Мифы и заблуждения: Космос в кино

Как часто во время просмотра очередного фантастического блокбастера мы видим подобные картины: осыпающие друг друга яркими лазерными лучами космические корабли маневрируют в пространстве под аккомпанемент выстрелов, грохот взрывов и гул двигателей! Или попавший в безвоздушное пространство бедолага с неисправным скафандром просто лопается. Или космонавты летят на Солнце (ночью, конечно же), чтобы зарядить по нему ядерной бомбой, пока оно не потухло… Давайте разберёмся, насколько эти популяризированные кинематографом образы соответствуют реальности.

Выход в открытый космос без скафандра

Редкий фильм, где фигурирует космос, обходится без подобной сцены: кто-нибудь из незадачливых героев оказывается в безвоздушном пространстве без скафандра. Дальнейшее разнится от фильма к фильму, но результат, как правило, плачевен. В каждой ленте есть своя собственная версия того, что должно произойти в таком случае. В «Чужой земле» (1981) люди просто взрываются, как наполненные кровью воздушные шарики. В памятном финале «Вспомнить всё» (1990) у героев в буквальном смысле слова вылезают глаза из орбит. В «Миссии на Марс» (2000) снявший шлем космонавт мгновенно замерзает. В «Сквозь горизонт» (1997) из ушей, рта и глазниц героя начинают изливаться потоки крови. Но соответствует ли хоть одна из таких картин реальности?

 

Космическая одиссея 2001 года

МИФ: Человек в открытом космосе моментально замёрзнет

Суждено ли неудачливому космонавту мгновенно превратиться в ледяную сосульку? Нет. Человек не сможет мгновенно замёрзнуть по той причине, что в космосе просто нет температуры как таковой. Космос — не «холодный» и не «горячий», он «никакой». При отсутствии в среде воздуха конвективный теплообмен становится невозможен, следовательно, тепло не будет теряться и мгновенной заморозки не произойдёт. Более того, основная проблема, преследующая космические аппараты, — это не охлаждение, а, наоборот, перегрев, вызванный невозможностью отвести тепло.

В первые минуты после попадания в вакуум с поверхности тела начнёт испаряться жидкость, вызвав местное охлаждение. В частности, испарятся слюна и слёзы. Потому космонавт будет чувствовать холод, а остатки воздуха и водяного пара, которые будут выходить через дыхательные пути, охладят его рот и нос почти до температуры замораживания. Однако это будет всё же не самой главной из его проблем.

МИФ: Кровь человека в открытом космосе закипит

Кровь внутри организма находится под более высоким давлением, чем во внешней среде. Обычно кровяное давление составляет 120/75 мм рт. ст. Если внешнее давление упадёт до нуля, при кровяном давлении 75 мм рт. ст. температура кипения составит примерно 46°С, что значительно выше температуры тела. Эластичное давление стенок кровеносных сосудах удержит давление крови достаточно высоким, так что температура тела будет ниже температуры кипения до тех пор, пока сердце не остановится.

МИФ: Человек в открытом космосе взорвётся

А как насчёт перепада давлений? Разорвёт ли человека на части взрывная декомпрессия? Нет. При попадании в вакуум происходит быстрое образование водяного пара в некоторых мягких тканях. В венозной крови этот процесс идёт несколько медленнее. Из-за водяного пара тело распухнет — возможно, в два раза по сравнению с нормальными объёмами, при условии, что на человеке не будет противоперегрузочного костюма. Расширение вызовет многочисленные разрывы капилляров, однако всего этого будет недостаточно для того, чтобы порвалась кожа и уж тем более чтобы человек лопнул.

В 1960 году при подготовке рекордного прыжка из стратосферы у испытателя Джозефа Киттингера, находящегося на высоте 31 километр (при давлении атмосферы в 80 раз меньше, чем на уровне моря), разгерметизировалась правая перчатка. Из-за этого рука начала сильно распухать, однако Киттингер продолжил подъём и в итоге совершил прыжок. Через три часа после приземления рука вернулась в нормальное состояние.

 

Вспомнить всё

Выживаемость в вакууме

Как показали опыты на животных и анализ нескольких несчастных случаев, при попадании в безвоздушное пространство человек будет находиться в сознании 9-12 секунд, в течение которых он сможет предпринять какие-нибудь действия, направленные на спасение.

Основную опасность в эти первые секунды представляют последствия взрывной декомпрессии. Если человек при резком падении давления попытается задержать воздух в лёгких, то это приведёт к их разрыву, что само по себе может стать смертельным.

