«Звезда риска» (англ. Venture Star) — межзвездный корабль, используемый RDA для путешествий между Землей и Пандорой.
Другие названия :
- «Покоритель звёзд», межзвездный летательный аппарат (МЛА).[1]
Общие характеристики[]
- Наименование: Межзвездный транспортный корабль ISV Venture Star класса «Captain Star».
- Заводской номер: 601-09
- Производитель: Консорциум аэрокосмических подрядчиков, подконтрольный RDA
- История создания: Когда первая экспедиция на Альфа Центавра только разрабатывалась, инженеры уже тогда понимали, что простая ракета не будет отвечать полетным требованиям. Даже используемые в пределах Солнечной системы термоядерные ракеты не могли произвести необходимую для достижения релятивистской скорости тягу. Поскольку любой космический корабль, способный на межзвездные коммерческие перевозки в разумные временные рамки, должен путешествовать на релятивистской скорости, скорость истечения ракеты этого корабля должна также приближаться к скорости света. Это вынудило человечество отказаться от использования двигателей на химической, плазменной и термоядерной энергии (несмотря на успешное использование подобных двигателей в XXI и начале XXII вв).
- Цель: Межзвездный транспортник «Звезда риска» обладает большой полезной грузоподъемностью для создания коммерческих и научных станций в иных мирах. Нынешняя цель корабля — разработка полезных месторождений на Пандоре. «Звезда риска» является одним из двенадцати межзвездных транспортников, курсирующих между Землей и Пандорой на постоянной основе.
- Дальность полета: 4,4 световых года. Это обусловлено имеющимися на борту запасами топлива и пищи, а также системами герметизации и жизнеобеспечения. Поскольку каждый миллиграмм полезного веса требуется разогнать до скорости света (в этот вес включается также и топливо, позволяющее совершить такое ускорение), в ход идут самые разнообразные способы экономии. Транспортник обеспечен топливом, достаточным для пути только до конечной станции и некоторых маневренных действий. Запасов пищи хватает только для членов команды, находящихся на посту в течение полета; по прибытии на Пандору эти запасы, так же, как и запасы воды и воздуха требуют пополнения. Топливо, необходимое для пути обратно — добытые на Полифеме водород и дейтерий, а также произведенная антиматерия — заливается там же, на Пандоре.
- Крейсерская скорость: 210 000 километров в секунду (70% от скорости света, или 0,7с)
- Максимальное ускорение: 1,5g
- Грузоподъемность: 350 метрических тонн
- Экипаж: 25 человек
- Количество пассажиров: 100 человек
- График полета:
- 0,46 лет начального ускорения при 1,5g до достижения скорости 0,7с
- 5,83 лет полета на скорости 0,7с
- 0,46 лет торможения
- 1 год — стоянка на орбите (Пандоры или Земли)
- Продолжительность полета: 6,75 + 1 + 6,75 = 14,5 земных лет. Однако релятивистский эффект скрадывает время на борту корабля до ~5 лет и 9 месяцев полета в каждую сторону.
- Функции: Межзвездный транспортный корабль (ISV) предназначен для регулярных транспортных рейсов между Землей и Пандорой, а также для доставки персонала и очищенного анобтаниума на Землю.
История создания[]
Межзвездный транспортник «Звезда риска» является одним из двенадцати кораблей торгового флота, который обеспечивает коммерческую деятельность между Землей и созвездием Альфа Центавра. Как и другие корабли класса «Capital Star», он был предназначен для транспортировки больших объёмов груза и пассажиров к дальним мирам, в особенности, к изобильной Пандоре. Корабли этого класса не являются исследовательскими. Задача судна — быть звеном неразрывной цепи, позволяющей разрабатывать природные месторождения Пандоры.
