На крыльях мечты
Краткое вступление, которое сложнее всего придумывать. Каждому из фанатов МЕ иногда приходили в голову мысли о том, как было бы здорово, если б люди и впрямь могли свободно перемещаться по Галактике. Видеть далёкие звёзды, бывать в гостях у турианцев и покупать сувениры на Цитадели... возможности бесконечны, как сам космос. К сожалению, картина немного омрачается тем, что в нашей с вами объективной реальности нет нулевого элемента и ретрансляторов массы. А все секреты и невероятные технологии, которые могла припрятать на Марсе высокоразвитая цивилизация, закопаны либо очень глубоко, либо в другой звёздной системе.
Казалось бы, где-то тут даже самый восторженный мечтатель должен горестно вздохнуть и махнуть рукой - дескать, невозможно это, так и будем на Земле торчать, пока не вымрем от перенаселения, недостатка ресурсов или нашествия Жнецов, о котором даже узнать заранее не сможем.
Но люди - на редкость упрямые существа. Сперва доказывают сами себе, что полёт аппаратов тяжелее воздуха невозможен, а потом Можайский и братья Райт берутся опровергнуть эту "аксиому". Результат налицо - мы рассекаем на реактивных лайнерах, да ещё сердимся, когда рейс запаздывает, хотя ещё сто лет назад не было и речи о том, чтобы за считанные часы пересечь океан и достичь другого континента. Это настоящее чудо, лишь одно в череде многих, сотворённых разумом и руками человека. Мы считаем полёт многотонной машины на огромной скорости и высоте обыденным, потому что в школе учительница объясняла, откуда берётся подъёмная сила. Но если копнуть поглубже, то "Боинг" в небесах покажется объектом столь же фантастическим, как и "Нормандия" в Омикроне Лиры.
Проблема в том, что самолёты-то вот они, а космический корабль, способный добраться хотя бы до ближайшей из соседних звёзд, надо ещё придумать и построить. Во вселенной МЕ решение задачки пришло извне - был обнаружен ретранслятор. При таких исходных условиях можно свалиться на головы Советникам хоть в ракете гагаринских времён - лететь придётся долго, но удастся и незнакомым солнцем полюбоваться, и на родину вернуться, если дредноут раньше не пришибёт.
А если обойтись без помощи вымерших протеан и медвежьих услуг Жнецов? Об этом я и предлагаю вам поразмышлять. Главный вопрос повестки дня звучит так:
Возможно ли в принципе сделать так, что коммандер Шепард не позднее 2183 года получит шанс пожать руку Гаррусу Вакариану? Естественно, героем человечества может оказаться кто-то с другой фамилией, а турианцы будут называться как-то по-другому и обладать негуманоидным строением тела. Но это незначительные - в масштабах Галактики - подробности. И вдаваться мы в них не станем.
Нижеследующий текст не рекомендуется к прочтению:
- скучным реалистам (из-за атрофированной фантазии);
- дипломированным физикам (они любят всё усложнять и сойдут с ума от моего дилетантизма);
- беременным женщинам (никогда не знаешь, что им может повредить).
Итак, попробуем мысленно совершить поход туда, куда не ступала нога человека.
Часть первая. Догнать свет. У космоса есть одно неприятное свойство - он очень большой. Поэтому для успешного исследования пыльных тропинок далёких планет нужен самый быстрый корабль, какой только получится создать. Но к инженерам с таким техническим заданием не пойдёшь - съедят. Поэтому дадим им конкретную цель - любой ценой разогнать "Нормандию" до скорости света. Именно он, если верить классической физике, лихачит покруче любого гонщика во Вселенной. Триста тысяч километров в секунду - это вам не хухры-мухры.
Закавыка, однако, в том, что эта скорость - недостижимый предел. Производя опыты с элементарными частицами, учёные установили - материальный объект чисто теоретически может нестись на 90% световой. И даже, если очень постараться и угробить пропасть энергии, на 99%. Но больше выжать не получится. Ну никак.
Почему так происходит? Потому что предмет, который мы хотим разогнать, обладает массой. Если это слово вызвало у вас в памяти образ весов и двух кило картошки, то гоните его прочь, чтобы не мешал грезить о звёздах. На Земле мы измеряем не массу, а силу, с которой различные грузы давят на опору. Этот параметр называется "весом" и выражается в ньютонах - отсюда и все шутки физиков-любителей про 980 ньютонов колбасы. Нормальные люди говорят "килограмм", потому что их интересует сама колбаса (обладающая гравитационной массой), а не сила, с которой это изделие местного мясокомбината действует на чашу весов.