После потери сознания сердце будет биться на протяжении ещё примерно 60-90 секунд. Если в течение этого времени человека поместить в камеру с кислородной атмосферой, вероятнее всего, его удастся спасти. Но если сердце остановится, то реанимация будет бесполезна.

В 1966 году при испытаниях скафандра в условиях космического вакуума произошёл несчастный случай, вызвавший разгерметизацию. Через 14 секунд после попадания в безвоздушное пространство испытатель NASA потерял сознание. Когда примерно через 30 секунд давление восстановилось, он пришёл в себя без каких-либо особых последствий для здоровья. По словам испытателя, последнее, что он запомнил перед тем, как потерять сознание, — закипающая слюна на языке.

Таким образом, наиболее достоверно выход в космос без скафандра показан в «Космической одиссее 2001 года» (1968) Стэнли Кубрика, которая и поныне считается одним из наиболее реалистичных фантастических картин. Правда, всё же стоит отметить, что в фильме астронавт делает несколько вдохов и задерживает дыхание, прежде чем выйти из капсулы, в то время как он, наоборот, должен был бы выдохнуть весь воздух из лёгких. Артур Кларк в одном интервью обратил внимание на данную неточность. Но в остальном эта сцена вполне правдоподобна.

Солнечные лучи и радиация

Если неудачливый покоритель космоса попадёт под солнечные лучи, то в безвоздушном пространстве они достаточно быстро нагреют поверхность его кожи, лишённую возможности охлаждаться. Известно, что шлемы космонавтов защищены зеркальными отражателями — без них Солнце за несколько минут ослепило бы человека. В фильмах эта деталь, как правило, игнорируется, но по чисто художественным причинам — ведь зрители хотят посмотреть на игру актёров, а не на безликий скафандр.

МИФ: В космосе слышны звуки взрывов и рёв двигателей

Мы слышим звуки благодаря тому, что звуковые волны распространяются по воздуху. Но поскольку в безвоздушном пространстве нет необходимой для передачи колебаний среды, в космосе мы не услышим абсолютно никаких звуков. Не говоря уже о том, что наши уши будут находиться внутри герметичного скафандра, иначе случится то, что описано в предыдущей главе. Впрочем, стоит отметить, что звук может передаваться не только по воздуху: скажем, если рядом со стоящим на Луне космонавтом упадёт метеорит, то через лунную поверхность вибрации передадутся в скафандр. Но если в этот момент космонавт будет парить над поверхностью, не касаясь её ногами, то уже ничего не почувствует.

Не стоит думать, будто все голливудские режиссёры настолько глупы, что не знают основ физики. Просто с тех пор, как кино перестало быть немым, звуковые эффекты играют такую же важную роль, как и картинка. Поэтому мы не только видим, но и слышим космические сцены.

 

Звёздные войны

Конечно, из этого правила бывают и исключения. Помимо всё той же «Космической одиссеи» Кубрика, стоит вспомнить сериал «Светлячок» (2002). Правда, когда Джосс Уидон снимал полнометражное продолжение сериала, «Миссию „Серенити“» (2005), сцены битвы между Альянсом и Пожирателями по настоянию студии сопровождалась звуковыми эффектами. Уж слишком велика была боязнь продюсеров, что зрители не оценят тишину во время одной из самых зрелищных сцен фильма. Впрочем, прошлогодняя «Гравитация» Куарона наглядно продемонстрировала, насколько эффектными могут быть безмолвные сцены разрушений.

Миф: Лазерные лучи в вакууме

Какая же сцена космического сражения обходится без использования лазеров? Космические корабли обмениваются разноцветными лазерными лучами, пока кто-нибудь из незадачливых пилотов не вспыхнет, чтобы секунду спустя исчезнуть в красивом огненном облаке. Но такое возможно лишь в кино. Во-первых, на Земле мы можем видеть лазерные лучи лишь за счёт находящихся в воздухе частичек пыли. В безвоздушном же пространстве мы просто физически не сможем увидеть луч. Во-вторых, лазерный луч движется со скоростью света и должен выглядеть именно как луч — в то время как в фильмах, как правило, показывают некие прерывистые сгустки, движущиеся как твёрдые физические тела.

 

Звёздные войны

МИФ: В космосе легко потеряться

Ещё одна весьма популярная ситуация, которая встречается в фантастических фильмах: космонавт каким-то образом оказывается за бортом космического корабля без страховочного троса, после чего беспомощно кувыркающаяся фигурка навсегда исчезает в космической дали. Но случись такое в реальности — действительно ли космонавт будет обречён?

