только нет. Космические торговцы присутствуют практически в каждой книге, где дело так или иначе происходит в космосе. На кораблях стоят всякие антигравитаторы, двигатели на выдуманных веществах вроде элерия из X–COM и тому подобные прибамбасы, которыми авторы объясняют их устройство. Ну, для фантастики оно вполне годится. А что же в реальности?

А реальность — опять бессердечная сука.

Давайте для начала не будем затрагивать тему межзвёздных перелётов и попытаемся оторваться от матушки-Земли.

Что для этого нужно? Во-первых, поднять корабль на орбиту, преодолев земное притяжение. Во-вторых, сообщить ему вторую космическую скорость. Вопреки распространённому мнению, указанное на википедии значение в 11 км/сек — это значение такой скорости на уровне моря, выше оно постепенно уменьшается. Энергозатраты на движение ракеты состоят из двух факторов:

1. Потенциальная энергия.

2. Кинетическая энергия.

Как снизить их до минимума?

Очень популярны в фантастике антигравитаторы: включаешь такой, и всё — тяготение пропадает, взлетаешь себе спокойно, поплёвывая в потолок. Такая штука, по идее, устраняет компоненту потенциальной энергии (минус собственное потребление, разумеется), и кажется, что дело за малым — ускорить корабль и пусть летит себе. Но, во-первых, закон сохранения энергии никто не отменял, а во-вторых, если всё-таки заморочиться и провести хотя бы очень приблизительный, на уровне школьных формул восьмого класса расчёт (исходные данные: орбита вывода — 400 км, финальная скорость — 7,5 км/сек), выяснится, что компонента потенциальной энергии составляет всего около 14 % общей энергии, которую нужно сообщить аппарату. То есть на одном антигравитаторе далеко не улетишь.

Другое популярное направление — это придумать какой-нибудь элемент, сверхкрутое топливо. Такое топливо, для удобства назову его «хреноптаниум», как правило, представляет собой редкое, но очень энергоёмкое вещество, на пол-литре которого можно улететь хоть на Марс.

Тут самое время вспомнить Эйнштейна: E = mc^2.

Именно столько энергии выделяется при аннигиляции — реакции взаимодействия материи и антиматерии. Хреноптаниум, конечно, не антиматерия, и вряд ли из него получится выжать больше энергии, чем предлагает Эйнштейн. Но, как показывает практика, сильно больше и не нужно.

Для выхода на орбиту, если не думать о возможности физического воплощения двигателя на хреноптаниуме, такое вещество вполне годится. Если принять КПД за 100 % (в реальности значительная часть энергии аннигиляции улетает в виде нейтрино, то есть по сути впустую), то для вывода на орбиту в 400 км ракеты массой 23 тонны (полезная нагрузка первой версии Falcon 9) потребуется всего порядка ~5 миллиграмм антиматерии. Правда, фотонный двигатель нормально работать может только в безвоздушном пространстве… ну да это неважно. Двигатель на хреноптаниуме при общей его фантастичности нет смысла так ограничивать. Сколько энергии выделяется из хреноптаниума — чёрт его знает, но в качестве обоснуя — почему бы и нет? Ну пускай будет не 5 миллиграмм, а 5 грамм. Велика разница.

Однако энергетические затраты — лишь малая часть общей стоимости запуска. Куда больше денег требуют обеспечение стабильного полёта и затраты на изготовление одноразовых ступеней ракеты. Поэтому повышать КПД двигателя не так эффективно экономически, как упростить и удешевить его конструкцию. Или летать на многоразовых кораблях.

Ещё одним препятствием на пути к пыльным тропинкам далёких планет являются радиационные пояса. Обычно их изображают так:

Но это, конечно, очень упрощённое представление. В реальности всё выглядит примерно так:

Слева показано распределение интенсивности частиц с энергией больше 10 МэВ (внутренний пояс), справа — больше 1 МэВ (внешний), обе зоны имеют тороидальную форму, то есть форму бублика. Как можно заметить, чёткой границы у поясов нет, да и нечёткая постоянно меняется, а деление на внешний и внутренний очень условно. Однако вопрос о том, как преодолеть пояса, очевидным образом снимается: нужно всего лишь пролететь сквозь него у полюсов планеты, где интенсивность излучения минимальна. Именно так летали корабли миссий «Аполлон» на Луну. Структура обшивки командного модуля (внутренняя сэндвич-панель с алюминиевыми сотами, слой стеклопластика и внешняя стальная пластина) экранировала излучение с большим запасом, так что полученные астронавтами дозы не сильно отличались от доз, получаемых людьми на МКС. Для примера, на геостационарной орбите (да, как ни странно, она лежит в зоне внешнего пояса) для нормальной защиты достаточно алюминиевой пластинки с эффективной радиационной толщиной 0,01 г/см^2.

Другими словами, на первый взгляд это не такая уж большая преграда. Но — для ракеты. А вот для остального…

Космический лифт.

Один из самых популярных альтернативных методов отправки грузов на орбиту в тех книгах, где авторы вообще задумываются над этим вопросом. Ему посвящён целый роман Артура Кларка — «Фонтаны рая».

Лифт — это парящая на геостационарной орбите платформа с тросом, протянутым к Земле, и противовесом на внешней стороне. В теории это позволит выводить грузы на орбиту без использования жидкостных реактивных двигателей. Путь наверх займёт гораздо больше времени, но будет дешевле и безопасней.

В теории, разумеется.

Так это видит неизвестный художник. Правда, тут даже до орбиты МКС (400 км) далеко, не то что до геостационарной (35876 км).

На практике сперва лифт надо изготовить. Очевидно, что самая важная его часть — это трос. Его нельзя удлинять бесконечно, в какой-то момент он начнёт рваться под собственным весом независимо от толщины. Из современных конструкционных материалов для такого троса не годится ни один, все они обладают недостаточной удельной прочностью. Единственный потенциальный кандидат — это углеродные нанотрубки, но до создания высокопрочных материалов на их основе ещё очень далеко.

Однако конструирование лифта — это ещё не всё. Даже если отбросить такие тонкие моменты, как уязвимость устройства и необходимость как-то стабилизировать платформу, остаются упомянутые выше радиационные пояса. И если ракета может пролететь сквозь них у полюсов, то кабинка лифта — нет, потому что его нужно строить на экваторе. То есть там, где пояса самые