Наука «Звёздных Войн»

Во время полета крылья Х-крыла сложены, и в этом виде истребитель напоминает классический двукрылый самолет. Но в бою они раскрываются, придавая ему знаменитую форму буквы «Х».

Подобное конструкторское решение снижает максимальную скорость и маневренность судна при полете в атмосфере – например, на планете, где находится база «Старкиллер». В чем же его смысл?

В наши дни изменение конфигурации крыла позволяет самолету изменить его летные характеристики. Такой возможностью пользуются различные самолеты: «Конкорд», F3 Tornado, F-14 Tomcat и многие другие.

Изменение конфигурации крыла позволяет самолетам лучше маневрировать или пролетать большее расстояние, тратя меньше горючего, то есть увеличивать потенциальную дальность. Однако все эти изменения эффективны только в атмосфере.

Таким образом, в случае Х-крыла мы должны спросить: дает ли раскрытие крыльев какие-то плюсы при полете в космосе? Нет. Оно увеличивает зону поражения для установленных на крыльях лазерных орудий, так что смысл раздвижных крыльев касается боевых, а не летных качеств корабля.

Х-крыл в два раза легче истребителя F-14 Tomcat, а его максимальная скорость в атмосфере 1050 км/ч, что меньше половины скорости F-14. Можно было бы ожидать, что радиус поворота у него будет меньше. Но крылья слишком малы, и на них нет рулевых поверхностей, так что, вероятно, здесь работают технологии, которые нам пока неизвестны.

Как корабли меняют направление в космосе?

В космосе объекты движутся в том направлении, куда их толкнули. Для корабля этот толчок исходит от его двигателей, которые выпускают вещество в одном направлении, образуя тем самым тягу в противоположном. Такой тип двигателя называется реактивным и подчиняется третьему закону Ньютона, гласящему, что каждому действию есть равное противодействие.

Другой путь – применить маховик или гиродин, создающие вращательную силу внутри корабля. Чем больше и массивнее маховик, тем значительнее сила вращения. Маховики и гиродины используются для изменения ориентации спутников, телескопов и Международной космической станции.

У кораблей вселенной «Звёздных войн», таких как «Тысячелетний сокол», Х-крылы и СИД-истребители, не видно специальных реактивных двигателей для осуществления поворотов. Теоретически внутри у них может быть маховик, но он должен быть очень массивным и прочным, чтобы вращаться невероятно быстро, не разлетаясь на части.

Более реалистичным выглядит управление вектором тяги. Оно позволяет направить часть энергии от двигателя в сторону, отличную от основного курса полета, создавая боковую силу. Такой эффект используется в ракетах и истребителях, а также, очевидно, в «Тысячелетнем соколе».

Виражи в космосе

«Сокол» исполняет резкие повороты с наклоном – как истребитель. Он способен поворачивать под углом, близким к прямому, и даже переворачиваться вокруг поперечной оси по тангажу, как сделала Рей, когда ее преследовали истребители Первого Ордена на Джакку.

Его двигатели расположены сзади, а сверху и снизу размещены рулевые пластины для управления вектором тяги. Поскольку они могут двигаться только вверх и вниз, кораблю, по сути, доступно движение лишь по двум осям – крену и тангажу, без рысканья. Впрочем, в атмосфере он может пользоваться еще и репульсорами, чтобы компенсировать гравитацию планеты и даже облегчить маневрирование.

Если «Сокол» хочет повернуть, ему сначала надо наклониться, повернув крайние левые и правые рулевые пластины в противоположных направлениях. Доведя наклон до нужного угла крена, он начинает наклон по тангажу, пока нос корабля не будет нацелен в нужном направлении. Крен оказывается необходимым для возможности «Сокола» эффективно использовать вектор тяги при поворотах.

Для того чтобы понять, насколько эффективной может быть идея управляемого вектора тяги, посмотрите на F-22 Raptor. Его пилоты выполняют очень точные повороты и невероятные маневры. Для контроля систем управления вектором тяги необходим компьютер, что, скорее всего, реализовано и на кораблях вселенной «Звёздных войн».