Во-первых, на современных скафандрах NASA существуют система SAFER, представляющая собой миниатюрную двигательную установку, предназначенную для спасения именно в таких ситуациях. Оказавшийся за бортом астронавт активирует её и сможет вернуться на корабль. Впрочем, за всю историю космонавтики таких ситуаций ещё не случалось.

Во-вторых, в случае, если потерявшийся космонавт и космический корабль находятся на земной орбите, вследствие законов небесной механики примерно через 90 минут их орбиты снова пересекутся в одной точке, и у космонавта будет шанс вернуться на борт. Разумеется, это сработает лишь в том случае, если за этот промежуток времени станция не будет совершать манёвров, а у покорителя космоса будет достаточно кислорода, чтобы продержаться необходимое время. Во всех остальных ситуациях космонавт, к сожалению, действительно погибнет.

 

МИФ: Астероиды грозят жизни на земле

Схема, кочующая из фильма в фильм: земные астрономы внезапно обнаруживают огромный булыжник, способный уничтожить всю жизнь на Земле, причём до столкновения чаще всего остаётся лишь несколько недель. Ситуация, конечно неприятная, особенно учитывая то, что катастрофические столкновения огромных астероидов с Землёй, случавшиеся в прошлом, действительно приводили к массовым вымираниям.

Но есть и хорошая новость: подобно своим коллегам из кино, земные астрономы не сидят без дела. За последние годы они составили каталог всех крупных астероидов, способных пройти поблизости от Земли, — и ни один в течение ближайших сотен лет не представляет для нашей планеты серьёзной опасности.

С кометами немного сложнее, поскольку некоторые хвостатые гостьи прилетают к нам из дальнего космоса и теоретически траектория одной из них когда-нибудь может пересечься с орбитой нашей планеты. Но даже в таком случае астрономы обнаружат её где-то за полтора-два года до столкновения, а не за несколько недель.

Конечно, существует ряд куда более мелких и менее заметных булыжников, способных в случае падения причинить существенный ущерб. Можно вспомнить тот же Челябинский метеорит, который оставался незамеченным вплоть до момента вхождения в атмосферу. Но выбитые стёкла — это ещё не конец света, которым так любит пугать нас Голливуд.

Армагеддон

МИФ: Астероид лучше всего подорвать изнутри

Допустим всё же, что из глубин космоса на Землю мчится астероид, падения которого никак нельзя допустить. Кинематограф считает, что в такой ситуации лучше всего послать на астероид Брюса Уиллиса, чтобы он пробурил скважину и заложил туда ядерную бомбу. А каково мнение научного сообщества по этому вопросу?

Действительно, использовать ядерный заряд имеет смысл, особенно в условиях ограниченного времени. Вот только взрывать его лучше на некотором расстоянии от объекта, чтобы изменить траекторию. К тому же многие астероиды по сути представляют собой связанную гравитацией кучу обломков, и если пробурить такой объект и взорвать внутри заряд, то велик риск вместо одного большого камня получить движущееся к Земле облако шрапнели. Или гигантский астероид с ядерным зарядом.

Если же времени чуть больше, то можно использовать и другие способы, которые по кинематографическим меркам совсем не зрелищны, зато могут быть весьма эффективны — например, вывести на орбиту астероида спутник, который своей гравитацией немного изменил бы его траекторию, чтобы тот разминулся с нашей планетой.

 

Армагеддон

МИФ: Космическому кораблю легко врезаться в астероид

Во многом благодаря «Звёздным войнам» у зрителей сложилось впечатление о поясе астероидов как о смертельно опасном месте, которое представляет собой облако хаотически двигающихся и постоянно сталкивающихся друг с другом гигантских камней. Если ваш космический корабль туда угодил, можете считать себя покойником… если, конечно, вас зовут не Хан Соло.

Однако реальность куда менее волнующа. На сегодняшний день обнаружено более 600 тысяч зарегистрированных астероидов. Учёные считают, что всего в поясе астероидов может находиться 800 триллионов камушков диаметров свыше одного метра. Огромная цифра, не правда ли? Но лишь пока не оценить объём пространства, в котором они находятся. По грубым подсчётам, на один триллион кубических километров приходится всего 16 астероидов. Согласно тем же подсчётам, столкновения между крупными астероидами ныне случаются где-то один раз в десять миллионов лет.

Конечно, тела пояса распределены не слишком равномерно и есть места, где концентрация опасных для космических аппаратов объектов сравительно высока. Однако даже с учётом этого космический корабль скорее столкнётся с куском космического мусора на земной орбите, чем врежется в астероид.

