Интересные факты

Все самое интересное со всего мира!

Научные ляпы в фильме "Марсианин".

13.10.2015 в 21:56

В космическом блокбастере ридли Скотта "Марсианин" рассказывается, как выживает брошенный на красной планете астронавт. Главную роль сыграл Мэтт Дэймон. Лента. ру " Посмотрела фильм и разобралась, где в нем проходит грань между наукой и фантастикой.


Послуживший основой для "Марсианина" одноименный роман Энди уира изобилует множеством технических подробностей. Большинство из них в фильме были опущены, а в качестве экспертов ридли Скотт привлек специалистов из наса, среди которых - директор агентства по планетарным наукам Джеймс Грин и Дэйв лавери из отдела по изучению марса.

Для съемочной группы проводились экскурсии по объектам наса. В частности, по космическому центру имени Джонсона в Хьюстоне и лаборатории реактивного движения в пасадене. Кроме того, создатели фильма присутствовали на первом пуске марсианского корабля Orion.

Съемки "Марсианина" проходили в павильонах в Будапеште, где были построены декорации миссии Ares III. Там же герой Мэтта Дэймона, астронавт Марк уотни, выращивал свой огород. В качестве администрации наса использовались интерьеры футуристического здания торгово - развлекательного центра Balna.

Роль марса в фильме исполнила расположенная в Иордании пустыня вади рум, известная также как лунная долина.

Буря.

По сценарию герой Мэтта Дэймона остается один на марсе из-за мощнейшей бури: он получает ранение и теряет сознание, а остальные пять членов экипажа миссии Ares III в спешке покидают красную планету.

В наса не отрицают, что пылевые бури - одна из неприятных особенностей красной планеты. Исследователи ежегодно наблюдают на марсе пылевые бури, охватывающие районы размером с Евразию и длящиеся неделями. Бури и посильнее бывают. Глобальные пылевые бури формируются из умеренных в среднем раз в три марсианских года, то есть примерно раз в 5, 5 земных лет.

Но умеренная пылевая буря не сможет даже растрепать волосы астронавта, если он решится снять скафандр. И даже глобальная буря, скорее всего, не в состоянии опрокинуть или разрушить какое-либо оборудование.

Дело в том, что скорость самых сильных ветров на марсе не превышает 27 метров в секунду. Земные ураганные ветры как минимум в два раза быстрее. Кроме того, плотность марсианской атмосферы в сто раз меньше земной. То есть частицы пыли в атмосфере марса переносятся ветром, но разрушительной силой не обладают. И все же пылевые бури могут создать определенные проблемы.

Некоторые частицы пыли несут электростатический заряд и могут прилипать, например, к иллюминаторам и механическим деталям научного оборудования. Нейтрализация электростатических зарядов и устранение пылевых загрязнений - одна из основных задач, которую решают инженеры, проектирующие оборудование для исследования марса.

Кроме того, даже слабые пылевые бури способны загрязнить солнечные батареи и значительно снизить их эффективность. В "Марсианине" это учли: астронавт ежедневно чистит солнечные панели от пыли.

Чаще всего глобальные пылевые бури на марсе происходят в летнее время в южном полушарии. Орбита марса более вытянута по сравнению с землей: это означает, что в северном полушарии лето долгое, но прохладное, а зима короткая и мягкая, тогда как в южном полушарии лето короткое, но теплое, а зима долгая и суровая. Первая глобальная буря наблюдалась учеными в 1909 году, последняя - в 2007 году. Высадившиеся на красной планете в 2004 году роверы Spirit и Opportunity испытали на себе этот разгул стихии. В результате они на несколько недель прекратили свою работу, перейдя в режим выживания.

Картофель.

Герой Мэтта Дэймона на марсе вынужден был в буквальном смысле добывать себе пропитание. Для этого он построил теплицу, где собрал первый на красной планете урожай картофеля. В качестве удобрения использовал собственные экскременты, воду получал из водорода неиспользованного ракетного топлива, кислород - из углекислого газа.

Астробиолог Майкл мамма из наса полагает, что ничего фантастического в этом сюжетном повороте нет. Проблемы могут возникнуть из-за ограниченного объема удобрений и отсутствия эффективного способа извлечения углекислого газа из марсианской атмосферы.

На международной космической станции (мкс) уже проводятся успешные опыты сельскохозяйственного характера. Так, в эксперименте Veggie на мкс при помощи светодиодов (красного, синего и зеленого) астронавты наса вырастили салат. А установленная на мкс Oxygen Generation System производит кислород из выдыхаемого человеком углекислого газа электролизом.

Не вызывает сомнений, что подобное можно повторить и на марсе. Вопрос лишь в масштабах такого сельскохозяйственного производства и его эффективности.

Радиация.

От космических лучей землю защищает магнитосфера с ее радиационным поясом, которой у марса нет. Герой Мэтта Дэймона провел на красной планете 500 сол - так называются марсианские сутки, равные 24 часам и 40 минутам. И ничуть не пострадал от космической радиации. Возможно ли это?

Магнитосфера вокруг земли характеризуется особой геометрией: заряженные частицы (например, протоны и электроны) взаимодействуют с солнечным ветром и магнитным полем земли. Радиационный пояс планету от губительной солнечной радиации спасает. Радиационные пояса есть и у наших соседей по солнечной системе, например, у планет - гигантов - у Сатурна, Юпитера, Нептуна и урана.