Таким образом, хотя в космосе и не действуют законы аэродинамики, корабли, подобные «Соколу» и Х-крылам, наклоняются благодаря управляемому вектору тяги.

Часть 2. Космос

Означает ли гибель «Звезды Смерти» конец для Эндора?

Вспомните одну сцену.

Имперский шаттл с Люком на борту вылетает из главного ангара Звезды Смерти. Целую стену сносит взрывом. Вырывая победу из лап смерти, Лэндо выводит «Сокола» из взрывающейся позади него станции и направляет к Эндору Они с Ниеном Нунбом с облегчением смеются. Мы видим эндорский лес, где Хан, Лея, Чуи и эвоки наблюдают саморазрушение Звезды Смерти – похожее на фейерверк в небе. Все радуются. Вскоре титры бегут на фоне звездного неба. Проблемы? Возможно. Нет сомнений, что сцена в «Возвращении джедая» снята и смонтирована прекрасно. Но давайте посмотрим на это с точки зрения науки. Что на самом деле случилось бы с эвоками на покрытой лесами луне, когда вторая Звезда Смерти была уничтожена? Смогла бы маленькая луна пережить это событие? Давайте попробуем создать альтернативную концовку к фильму с помощью науки.

Звезда Смерти как луна Эндора

Итак, давайте перепишем сцену. Для начала нам надо разобраться с характеристиками нескольких объектов и ответить на пару технических вопросов. Каковы размеры Эндора и Звезды Смерти? Как далеко друг от друга они расположены? Сколько энергии высвободится при взрыве Звезды Смерти и как именно она взорвется? И как этот взрыв отразится на поверхности покрытой лесами луны? Вроде бы все просто.

Но с самого начала мы сталкиваемся со сложностями. Каков на самом деле размер Звезды Смерти II? В каноне приводится число 160 км, которое можно посчитать диаметром станции – диаметр первой Звезды Смерти был 120 км. Другие источники говорят, что размер Звезды Смерти составлял около 3 % от размеров Эндора, диаметр которого 4900 км. Если исходить из этого, то диаметр второй Звезды Смерти – всего 147 км.

Третий вариант предполагает, что диаметр станции – целых 343 километра.

Последняя цифра выведена на основании изучения фильма. Если проанализировать голограмму, которую мы видим во время совещания в «Возвращении джедая», можно выяснить относительные размеры Эндора и Звезды Смерти. Как мы уже сказали, диаметр Эндора – 4900 км, а поскольку голограмма Звезды Смерти равняется примерно 7 % голограммы Эндора, то диаметр станции равен 343 км. Конечно, это не идеальные данные, но мы возьмем их за основу, поскольку они поступили из первоисточника.

А на небе Звезда Смерти…

Итак, с размерами обоих тел мы разобрались. Какое же между ними расстояние?

Зная высоту орбиты станции, мы поймем, как далеко Эндор был от центра взрыва и насколько большой урон мог быть ему причинен. Если снова взглянуть на голограмму из «Возвращения джедая», то можно определить, что расстояние между центрами Эндора и Звезды Смерти составляет 2910 км. Отняв радиус (4900: 2 = 2450) Эндора от этого числа (2900 – 2450 = 460), мы получим, что Звезда Смерти находилась в 460 км над поверхностью луны.

Чтобы вычислить массу Эндора, можно использовать массу Земли.

Соотношение масс Земли и Эндора пропорционально квадрату их радиусов. Таким образом, взяв радиусы (2450 км у Эндора и 6371 км у Земли) и массу Земли, мы выясним, что масса Эндора составляет примерно 15 % от массы нашей планеты. Больше, чем у Марса. В каноне «Звёздных войн» указано, что лишь 8 % Эндора покрыто океанами, а камень плотнее воды. Так что плотность Эндора находится где-то между железом и ураном. Плотненькая такая луна! Крепкая. Может держать удар.

Теперь вернемся к Звезде Смерти, висящей в небе. Как она это, собственно, делает?