 

Звёздные войны

Мифы о чёрной дыре

Чёрные дыры — одна из любимых страшилок фантастики. Они предстают перед нами в виде огромных воронок, которые мчатся по космосу и засасывают всё подряд на своём пути. А если вы попали в окрестности чёрной дыры, то уже никогда не сможете оттуда выбраться.

Начнём с того, что чёрные дыры на самом деле никакие не чёрные, а невидимые, ведь свет не может выбраться за их пределы, а мы видим лишь те объекты, от которых отражается свет. Однако дыры можно засечь благодаря излучению окружающего их вещества, а также когда они проходят на фоне других объектов: в такие моменты возникают так называемые гравитационные линзы — искривления света.

Поскольку чёрные дыры обладают массой, для них работают всё те же законы притяжения, что и для всех остальных объектов в космосе. Если на месте Солнца вдруг появится чёрная дыра такой же массы, то все планеты Солнечной системы останутся на месте и продолжат своё вращение вокруг неё. Правда, эта чёрная дыра будет очень маленькой.

Конечно, если намеренно приблизиться к чёрной дыре слишком близко и перейти так называемый горизонт событий (рубеж, за пределы которого не может выбраться даже свет), то кончится это плохо. Но, с другой стороны, если приблизиться очень близко к обычной звезде, это тоже ничего хорошего не сулит. Впрочем, никакого засасывания, растягивания и попадания в параллельную Вселенную космонавт не застанет — он умрёт от истощения запасов раньше, чем это случится, потому что падение в чёрную дыру теоретически займёт бесконечное время.

  

МИФ: Великая Китайская Стена — единственное сооружение, которое можно увидеть из космоса

Данная легенда уходит корнями ещё в XVIII век — один английский путешественник утверждал в письме, что стену видно даже с Луны. В реальности же с поверхности Луны невооружённым глазом трудно рассмотреть даже континенты — что уж говорить про стену, имеющую максимальную ширину в 9 метров?

Что касается земной орбиты, то тут всё сложнее: несколько космонавтов утверждают, что видели стену. Однако существует значительное количество сооружений, которое также можно рассмотреть с орбиты, начиная от Суэцкого канала и заканчивая дворцом парламента в Бухаресте.

МИФ: Наше Солнце может взорваться/потухнуть

Сюжеты некоторых фильмов-катастроф выстроены на том, что с нашим Солнцем случается что-то нехорошее. Например, оно внезапно взрывается. Или, как показано в фильме «Пекло» (2007), так же внезапно начинает гаснуть.

В реальности Солнце — достаточно стабильная звезда по сравнению с абсолютным большинством наших космических соседей. На нём иногда случаются мощные вспышки, однако даже при самых неблагоприятных обстоятельствах они могут создать проблемы для техники, но никак не уничтожить всю жизнь на нашей планете. Лучшим доказательством подобной стабильности служит то, что вы сейчас читаете данный текст.

И взорваться Солнцу тоже не суждено — для этого у него просто недостаточно массы. В будущем оно увеличит свою светимость, вырастет в размерах, поглотит внутренние планеты Солнечной системы и, возможно, даже Землю, после чего превратится в тусклый белый карлик. Но случится это лишь через 4 миллиарда лет.

Что касается сценария угасания, описанного в «Пекле», то, согласно предыстории фильма, вырезанной из финальной версии картины, оно было вызвано гипотетической частицей, известной как Q-шар, которая превращает всё окружающее вещество в саму себя. Однако даже если Q-шары и существуют, то, по словам научного консультанта ленты, в реальности подобный сценарий невозможен, ибо наше светило недостаточно плотное, и частица просто пройдет сквозь него. Но когда такие мелочи мешали снять фильм?

 

Пекло

∗∗∗

Большинство создателей фильмов достаточно вольно трактуют реальность. По их представлениям, если люди идут в кинотеатр, чтобы получить зрелище, им следует подарить данное зрелище, даже если оно противоречит законам физики. Хотя из этого правила есть и приятные исключения вроде «Космической одиссеи 2001 года» Кубрика, «Аполлона 13» (1995) Ховарда и, по утверждениям создателей, грядущего «Интерстеллара» Кристофера Нолана.

Так что, просматривая очередной космический блокбастер, следует помнить, что фильмы — это всего лишь фантазия, предназначенная для развлечения. Она может соответствовать или не соответствовать реальности. В любом случае, если вы действительно хотите что-то узнать про космос, лучше поискать более серьёзные источники информации.

ист