Джон Чейз - Наука «Звёздных Войн»

В отличие от «Скайлэб», Звёзды Смерти были разработаны для военных целей. Но «Скайлэб» не была единственной — или первой, если на то пошло, — космической станцией. К моменту выхода фильма Советский Союз уже запустил несколько станций «Салют». Как и в случае со Звездами Смерти, большинство из них на самом деле входили в военную программу под названием «Алмаз» и даже были оснащены оружием — модифицированной автоматической пушкой Нудельмана-Рихтера НР-23, стрелявшей 23-мм снарядами со скоростью до 950 выстрелов в минуту. Пушка была зафиксирована на борту, поэтому, чтобы прицелиться, нужно было переориентировать всю станцию. Ничего не напоминает?

Перед сводом станции в атмосферу в 1975 году пушку протестировали. Как выяснилось, от выстрела вся станция начинает вибрировать, и, чтобы сбалансировать отдачу, пришлось запустить двигатели в противоположном направлении. В дальнейшем было разработано множество различных космических систем вооружения. Значительное количество проектов было посвящено защите от потенциального ядерного ракетного удара. Предложения включали лазеры и баллистические антиракеты, а также зеркала, которые должны были отражать направленный с Земли лазерный луч в другую точку планеты.

С окончанием холодной войны закончилась и эпоха милитаризации космоса. Сегодня страны в космосе предпочитают сотрудничество, символом которого стала Международная космическая станция (МКС).

Очевидно, что для работы космической станции нужна энергия. Говорят, Звезда Смерти использовала реактор на гиперматерии. К сожалению, земная наука пока не открыла секрет этой экзотической технологии.

Вместо нее МКС использует восемь солнечных батарей площадью 35 на 12 м, вырабатываемая мощность которых составляет от 84 до 120 кВт. Вдобавок к солнечной МКС может использовать химическую энергию перезаряжающихся батарей, срок службы которых составляет около шести с половиной лет.

Исключая перечисленные, самым продвинутым методом получения энергии на сегодня является реакция ядерного распада, которая дает в миллион раз больше энергии, чем любая химическая реакция. Конечно, есть реакция ядерного синтеза, которая позволяет получить в три-четыре раза больше энергии, чем реакция распада. Но ученые и инженеры пока еще пытаются выяснить, как эффективно использовать ядерный синтез для выработки энергии.

Среди возможных источников энергии в далеком будущем нельзя не упомянуть антивещество. Взаимодействие килограмма антивещества с веществом может высвободить количество энергии, сопоставимое со взрывом Царь-бомбы [11] Царь-бомба (АН602) — авиационная термоядерная бомба, разработанная в СССР в 1954–1961 годах. Считается самым мощным взрывным устройством за всю историю человечества. По разным данным, полная энергия взрыва составляла от 57 до 58,6 мегатонны в тротиловом эквиваленте. , самой большой термоядерной бомбы в истории. Однако с применением современных технологий на производ ство одного грамма антивещества уйдет сто миллиардов лет.

Температуру космической станции необходимо регулировать. Солнечная сторона МКС может нагреваться до +121 °C, а темная сторона — охлаждаться до -157 °C Отчасти проблему решают утеплители, увеличивая период, который потребуется МКС для того, чтобы принять или отдать тепло. В целом же охлаждение представляет куда бóльшую сложность, чем нагревание.

Космические станции генерируют тепло из-за находящихся на них космонавтов, энергосистем и, главное, рабочего оборудования. Как известно, у Звезды Смерти были знаменитые тепловые выхлопные порты для отвода части тепла, образовавшегося в реакторе. Стоит отметить, что в этом случае для того, чтобы избавиться от лишнего тепла, порт должен выбрасывать какую-то материю.

Дело в том, что в вакууме тепло не может быть передано с помощью конвекции [12] Конвекция — перенос тепла в газах, жидкостях или сыпучих средах потоками вещества. или кондукции [13] Кондукция — передача тепла между твердыми телами или распространение тепла в твердом теле. , так как в обоих случаях для его передачи нужна какая-то материя. Вместо этого в реальных условиях космоса от тепла избавляются, преобразуя его в излучение.

На МКС используется активная система терморегулирования (Active T ermal Control System). Вода проходит через холодные пластины, отдавая им излишки тепла. От пластин тепло забирает контур, заполненный аммиаком, а тот в свою очередь отдает тепло находящимся в открытом космосе радиаторам-излучателям, которые преобразуют его в инфракрасное излучение.

Возвращаясь к Звезде Смерти, можно сказать, что если вы хотите избавиться от излишков тепла, то сфера — не самая удачная форма, поскольку у нее наименьшая площадь поверхности относительно объема. Самое простое решение проблемы охлаждения громадной Звезды Смерти — увеличить площадь поверхности. Один из вариантов — использование неровной поверхности, как в случае человеческого мозга.

Если посмотреть на Звезду Смерти вблизи, то видно, что на ней несметное количество башенок, углублений и различных надстроек. Возможно, часть из них используется для сброса излишков тепла через излучение. Впрочем, для повышения эффективности тепло также можно использовать в качестве альтернативного источника энергии [14] К сожалению, использовать избыточное тепло цикла, получаемое в результате работы системы, без привлечения внешней дополнительной энергии невозможно, поскольку это противоречит второму началу термодинамики. .

МКС делает оборот вокруг Земли за 93 минуты. Сама станция размером с футбольное поле, но когда мы поднимаем глаза, то видим лишь маленькую звездочку, летящую по небу, потому что она находится на низкой околоземной орбите (НОО) высотой от 330 до 410 км.

На НОО объекты подвергаются воздействию верхних слоев атмосферы, которое их замедляет, что приводит к снижению высоты полета. Поэтому МКС приходится регулярно корректировать орбиту. Это можно делать с помощью химических двигателей самой станции, расположенных в модуле «Звезда», или с помощью двигателей кораблей, пристыкованных к МКС. В будущем планируется использование ионных и плазменных двигателей, поскольку они более экономичны, чем химические.

Как и МКС, Звезда Смерти может передвигаться с помощью ионных двигателей, расположенных на ее «экваторе». Кроме того, она оборудована гипердрайвом для путешествий между звездными системами. Поскольку МКС была задумана как околоземная станция, ей двигатели нужны лишь для корректировки орбиты.