«Звезда риска» и другие корабли этого класса представляют собой венец технологической мысли человечества. Стоимость их строительства была оправдана только острой нуждой в анобтаниуме и в той энергии, которой он обеспечивает Землю. Собственно, именно анобтаниум и позволил построить подобные корабли. Этот минерал используется в сверхпроводимых магнитных полях, которые содержат и направляют энергию, высвобождающуюся при реакции материи с антиматерией. Без анобтаниума межзвездная коммерция на таком уровне была бы невозможна: анобтаниум является не только ключом к разрешению энергетической проблемы на Земле XXII века, но также и тем, благодаря чему человек сможет создать по-настоящему космическую цивилизацию.
«Звезда риска» является девятым кораблем своего класса, введенным в эксплуатацию; рейс, с которым на Пандору прибыл Джейк Салли, был вторым за время его эксплуатации. «Гиперпространство», «варп-двигатели», будоражившие воображение фантастов двадцатого века, так и не стали реальностью. В нынешнее время инженеры могут опираться только на технологии, использующие нынешние достижения физики, однако мечтатели говорили об огромном потенциале, заложенном в реакциях материи с антиматерией. Колоссальная энергия, высвобождаемая при этом, является единственным известным средством создания тяги, необходимой для межзвездного путешествия.
Концепт-арт. План кокпита
Первое межзвездное судно было более четырёх километров в длину из-за своих титанических холодильных систем, которые поддерживали низкую температуру в отсеке магнитов-сверхпроводников. Эти магниты формировали поле для создания энергии, высвобождающейся благодаря реакции материи с антиматерией. Только после открытия на Пандоре нового сверхпроводника — анобтаниума — межзвездные полеты и, соответственно, торговля, стали коммерчески оправданы. Судна класса «Captain Star» были разработаны как раз с использованием этой технологии, они вчетверо меньше прежних кораблей и во много раз эффективнее них.
Источники энергии[]
Источник энергии «Звезды риска» — это сдвоенные винтообразные двигатели на основе аннигиляции материи и антиматерии и синтеза ядер дейтерия. Относительно оси корабля двигатели находятся под углом, чтобы шлейф ионизированных газов проходил мимо корпуса корабля. Это приводит к небольшим потерям в эффектности тяги; в идеале, судно должно было быть ограждено от теплового излучения, но рационализм и экономия в весе корабля перевешивают эти изъяны.
Для отделения обитаемой секции корабля от двигателей требуется весьма длинный шпренгель, и если бы это была типичная закаленная конструкция, корпус корабля стал бы непростительно тяжел. Но шпренгель необходимой длины, как раз, чтобы защитить обитаемую часть от вредного излучения двигателей, сделан из углеродных наноэлементов. Собственно, эта конструкция представляет собой простой буксирный трос с достаточным сопротивлением кручению, что позволяет кораблю маневрировать (включая и манёвры обратного хода), когда необходимо сбросить ход при приближении к Пандоре.
Реакция взаимодействия материи с антиматерией, согласно знаменитой формуле Эйнштейна E=mc2, приводит к полному превращению материи в энергию. Антиматерия (в данном случае антиводород) содержится в магнитном поле в почти идеальном вакууме, где она циркулирует, охлажденная до практически нулевой температуры. Когда антиматерия и материя (обыкновенный водород) соединяются, они мгновенно аннигилируют и производят колоссальное количество энергии, которая направляется магнитными полями. Испускание этих фотонов энергии приводит к толчку, необходимому для ускорения корабля. Добавочное ускорение достигается путем впрыскивания атомов водорода в плазму перед тем, как она покинет двигатели в виде вспышки пламени — своеобразном облаке раскаленной плазмы, в миллион раз ярче, чем сварочная дуга. Шлейф газов за кораблем считается одним из самых впечатляющих и прекрасных рукотворных зрелищ.
Для манёвров в планетарной зоне применяется топливный синтезатор. Для ускорения в сторону Пандоры корабль использует геостационарный лазер на орбите Земли: лазерная энергия направляется на фотонный парус для придания толчка. При торможении возле Пандоры используется система ядерно-аннигиляционных двигателей. На обратном пути последовательность меняется.
Схема корабля[]
Синий квадрат — лазерный щит, светло-зелёный — радиатор, темно-зелёный — топливный контейнер, бордовый — «солнечный парус», красный — грузовой отсек и место стыковки с «Валькирией», жёлтый — криогенные камеры, розовый — кабины экипажа.