В открытом космосе, как многие знают или догадываются, с гравитацией напряжёнка. Повесить что-нибудь на безмен и посмотреть, сколько он показывает, не выйдет из-за невесомости. Убедиться, что в местной закусочной тебя не обманул какой-нибудь хитрый волус, можно, лишь высвободив заключённую в предмете энергию. Да-да, она есть и в чебуреке (или что там у волусов вместо них). Если бы существовал способ начать цепную реакцию в мясе, то вместо плутония из реакторов извлекали бы радиоактивный фарш! К счастью, природа не допустила такого маразма, но всё-таки любое физическое тело обладает энергией, причём бешеной - каждый грамм нашего гипотетического чебурека эквивалентен 2000 тонн бензина с удельной теплотой сгорания 45 МДж/кг.
Взаимосвязь (а если уж начистоту - тождественность) материи и энергии описывается самой известной формулой за всю историю физики. Её появлением мы обязаны Альберту Эйнштейну. Вот эта формула:
Буковка "с" обозначает скорость света и портит нам всю малину. Если сделать так, чтобы она стояла в левой части, перед знаком равенства, то получится изображение кукиша, который показывает нам матушка-природа, когда слышит разговоры насчёт полётов в гости к инопланетянам. Потому что из получившегося выражения напрямую следует, что чем больше мы затратим усилий на разгон "Нормандии", тем большую массу она будет обретать. И для достижения Того Самого Предела потребуется бесконечная энергия - это не для красного словца сказано, так и есть.
А как же тогда сам свет приобретает свою устрашающую скорость? Легко и непринуждённо - фотоны есть безмассовые частицы, отчего и могут гонять быстрее всех, не таская за собой цистерну топлива или чемодан батареек.
Ладно. Мы не гордые. И хотим не утереть фотону его несуществующий нос, а просто выбраться за порог нашего космического дома. Поэтому - снова идём к инженерам, но уже с более скромными требованиями - подойти к непреодолимому "световому барьеру" как можно ближе, а там посмотрим, стоит ли игра свеч.
Если проанализировать всё, что было написано фантастами по интересующей нас теме, то всю богатую гамму представлений о будущем человека как члена галактического сообщества можно свести к трём категориям:
1) "Так уж получилось". Не объясняется, каким образом корабли преодолевают межсистемное пространство. Примитивные силовые установки, работающие за счёт окисления традиционного топлива или ядерного распада, не способны сообщить нужную скорость утлым скорлупкам астронавтов-первопроходцев. Читатель/зритель делает вид, что так и надо, потому что уж очень интересно, чем закончится роман ГГ с прекрасной инопланетянкой.
Сюжеты такого типа характерны либо для очень плохой, либо для старой фантастики.
2) "Как в жизни". Первая экспедиция занимает чертовски много времени. В путь отправляются отважные мужчины и женщины, которые знают, что не смогут вернуться. И познакомиться с братьями по разуму - тоже. Ведь пункт назначения так далёк, что потребуются века, чтобы оказаться там. И вся надежда - на потомков, что появятся на свет уже на корабле - оборудованном всем необходимым для поддержания тела и духа в надлежащем состоянии.
Учёные считают этот сценарий наиболее реалистичным, поэтому чуть погодя мы подробнее рассмотрим его плюсы и минусы. В фантастике же такой сюжет редок - слишком трагичен. Да и нечасто среди писателей встречаются люди с глубокими познаниями в науках и умением просто рассказать о сложном.
3) "Судьбоносное открытие". Физики неожиданно для себя находят лазейку в законах природы. Для полётов со сверхсветовой скоростью используется новое вещество или механизм, позволяющие за считанные дни или даже часы добраться куда надо, навалять Галактическому Злу и успеть домой к обеду. Да-да, МЕ как раз из этой категории.
Самые интересные sci-fi вселенные - вне всякого сомнения. По сути, это переработанные сюжеты первого типа, но мозг читателя обманывают с помощью "как-бы-объяснения". Благодаря отсутствию вопиющих противоречий в созданном фантастом мире нам гораздо легче увлечься повествованием и сопереживать героям.
