Un film di fantascienza con Jennifer Lawrence e Chris Pratt ha dimostrato un veicolo spaziale interstellare che trasportava 5.000 persone su un pianeta lontano. E la maggior parte del principio del funzionamento di una nave stellare si basa su fatti scientifici.
Il film "Passeggeri", pubblicato il 21 dicembre, esplora le caratteristiche e i pericoli del viaggio interstellare. Ma può esistere una tale costruzione nella realtà?
L'azione si svolge a bordo della nave stellare Avalon, che trasporta più di 5.000 persone su un pianeta abitabile distante.
Il viaggio si sposta a metà della velocità della luce e tutti sono in modalità di sospensione per 120 anni. Ma per caso qualcuno si sveglia 90 anni prima.
Se qualcosa di lontanamente realistico in questa nave? Questa domanda è stata posta ad alcuni esperti di viaggi spaziali, così come a Guy Hendrix Diaz, il direttore artistico del film. Guardò la storia della nave spaziale nei film (compresi i veicoli da trasporto di Star Trek e Star Warrior) per inventare qualcosa di unico.
Progettazione navale
Avalon ha tre moduli lunghi e sottili che coprono un centro comune e ruotano. Diaz ha detto che ha copiato il disegno del piano di semina. Si scopre che la rotazione fornisce anche gravità artificiale, come sulle navi "Interstellar" e "2001: Odissea nello spazio". La nave è alimentata da otto reattori a fusione nucleare e opera autonomamente, controllando la maggior parte dei sistemi, anche con un equipaggio dormiente.
L'enorme struttura è lunga circa 1 km (0.62 miglia). Diaz pensa di essere stato radunato nello spazio per decenni. Il film si svolge in un momento incerto nel futuro. Ma a quel punto, le persone dovrebbero già essere in grado di estrarre alcuni dei materiali dagli asteroidi o dalla luna per risparmiare sui costi di trasporto. "Ho provato a progettarlo come una nave da crociera", dice Diaz. - "Mi metto al posto di chi crea un dispositivo del genere. Quindi vedi così tanti colori e cambiamenti testuali. "
Questo approccio ha portato Diaz a sviluppare aree funzionali (come la zona pranzo) in acciaio inossidabile, mentre l'elegante pub passeggeri è decorato in arancione, oro e rosso.
Gli scompartimenti di letargo occupano ampie stanze. L'equipaggio sonnecchia in stanze separate, inaccessibili ai passeggeri. I compartimenti sono raccolti in piccoli gruppi, in modo che se si verifica un problema con un gruppo, gli altri non saranno influenzati teoricamente.
La procedura di ibernazione non è descritta nel film e vediamo solo ciò che accade dopo: i passeggeri sono rassicurati da una figura olografica che spiega dove si trovano. Vengono scortati fino all'ascensore e quindi inviati in una cabina individuale, dove possono riposare dopo quattro mesi di viaggio. Durante le pause, comunicano con il resto nella sala da pranzo, nella piscina, nel bar, nella sala comune.
Sospendi
Sebbene sia stato dimostrato che le persone possono dormire per decenni, in realtà non esiste una tale tecnologia. Tuttavia, ci sono situazioni in cui il paziente viene posto in coma con soluzioni saline di raffreddamento per diversi giorni, il che consente alle ferite di guarire più velocemente.
Nel 2015, SpaceWorks ha ricevuto una sovvenzione dalla NASA per esplorare la possibilità di estendere lo stato indotto. L'ingegnere John Bradford, chief operating officer della compagnia, disse che un tale stato era possibile solo a condizione che i mammiferi potessero trascorrere l'inverno per diversi mesi.
"Non stiamo cercando di estendere la vita umana", ha detto. Quindi questa tecnologia è diversa dalla versione cinematografica. Altrimenti, il film dimostra ciò che l'azienda cerca. "Stiamo cercando di mettere le persone in un piccolo contenitore per minimizzare il costo della massa e della potenza, così come i materiali di consumo durante un volo spaziale", ha detto, aggiungendo che durante un viaggio di sei mesi su Marte, la quantità richiesta di cibo può essere ridotta dal letargo. Per non parlare del fatto che alleggerirà l'equipaggio dalla noia.
Che dire dell'esercizio? Bradford ha detto che c'è un'opportunità per preservare la massa muscolare dell'astronauta con l'aiuto della stimolazione neuromuscolare con l'elettricità. Risultati positivi sono già stati osservati in esperimenti su pazienti in coma.
