Starshot, поддерживаемая Стивеном Хокингом. Участники проекта собираются с помощью наземного лазерного комлекса разогнать рой сверхлегких нанозондов с солнечными парусами. Теоретически зонды могут достичь скорости 200 миллионов км/ч. При такой скорости на полет к Альфе Центавра у них уйдет около 20 лет. Оттуда зонды смогут передавать изображения планет и другую информацию.