Ничто не падает в руки само. Чтобы чудо произошло, необходимо долго и тяжко трудиться. Признаем это - и отложим в сторону такую интересную, но всё-таки вымышленную историю о путешествии за пределы Солнечной Системы. Подумаем - что можно сделать прямо сейчас?
Во-первых, смастрячить здоровенную ракету из модулей. Сперва на орбиту отправляется что-то сравнительно небольшое - основа, к которой будут пристыковываться запасные топливные баки, оранжереи и тому подобное. Потом отвезём остальные детали - потихоньку, не спеша, потому что организовать доставку даже не самого объёмного груза - дело дорогое и муторное. Процесс займёт годы, а если учесть положение дел в современной космонавтике - и десятилетия. Тем не менее, в конце концов человечество получит корабль, способный на многое - например, отправиться к Марсу и стать первой орбитальной базой человечества, находящейся не у Земли, а у другой планеты.
Международная Космическая Станция - наглядное подтверждение того, что такая работа землянам по плечу. Для путешествий ажурная конструкция с торчащими во все стороны солнечными батареями едва ли годится, но сам факт её существования воодушевляет.
Однако, получившийся корабль не сможет отправиться на поиски инопланетян. Ну, натаскаем в ведёрках достаточно горючего, чтобы инфернальная конструкция смогла непрерывно ускоряться на протяжении некоторого времени... и всё равно к моменту отключения двигателей скорость будет заметно меньше световой. То есть, запуск ракеты "в бесконечность и далее" - пустая трата огромного количества ресурсов. Да и ни к чему ставить перед собой такую цель на первых порах - у нас под боком полно неисследованного, загадочного и очень интересного. На Луне, например, большие запасы реголита, содержащего гелий-3 - это вещество не выдумано Карпишиным и Ко, а вполне реально и может применяться как топливо. Если будете перепроходить МЕ в n-ый раз - знайте, вы не просто так мучаетесь с брыкливой тачанкой системы "Мако-BDSM", а приносите пользу Альянсу! Хотя подвеску они всё равно могли бы отрегулировать получше, садюги... кхм... кажется, я отвлёкся.
Во-вторых, если порыться в альманахах научной фантастики год эдак за 1987, то есть шанс наткнуться на неплохую идейку. Что, если заставить свет трудиться на благо человечества? Пускай солнечный ветер наполняет паруса нашей космической каравеллы! Это не бред сумасшедшего - свет способен оказывать давление на поверхность. Небольшое, правда - никому не придёт в голову жаловаться, что в ясный день его раздавило лучами светила. Но в безвоздушном пространстве и вдалеке от массивных тел достаточно "лёгкого толчка", чтобы корабль начал двигаться. А парус для него сделаем из тонкой фольги - материал с зеркальной поверхностью подходит лучше всего, потому что обладает наибольшим коэффициентом отражения, а значит - давление света будет меньше гаситься парусом. Проблема в том, что это полотнище должно быть очень большим. На Земле его даже развернуть сложно - того и гляди, порвёшь. В космосе с этим попроще, но метеоры быстро превратят хрупкий "двигатель" в лохмотья.
Тем не менее, межпланетные парусники считаются весьма перспективными. На полёт до Марса у "яхты" уйдёт всего 45 дней, в то время как традиционная ракета будет ползти аж два года. Казалось бы, вот она - воплощённая мечта человечества, да ещё в таком романтическом виде. Осталось подыскать астронавта, подходящего на роль нового Колумба - кого-нибудь совершенно безбашенного, потому что нормальный в такую авантюру ввяжется разве что в кошмарном сне. А пока его ловят, учёные развлекаются конструированием беспилотных аппаратов. Они подсчитали, что до ближайшей звезды один такой будет лететь всего-навсего...
...триста лет...
Солнечный ветер будет "свежим" только до тех пор, пока зонд не уйдёт слишком далеко. А потом - всё, придётся "дрейфовать в полосе штиля". Скорость составит приблизительно 15% от световой.
Сами понимаете, при таком раскладе рановато посылать смелых исследователей открывать Америки - это будет совершенно непроизводительный расход Колумбов.
Кое-кто заикнулся было, что неплохо бы установить мощный лазер на Луне или каком-нибудь астероиде - тогда парусник будет двигаться с ускорением дольше и доберётся до соседней системы быстрее, подгоняемый искусственно созданным "ветром". Тот, кто составлял смету расходов на осуществление проекта, наверняка до сих пор просыпается по ночам в холодном поту и долго плачет, потому что числа получились под стать самой задумке - астрономические. Ведь тот лазер нужно до Луны довезти, потом установить и запитать от специально для него возведённой электростанции... вам уже страшно?
