Gdy bariera pomiędzy fantastyką a nauką się zaciera- naukowe podstawy podróży kosmicznych w fikcyjnych statkach.

autor: Orland Krzyżanowski

Zajmując się od lat tematem astronautyki doszedłem do (oczywistego dla mnie teraz) wniosku, że granica pomiędzy fantastką naukową a prawdziwą nauką jest sprawą umowną. Wiecie jaka jest różnica pomiędzy prawdziwą koncepcją naukową a filmem science fiction lub książką? Taka, że prace naukowe nie wykorzystane w jednym z wyżej wymienionych mediów nazywa się- Koncepcjami Niezrealizowanymi, lub Studiami Technicznymi. Zalegają one w archiwach NASA i jak ma się do nich dostęp (przypis 1)czyta się takie projekty z równie zapartym tchem jak najlepszą książkę. Opisują one różne niezrealizowane misje ( jak wspomniany we wcześniejszym wpisie Projekt Orion. Załogowe przeloty wokół Wenus czy asteroid z lat 60tych przy użyciu technologii Apollo, które ładnie są opisane w w bieżącym numerze czasopismia Astronautilus)

Geniusz kina w postaci Stanleya Kubricka przygotowując się do stworzenia najlepszego w historii kina filmu Sci-Fi „Odyseja kosmiczna 2001” (to nie jest tylko moje zdanie- to obiektywna prawda. Jeżeli ktoś myśli inaczej oznacza to, że obejrzał ten film za mało razy, nie w wersji rozszerzonej i bez komentarzy na DVD) przyłożył maksimum wysiłku w konsultacjach z naukowcami jak wyglądałby i działał załogowy statek kosmiczny wykonujący misję w okolicach gazowych olbrzymów. Przyjrzyjmy się zatem temu rezultatowi bo gdyby były środki i pieniądze właśnie w ten sposób polecielibyśmy do systemu planet zewnętrznych!

Kwestia podstawowa: napęd

Gdybym chciał pójść na łatwiznę napisałbym, że w statku wykorzystano napęd jądrowy i przeszedł dalej. Wobec tego ile czasu poświęciłem na zgłębienie zasady jego działania obraziłbym się sam na siebie za nie wykorzystanie tej wiedzy.

Fikcyjny napęd Discovery 1 został oparty o rezultaty jak najbardziej realnych prac nad reaktorem nuklearnym opartym o gazowy rdzeń. Rewolucyjność tego pomysłu polegała na tym że znane nam reaktory mają stały rdzeń który może rozgrzać się do określonej temperatury. Później rdzeń taki trzeba chłodzić żeby nie przekroczył swojej temperatury krytycznej. Jeżeli tak by się stało następuje wówczas stopienie rdzenia i eksplozja. W reaktorze o rdzeniu gazowym sytuacja wygląda dużo lepiej gdyż gaz będący rdzeniem nie ma możliwości stopienia się. Jego temperatura byłaby powstrzymana tylko przez wytrzymałość ścian obudowy. Te ostatnie znajdowałyby się jednak w odpowiedniej odległości od rdzenia w związku z tym rdzeń mógłby się w teorii rozgrzać do szalonych 25000st Celsiusza! Zatem mamy już gigantyczną temperaturę. I co z tego możecie się zapytać. Gdzie tu jądrowy napęd rakietowy. Statek przecież ma dysze na rufie. No i tutaj zaskoczenie. Każdy rakietowy napęd jądrowy oprócz tego który poruszyłem we wpisie o projekcie Orion będzie napędem pośrednim. Sam proces rozszczepiania jądra atomu nigdy nie da statkowi jakiegokolwiek kopa do przodu. Kopa da mu wodór! To wodór najprawdopodobniej byłby paliwem takiego statku. Zbliżając się ze zbiornika do rdzenia zostałby niesamowicie rozgrzany i zjonizowany (metodą transferu ciepła). Następnie zostałby skierowany do dysz rakietowych i z wielką prędkością wypchnięty dając statkowi wspomnianego Kopa. Właściwie zatem byłby to silnik plazmowy jednak o duuuużo większych możliwościach niż te stosowane obecnie. Pomimo tego podróż i tak potrwałaby na tyle długo, że załogę postanowiono zahibernować na czas lotu.