Корпус корабля (который может существовать лишь при нулевой гравитации) состоит из двух расположенных бок о бок двигателей, прикрепленных к шпренгельной конструкции из углеродных наноэлементов. Шпренгель соединяет двигательный отсек с отсеком полезной нагрузки, включая жилые помещения, криокамеры для пассажиров, амниотические резервуары для аватаров и грузовой отсек.
Элементы корабля, начиная с носового отсека:
- Двигатели, топливные баки, радиаторы. Топливные баки представляют собой сферы, где в изолированном состоянии содержится низкотемпературное водородное топливо. Радиаторы снижают температуру двигательного отсека. После активной фазы ускорения или торможения, они ещё две недели светятся ярко-вишневым светом.
- Растяжимый шпренгель, передающий усилие толчка всему корпусу корабля. Несмотря на свою кажущуюся хрупкость, он достаточно прочный и стойкий, чтобы кормовой отсек не болтался во время ускорения и торможения. Та часть шпренгеля, которая примыкает к двигателям, защищена теплоизоляцией из отражающих материалов.
- Грузовые тары, расположенные в четыре ряда по четыре блока в каждом. Груз доставляется с планеты на корабль и обратно на шаттлах.
- Два трансатмосферных корабля «Валькирия», пристыкованные при помощи входных туннелей. Туннели присоединены к герметичному проходу внутри шпренгеля, который ведет к обитаемой зоне.
- Обитаемая секция состоит из трех крупных модулей, содержащих криокапсулы и амниотические резервуары для аватаров. Во всем модуле едва ли наберется хоть один миллиграмм металла; это сделано для противодействия космической радиации, которая может заразить металл и вызвать вторичную радиацию. В этой секции присутствует довольно много воздушных шлюзов для персонала.
- Сразу за этими тремя модулями следует два блока для дежурного персонала, расположенных по обе стороны поперечной балки. Внутри неё проходит герметичный туннель, соединяющий блоки. Во время полета, в целях создания эффекта искусственной гравитации для дежурного персонала, они вращаются вокруг центрального шпренгеля. Во время фаз ускорения и торможения, поперечная балка складывается пополам, так что модули становятся параллельны главной оси корабля. Во время стоянки на орбите Пандоры модули также обеспечивают искусственную гравитацию.
- В самом конце корабля находится зеркальный экран, который защищает корабль от яркого излучения лазера на Земле. Толщина щита — всего несколько молекул, но его светоотражательные функции достаточно эффективны, чтобы предотвратить сгорание обитаемой секции судна.
По завершении фазы ускорения, корабль разворачивается на 180 градусов, так что его зеркальный щит находится спереди. Теперь экран служит иной цели, работая как многослойный щит от межзвездного пылевого вещества. Несмотря на то, что магнитные поля отражают газовые молекулы, необходим физический барьер для отражения пыли. Щит является многослойным устройством, расстояние между каждым из слоев составляет сто метров. Столкновение частицы пыли (на релятивистской скорости в 0,7с) с первым слоем испаряет её до состояния плазмы. Частицы плазмы сталкиваются со вторым слоем и разрушаются, остатки останавливаются третьим слоем. четвёртый слой является резервным, на случай, если что-то прорвется сквозь первые три.
По достижении крейсерской скорости, этот щит отделяется и движется при помощи микродвигателей в тысячах километрах перед кораблем, для предотвращения столкновения с более крупной частицей.
В этом описании не упомянута самая крупная часть корабля — парус, который принимает на себя пучок фотонов и испускает кинетическую энергию для ускорения или торможения корабля. Эта весьма тонкая чашеобразная конструкция 16 километров в диаметре, стабилизируется она при помощи вращения. Парус толщиной всего в несколько молекул, он выполнен из ткани, сплетенной из углеродных наноэлементов. Рабочая сторона паруса покрыта осажденным в вакууме многослойным диахронным отражателем. Тепло, вырабатываемое парусом, испускается из его тыльной части в виде радиации. Углеродные нанокабеля соединяют парус с корпусом корабля, эти кабеля также покрыты диахронным напылением. В нерабочем состоянии парус может быть свернут вдоль молекулярных линий и, свернутый, занимает удивительно мало места. В это время он хранится в грузовом отсеке, вместе с катушками соединяющих кабелей. Регулировка и снятие паруса производится сервисными роботами, но может при экстренной необходимости производиться и вручную.