В-третьих... что, если совместить в одном корабле солнечный парус и более традиционную силовую установку? Пожалуй, это имеет смысл. В конце концов, существовали же в XIX веке пароходо-фрегаты! Значит, и сейчас можно соорудить что-то подобное, но для покорения космоса. Сперва под парусами устремляемся к фронтиру, а потом включаем двигатель - и продолжаем ускоряться!
Как всегда, то, что хорошо выглядит на бумаге, оказывается совершенно нереализуемым, стоит только взяться за дело. Чтобы "Нормандия" не развалилась в безуспешных потугах преодолеть земное тяготение, надо собрать её на орбите, да ещё потом горючее к ней тащить. Могли бы выручить старые добрые ракеты... но их потребуется много.
Очень много.
Посмотрите на картинку. На ней изображён "Союз-ФГ" в разрезе. Это пилотируемый аппарат, предназначенный для вывода на орбиту всевозможных штуковин вроде спутников. Он не такой уж "древний", как может показаться - эксплуатируется с 2001 года.
А теперь перейдём к сути. Жёлтым цветом на схеме обозначено топливо, синим - окислитель, без которого оно не загорится в вакууме. А пятнышки зелёного в носовой части - полезный объём. В нём и размещается весь "багаж", общая масса которого колеблется в районе 7000 кг. Не так уж много, между прочим - космонавтам приходится регулярно сгонять жирок в бане и постоянно тренироваться, чтобы втиснуться в "Союз" самим и прихватить, например, очередной кусок МКС. И если хоть кто-нибудь возьмёт с собой даже обыкновенную жвачку, зарплаты ему не видать, как своих ушей - "совсем ума лишился, дятел?! у нас каждый грамм учтён, а ты в космос жратву возишь?!"
Вроде бы ничего сложного - космонавты сгоняют на ракете раз пятьдесят или сто и потихоньку перетаскают весь груз, необходимый для сооружения и запуска межзвёздного корабля. Да только есть один нюанс - за десять лет "Союз-ФГ" совершил "всего" 36 полётов, что красноречиво свидетельствует о трудоёмкости процесса.
Значит, необходимо вещество, небольшого контейнера которого хватит для обеспечения "Нормандии" энергией. Благодаря ему человек смог бы построить лёгкую изящную "шхуну", не увешанную топливными баками, как новогодняя ёлка - шариками. Меньше стартовая масса - меньше ракет надо для подготовительного этапа экспедиции.
Получается, без нулевого элемента - никуда? Есть, от чего прийти в отчаяние. Но...
Часть вторая. В топку нулевой элемент! Движущая сила прогресса во вселенной МЕ. Самое загадочное вещество, какое только можно вообразить. Главная причина возникновения биотических способностей. Непробиваемый аргумент реалистов в споре с мечтателями.
Всё это - нулевой элемент. Никому не приходило в голову начать всерьёз разбираться, что он из себя представляет и зачем нужен. А на кой? Его ж не существует. BioWare могли придумать любой бред - даже то, что дредноуты переносятся в пространстве волевым усилием тыщи биотиков - и мы бы приняли правила игры.
Однако, deadliest son of a bitch in space по версии безымянного сержанта с Цитадели всё же сэр Исаак Ньютон. Поэтому не возбраняется объяснение действующих в вымышленном мире законов с помощью реальной физики и химии.
Начнём с того, что даже в МЕ нулевой элемент появиться не мог. Хотя бы из-за своего места в Периодической Системе Менделеева. Порядковый номер - это не просто циферка, которую можно поставить от балды. К примеру, водород первый в таблице, потому что в ядре у него 1 нейтрон (придающий минимально возможную атомную массу) и 1 протон (с положительным зарядом), а вокруг всего этого безобразия бегает 1 малютка-электрон (с отрицательным зарядом - чтобы уравновесить "+" ядра).
Рассуждая логически, мы приходим к выводу, что атом нулевого элемента содержит 0 нейтронов, протонов и электронов. Проще говоря - его нет. Шахтёры всей Галактики надрывают животы от хохота и, утирая выступившие слёзы, издевательски спрашивают, не начать ли им добычу Зеро с помощью невидимых кирок и экскаваторов.