Bradford è contento che il film sia incentrato sull'ibernazione, mostrando passeggeri disorientati, che corrisponde al vero stato dopo un lungo sonno.
Motore interstellare
La fusione nucleare è una possibile fonte di spinta per le navi. Ma il problema è la dimensione dei reattori che devono essere assemblati nello spazio o lanciati lì. Pertanto, si considerano diversi metodi per assemblare l'apparato a velocità interstellari.
Un'idea appartiene a Philip Lubin, un professore di fisica dell'Università della California, che offre laser. Ha sviluppato il concetto di un motore di energia direzionale per uno scout interstellare, che genera una spinta dai fotoni laser riflessi in uno specchio. Alla fine, è previsto di creare un apparato capace, come in "Passeggeri", di muoversi con una parte significativa della velocità della luce.
Il motore dell'antimateria - un'altra opzione per il rifornimento di carburante. Così dice Andreas Tsiolas, co-fondatore e presidente di Icarus Interstellar. Questo è l'opposto delle particelle ordinarie della materia. Hanno la stessa massa, ma differiscono per la carica elettrica. Quando la materia e l'antimateria si scontrano, rilasciano energia. "Tale energia genera un gran numero di fotoni", dice. "Tutta la materia viene distrutta e trasformata in pura energia fotonica. Tuttavia, sono difficili da capire. "
Forse la nave nel film è alimentata dal mezzo interstellare - una scarica di particelle di idrogeno. Questo concetto è stato proposto nel 1960 dal fisico americano Robert Bussard, che afferma che permetterà di viaggiare senza la necessità di trasportare carburante.
Ma c'è un problema. L'autore di fantascienza Jeffrey Landis dice che a quel tempo gli scienziati hanno scoperto che l'ambiente era troppo sottile per essere unito.
"L'idea era di sbarazzarsi di un enorme serbatoio di carburante", ha detto. Il concetto è stato gettato via, ma è rimasto un altro problema: come raggiungere una velocità incredibile con così tanto carburante a bordo.
Landis ha convenuto che una nave di queste dimensioni dovrebbe essere costruita nello spazio e che possa estrarre materiali dall'asteroide.
Sebbene il concetto sia ancora in fase di sviluppo, ci sono già aziende che hanno iniziato la ricerca. Deep Space Industries e Planetary Resources hanno fatto piani per l'esplorazione degli asteroidi vicini per scoprire la loro composizione e le possibilità di localizzare il veicolo spaziale. La tecnologia mineraria è ancora in una fase iniziale, ma entrambe le società eseguono altre operazioni (osservazione della Terra), che hanno ricevuto supporto dai clienti.
La creazione di una base economica richiederà del tempo. Ma Landis ha detto che c'è una reale possibilità di creare una nave da risorse extraterrestri.
"Nel lungo periodo, se stiamo costruendo un habitat gigantesco, allora dobbiamo estrarre materiali nello spazio", dice. - "E può essere fatto. Milioni di asteroidi volano lì, da cui è possibile assemblare una nave, invece di perforare un altro pozzo sul nostro pianeta. " Progettazione navale
Landis è anche contento che Avalon crei la gravità durante la rotazione.
"Sono stanco della gravità artificiale nei film", dice, riferendosi a Star Trek.
Gli esperti hanno concordato che la nave ha preso in considerazione il fattore umano. Cioè, hanno costruito un luogo dove le persone possono vivere e lavorare comodamente.
Un esempio è il design. Anche sulla Stazione Spaziale Internazionale, c'è solo un interno grigio sterile con icone e immagini dei membri dell'equipaggio del passato. Gli astronauti possono decorare le loro stanze con fotografie, in modo da non dimenticare la casa. Quindi la scelta del decor in Diaz gioca un ruolo enorme per il comfort.
Dopo la prima proiezione del film, Tsziolas ha detto che Avalon era simile al concetto che Icarus Interstellar aveva proposto per un veicolo spaziale interstellare. Il progetto Hyperion è anche una nave da crociera per 5.000 passeggeri, basata su un progetto di rotazione per gravità artificiale.
Ama il fatto che Hollywood si stia avvicinando alla realtà dei viaggi spaziali.
Quindi una nave del genere può davvero esistere? Gli esperti concordano sul fatto che molte parti del progetto soddisfano i requisiti scientifici, ma c'è ancora una domanda su come una nave così imponente riuscirebbe a compiere un viaggio interstellare.