Системы навигации[]
- Пространственная триангуляция по звездам во время основной фазы полета.
- Определение дальности радиолокационным методом вблизи планет и спутников.
- Радиолокатор бокового обзора с синтезированной апертурой для картографирования поверхности.
Системы досветовой связи[]
- Фокусированные пучки энергии для качественного приема сигнала во время фаз ускорения и торможения.
- Лазеры с широтно-импульсной модуляцией для передачи и приема сигнала. Лазеры применяются только тогда, когда не используется способ № 1. Качество сигнала зависит от расстояния между передатчиком и приемником.
- Стандартная ОВЧ/УВЧ-радиосвязь на коротких расстояниях между орбитой и планетой.
Системы сверхсветовой связи[]
- Связь с низкой пропускной способностью на основе шифрования на квантовой запутанности Маккинни.
Системы жизнеобеспечения[]
Все судовые запасы проходят полную переработку. Из углекислого газа путем фракционной перегонки корабельной атмосферы добывается кислород, при этом удаляются все газообразные примеси. Вдобавок из воздуха для фильтрации питьевой воды выделяются и очищаются частицы влаги. Для перегонки большего количества воды из мочи и продуктов завершенного процесса пищеварения используется паровая дистилляция. Обезвоженные и стерилизованные остатки используются затем в качестве удобрений в гидропонных теплицах для выращивания свежих овощей и фруктов.
Вспомогательная атмосферная система обеспечивает большее количество кислорода и уничтожает больше двуокиси углерода в короткие сроки, когда судно находится на орбите вокруг Земли или Пандоры, а все пассажиры и команда в полном составе бодрствуют. Поскольку такая система технически невозможна во время полета, при выходе из строя криогенной системы ко всем пассажирам применяется эвтаназия, чтобы экипаж смог продолжить полет и доставить груз к месту назначения. Служебная криосистема отделена от основной и дополнительно продублирована.
Криосистема[]
Бортовая криосистема для экономии запасов погружает пассажиров в бесчувственное состояние на время полета, затем их замораживают до температур ниже нуля в криоконсервационных боксах. В начале полета пассажиров закрепляют в боксах с термодатчиками, датчиками сердцебиения, мозговой активности и пр. Эти данные понадобятся затем при размораживании. После закрепления пассажирам вкалывают обезболивающее и усыпляют, сердце искусственно останавливают, а жидкий азот заполняет бокс и замораживает тело.
Проблема, с которой столкнулись анабиотические хирурги XX столетия — деформация клеточного вещества под влиянием ледяных кристалликов — была решена при помощи небольших доз микроволнового излучения, которое с понижением температуры выталкивает молекулы воды и противодействует образованию льда. Перед окончанием полета тело автоматически размораживается до комнатной температуры, а электроимпульс запускает сердце. На этой стадии обезболивающее должно ещё действовать, чтобы вместо внезапного пробуждения пассажир мог спокойно проснуться. После пробуждения детектор отмечает мозговую активность и автоматически открывает криогенную камеру. За процессом разморозки должны следить все члены экипажа, поскольку до сих пор он является весьма рискованным.
Персонал и пассажиры корабля[]
Большая часть корабля автоматизирована, за этим следят трижды задублированные компьютеры, защищенные от радиационного излучения. В экстренных случаях функционирование корабля возможно в ручном режиме. Минимальный состав экипажа обучен всем специальностям. На борту присутствует пять команд по пять человек в каждой; одна команда работает по 14 месяцев, в оставшееся время пребывает в состоянии заморозки. Кажущиеся излишними расходы на массу оправданы опытом космических полетов середины двадцать первого века, когда члены команды становились психически неуравновешенными уже через год пребывания в тесном помещении. Главнейшей задачей экипажа является слежение за силовыми и движительными системами, а также наблюдение за пассажирами в криокамерах, так как, в отличие от машин, у людей есть возможность заметить слишком незаметные неполадки.