"Хорошо, - скажет читатель. - Переименуем элемент... скажем, в сто тридцатый. Так сойдёт, зануда?"
Для сельской местности - сойдёт. Химики уже в общих чертах представляют, какими свойствами будут обладать даже ещё не открытые вещества и точно знают, что эффекта массы среди них не будет. Геймеры, как правило, менее дотошны. Но когда BioWare придумывали свою вселенную, они проявили удивительную сдержанность - в итоге Зеро хоть и применяется повсюду, но не является панацеей. В частности, он не даёт кораблям сверхсветового пинка, что бы там ни думали фанаты игры. Иначе снаряд дредноута летел бы не на жалких 13% от Предельной Космической, как нам любезно сообщил всё тот же сержант, но гораздо шустрее. А винтовочной пулей крупного калибра можно было бы прострелить чуть ли не навылет целую станцию, что сделало бы ненужными огромные орудия. Дайте наёмнику станковый пулемёт - и он превратит Омегу вместе с Арией Т'Лоак в швейцарский сыр!
Да что уж там - хвалёное поле масс-эффекта даже до полной световой скорости "Нормандию" не разгонит! Оно способно уменьшить массу объекта, о чём неоднократно упоминается в игре, но устранить её совсем - вряд ли. Ведь тогда Шепард, Джокер и все остальные должны на какое-то время стать, по существу, во всём подобными фотонам.
Делая физическое тело легче, нулевой элемент сокращает энергозатраты на полёт, но этим, пожалуй, его роль в космических походах и ограничивается. Полезен? Да. Жизненно необходим? Нет.
Что же учёные могут противопоставить фантазии сценаристов из горячо любимой нами канадской студии? Есть ли научный метод, позволяющий компенсировать отсутствие Зеро в реальном мире?
Есть. Создание реактора, работающего на запредельно дорогом топливе. Уран ведь не единственное, что можно подвергнуть бомбардировке нейтронами или иному воздействию, получив таким образом электричество или тепло - известны и другие вещества, использование которых для этой цели возможно, но экономически невыгодно. Зато "достаточно одной таблэтки", чтобы Шепард вознёсся к небесам с головокружительной быстротой.
Важное пояснение. Нет, я не про те таблетки. Итак, человечество напрягло все силы, долго сушило мозги над чертежами, соединяло детали, и вот она - прекрасная "Нормандия", с зеркальными парусами и настоящим произведением инженерного искусства в моторном отсеке - небольшим реактором, на который аж дышать страшно, потому что он обошёлся чуть ли не в годовой бюджет сверхдержавы. Теперь-то можно лететь к звёздам?
Да сколько угодно, только времени опять уйдёт немало. Скорость-то всё равно аховая по галактическим меркам. Но если корабль как-то и наберёт хоть 0,95с - что-то около 285000 километров в секунду - останется одна нерешаемая проблема. Нет, Шепард не состарится и не умрёт в пути. Состарится мир вокруг Джона или Джейн. Из-за релятивистских эффектов время для коммандера будет идти гораздо медленнее, чем для нас, оставшихся на Земле. Смотавшись до Альфы Центавра и тут же вернувшись назад, экипаж корабля придёт в некоторое замешательство. Умом-то Шепард поймёт, куда подевались "лишние" годы, прошедшие для нас и ещё не наступившие для команды "Нормандии". Однако чувствовать себя будет Алисой в Зазеркалье.
Чтобы вы смогли в полной мере ощутить масштаб трагедии, приведу ещё один пример. Взойдя на борт полным сил парнем или привлекательной девушкой в возрасте 21 года, Шепард сумеет, если не станет пренебрегать утренней гимнастикой и есть что попало, рассмотреть вблизи Туманность Андромеды. Пожилому человеку на девятом десятке уже плевать на все эти красоты - и глаза не те, и артрит донимает... но он хотя бы жив. В отличие от тех, кто отправлял его в космос. Они умерли несколько миллионов земных лет назад. Человечество либо эволюционировало до неузнаваемости, либо исчезло вовсе. Жизнь Героя или Героини прошла впустую, потому что о невероятном подвиге не осталось даже мифов.
Разумеется, всего этого на самом деле не произойдёт, потому что полёт на околосветовой скорости по-прежнему невозможен. Но теперь мы знаем, что и не стоит пытаться её развить. В противном случае даже от удачной экспедиции людям будет мало проку.
Продолжение нахально следует...