klatka z filmu Odyseja Kosmiczna 2001

Budowa i rozmiary statku

Popatrzcie na ten genialny kształt. Nie ma tu nic przypadkowego. Został tak obmyślany jakby miał być zbudowany naprawdę. Część załogowa znajduje się w sferycznym module na przodzie. Część silnikowa na jego końcu. Odległość je dzieląca to 140m. Obydwie części dzieli 84 metrowa struktura łącząca. W tym pomyśle też nie ma przypadku. Jeżeli przeczytaliście uważnie część dotyczącą napędu to chyba rozumiecie dlaczego nikt nie chciał spać koło reaktora. Pośrodku łącznika znajduje się platforma komunikacyjna. Przy wyglądzie wspomnianego łącznika majstrował sam wielki reżyser. Zaproponowany przez twórców projektu wygląd został przez niego zmodyfikowany. Wspomniany reaktor generowałby tyle ciepła że sam przepływ czynnika chłodzącego/paliwa jakim był wodór nie wystarczyłby żeby odpromieniować całe ciepło. Na całej długości musiano by zainstalować wielkie radiatory które by je odprowadzały. Mistrz postanowił jednak ich nie dodawać do filmowej wersji statku obawiając się, że ludzie pomyśleliby iż są to skrzydła i statek nadaje się do lotów atmosferycznych.

Pierwszy najbardziej poprawny technicznie model Discovery One. Widoczne usunięte w filmie radiatory i znacznie odsunięta część napędowa.

Część załogowa

Życie załogi podczas misji toczyłoby się wewnątrz sferycznego modułu mieszkalnego/ dowodzenia. Pomieszczenia mieszkalne miały mieć zapewnioną sztuczną grawitację przez poruszający się za poszyciem kadłuba pierścień. Grawitacja miała odpowiadać księżycowej. Jeżeli myślicie że to już fantastyka na całego to tak będzie wyglądał eksperymentalny moduł sztucznej grawitacji dołączony do ISS za kilka lat. Dzięki tego typu filmom my możemy wiedzieć o co w tym wszystkim chodzi na kilkadziesiąt lat przed zastosowaniem rozwiązania. Trzeba mieć tylko otwarty umysł!

Naukowcy od samego początku planowania eksploracji przestrzeni kosmicznej wiedzieli z z tą całą nieważkością będzie problem. Po kilkudziesięciu latach przebywania na kolejnych stacjach przypuszczenia te się potwierdzają. Mikrograwitacja wpływa degradująco na ludzki organizm. W wizji Kubricka częścią pozbawioną sztucznego ciążenia był tylko moduł dowodzenia w którym przebywanie ograniczałoby się do początku i osiągnięcia miejsca docelowego misji. Pomiędzy tymi etapami załoga miała być jak wspomniałem wcześniej zahibernowana. Dzięki temu czas użyteczny samej misji z rozbudzoną załogą wynosiłby 90 miesięcy (w trakcie snu nie zużywaliby, tlenu, pokarmów itp.)

Na koniec jeszcze raz zwrócę uwagę na fakt że w projekcie statku nie było nic przypadkowego i nawet automatyczna kuchnia została stworzona w konsultacji z inżynierami z General Mills! Obserwatorium statku z kolei było projektowane we współpracy astronomów z Obserwatorium Królewskiego w Greenwich.

Co mogę powiedzieć na koniec. Jeżeli będziecie mieli okazję obejrzeć Odyseje Kosmiczną 2001 to zanim powiecie sobie „ale staroć, lepszy Matrix” to może jednak dajcie filmowi szansę i zobaczcie jak wyglądałaby załogowa misja na Jowisza gdyby miała odbyć się naprawdę (przewińcie pierwsze 25 minut gdyż nie ma tam żadnych rozmów… zasadniczo to podobnie rzecz się ma z ostatnimi 23 minutami na jego końcu. Ciekawostką jest fakt że łącznie w filmie jest 88 minut w czasie których bohaterowie nie wypowiadają oni jednego słowa – przyjemnego seansu! 🙂

Ciekawostki:

Nazwa komputera ze statku Discovery to HAL 9000. Gdy każdą literę zastąpimy odpowiednio następną literą alfabetu, otrzymamy nazwę… IBM.

Na cześć filmu i książki NASA nazwało jednego z satelitów Marsa :”2001 Mars Odyssey”.

Szczegóły dotyczące hibernacji trzech członków załogi Discovery, zostały skonsultowane z trzema doktorami medycyny.

Przypis 1– a dostęp do nich ma każdy gdyż są one zdigitalizowane i dostępne on-line 🙂

http://ntrs.nasa.gov/search.jsp

Wszystkie fakty pochodzą z:

http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_core_reactor_rocket#Nuclear_fuel

http://en.wikipedia.org/wiki/2001:_A_Space_Odyssey_(film)

http://en.wikipedia.org/wiki/Discovery_One

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s