Пассажиры содержатся в криокамерах, так что им в течение полета не нужны ни воздух, ни вода, ни пища. Как правило, пассажирами корабля на пути на Пандору являются сменные сотрудники RDA, сотрудники службы безопасности, а также операторы аватаров. Обратно возвращаются только отслужившие сотрудники. К несчастью, стоимость возвращения персонала настолько высока, что к сотрудникам с проблемами со здоровьем, которые не могут быть решены на Пандоре, применяется эвтаназия. Исключение делается только для высшего звена сотрудников RDA.
Груз[]
Экспортируемый груз[]
- Система универсального производства (мобильная стереолитографическая установка). Она может конструировать большие объекты на основании данных, описывающих все трехмерное устройство объекта и его составные части. Строительные и шахтные установки чересчур велики для транспортировки их с Земли, так что их производят на месте с использованием материалов Пандоры. Также, на основании данных, привезенных с Земли, на месте производятся небольшие агрегаты, например, оружие и предметы мебели.
- Микроскопические компоненты, такие как микро- и нанопроцессоры и иные электросхемы, которые не могут быть собраны на Пандоре.
- Информационные модули. В настоящее время используются фотохромные голографические информационные кубы, где каждый сантиметр куба хранит 100 петабайт информации. Стандартная информация, содержащаяся в таких кубах — это спецификации к оборудованию.
- Два шаттла «Валькирия» для транспортировки персонала и груза между кораблем и Пандорой.
- Лекарства и иные препараты, которые нельзя произвести на месте.
Импортируемый груз[]
- Очищенный анобтаниум. Он является смыслом существования межзвездных кораблей. Это приоритетный груз № 1, приоритетнее даже людей, если на корабле не хватает места.
- Информационные блоки, описанные выше. Стандартная информация, отправляемая с кораблем — это молекулярная структура органических соединений Пандоры, которым на Земле может быть найдено медицинское или иное применение.
- Образцы минералов и органических соединений для более скрупулёзного изучения на Земле.
- Небольшие сувениры культуры На’ви для продажи коллекционерам по заоблачной цене.
Возможные факторы риска[]
«Звезда риска» — это совокупность сложных технологий, предназначенная для межзвездных путешествий в кратчайшие сроки без причинения вреда экипажу или грузу. Тем не менее, при такой невероятной скорости полета, корабль может быть уничтожен из-за столкновения с любым препятствием большим, чем пылинка. Несмотря на то, что статистика подтверждает отсутствие каких-либо препятствий в межзвездном пространстве, считается, что столкновение подобного рода возможно.
Другая опасность — это радиация, которую производят остатки небольших частиц при столкновении с экранным щитом на скорости в 0,7с. Если все же корабль столкнется с такой концентрацией пыли, дежурный экипаж может получить смертельную дозу радиации. Поскольку в замороженном состоянии тело обладает большей сопротивляемостью радиационному излучению, компьютеры должны разбудить другую команду только после снижения уровня радиации.
Интересные факты[]
Концепт-арт
- В 90-х годах XX века США разработали космический челнок, известный как X-33 «VentureStar». Проект был завершен в 2001 году после многочисленных сбоев; внешний вид «VentureStar» напоминал «Валькирию».
- В 2084 году между Землей и Пандорой курсировал ещё один межзвездный корабль, «Брэдбери», сбросивший на Пандору два ROVR из трех, тогда как третий был сброшен уже с самой «Звезды риска».
- Планетарное общество назвало этот корабль «самой научно обоснованной фантазией из когда-либо появлявшихся на большом экране».[2]
Появления[]
- «Аватар: Секретный доклад о биологии и истории Пандоры» (стр. 149-153)
- «Аватар: Фантастический мир Джеймса Кэмерона» (иллюстрации) (стр. 4-5)
Ссылки[]