Когда три астронавта миссии Apollo 11 направлялись к луне, излучение не почувствовалось, поскольку космический корабль достаточно быстро пролетел через пояс и продолжил путь в пространстве с относительно невысоким уровнем радиации. За время путешествия на луну американцы получили дозу радиации от 1, 6 до 11, 4 миллигрея, что намного меньше максимально допустимого уровня (50 миллигрей), установленного в США для тех, кто работает с радиоактивностью.

США исследуют космическую радиацию для путешествий к марсу.
Российский эксперимент "Матрешка - Р", проведенный на борту мкс, показал, что дозы радиации, получаемые внутренними органами космонавтов на орбите, в разы меньше, чем думали ранее: при выходе в открытый космос - на 15 процентов, а внутри станции - в два раза меньше того, что показывает индивидуальный дозиметр в нагрудном кармане космонавта.

Опыты на борту мкс были начаты в 2004 году и проводились на манекенах с установленными у них внутри датчиками ионизирующего излучения. Модели изготавливались из полиуретана - материала, поглощающего радиацию примерно так же, как тело человека.

Даже с учетом этих данных возможная доза излучения для путешественников на марс все еще слишком высока, и специалистам придется искать пути снижения радиации или сокращения срока перелета. Кроме того, свое исследование ученые проводили на борту мкс, лишь задевающей края радиационного пояса земли и в целом защищенной от космической радиации.

Кроме естественной радиации, астронавт уотни подвергается воздействию излучения от радиоизотопного термоэлектрического генератора (ритэг), с помощью которого согревается при путешествиях на ровере. Ритэг преобразуют тепло естественного радиоактивного распада плутония - 238 в электрическую энергию. На Curiosity ритэг генерирует около 110 ватт электроэнергии - примерно столько же, сколько потребляет обычная лампочка накаливания.

Расчеты показывают, что это безопасно. В наса уверены: естественный радиационный фон (космическое излучение) на поверхности марса сильнее, чем у ритэг, поэтому генератор почти не влияет на общую радиационную безопасность.

Агентство применяет ритэг уже более 40 лет в рамках многих проектов, начиная от лунных миссий Apollo и заканчивая ровером Curiosity. Специалисты намерены задействовать их и в предстоящей миссии Mars 2020.

В фильме аппарат Hermes, доставивший астронавтов на марс и обратно на землю, напоминает межпланетный корабль Discovery One из фильма Стэнли кубрика "Космическая Одиссея 2001 Года". Тут тоже есть гравитационное колесо, вращающееся с необходимой для создания искусственного притяжения скоростью и позволяющее астронавтам сохранять свою физическую форму.

Руди Шмидт из европейского космического агентства, выступивший одним из технических консультантов фильма, не исключил возможность использования подобных устройств в будущем. По его словам, гравитационное колесо было испытано в 1970-х годах на первой национальной американской орбитальной станции Skylab.

Чтобы сохранять костную массу и мышечный тонус, астронавтам просто необходимо подвергаться воздействию силы тяжести. Теоретически гравитационное колесо может выработать силу, вдвое меньше земного притяжения, что вполне достаточно для поддержания здоровья.

Взлет и падение "Скайлэб" - единственной американской орбитальной станции.
На корабле Hermes установлены ионные двигатели. В настоящее время эти перспективные агрегаты находятся в центре внимания исследователей из наса.

Ионные двигатели, предназначенные для исследования дальнего космоса, создают реактивную тягу при помощи ионизированного и разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле газа. Такие агрегаты уже действуют, например, на станциях Dawn и New Horizons. Они отличаются малым расходом топлива и долговечностью, но у них сравнительно низкая тяга.

Наса в рамках проекта Next (Nasa's Evolutionary Xenon Thruster) разрабатывает семикиловаттный ионный двигатель, который, возможно, найдет применение в пилотируемых миссиях.

Скафандр.

Масса скафандра героя Дэймона более 20 килограммов, толщина - несколько миллиметров. Сейчас таких скафандров нет, однако авторы фильма не скрывают, что в этом вопросе руководствовались исключительно эстетическими соображениями.

В США состоялся испытательный пуск многоразового космического корабля Orion.
Тем не менее создание скафандра для путешествий в далекий космос возможно уже сейчас. Для этого необходимо доработать систему внутреннего давления и решить технические проблемы, связанные с подвижностью и тепловым обменом.

Внутри обычных скафандров создается внутреннее давление воздуха, благодаря чему человек защищен во время выхода в открытый космос.

Другой тип скафандров - облегающий костюм. Такие образцы разрабатываются, например, в массачусетском технологическом институте, однако об их использовании пока говорить рано.

Топографическая точность.

Марсианские пейзажи, показанные в фильме, напрямую взяты из данных, полученных станциями и роверами наса, исследующими красную планету. В преддверии выхода "Марсианина" на экраны агентство даже обновило интерактивную карту марса, добавив детализацию ландшафтов, показанных в фильме.

Так, например, теперь можно рассмотреть локации, связанные с ацидалийской равниной и кратером скиапарелли.

Путешествие на марс в голливудском фильме сопряжено с технологическими трудностями, которые вполне можно преодолеть.

В этом, по всей видимости, и заключается главное отличие нового фильма от "Соляриса" Андрея Тарковского и "космической одиссеи 2001 года" кубрика, где основное внимание занимали экзистенциальные вопросы космических путешествий и существования инопланетного разума.