Analyse du "Martien": technique

Nous continuons l'examen du réaliste et fantastique dans le film Ridley Scott Hollywood "The Martian". Hier, nous avons parlé de Mars fictif et réel, de la science et de la politique, et aujourd'hui nous examinerons le côté technique de la question. C'est le sujet le plus fertile pour les commentaires, la recherche d'erreurs et d'inexactitudes, car c'est la technique qui a été le principal fétiche d'Andy Weyer - l'auteur du livre.

A propos de spacesuit « martien » nous avons dit.

Il reste encore quelques mots à dire sur leurs maisons. Ils concernent le vaisseau spatial.



Il y a une idée que de terribles radiations règnent sur Mars, et si les gens s'y retrouvent, ils devront immédiatement creuser dans le sol. Cette vue est basée sur le fait que l'atmosphère de Mars est raréfiée et laisse passer beaucoup de rayonnement cosmique.

Cependant, les études de la même curiosité montrentque dans l'espace interplanétaire, le rayonnement n'est pas suffisamment élevé pour nuire considérablement à l'équipage de l'engin spatial. Selon lui, lors du vol Terre-Mars-Terre, dans un navire de type moderne, en raison de la dose accumulée de rayonnement chez l'homme, le risque d'oncologie augmentera de 5%. Selon les normes de la NASA, un astronaute est désormais radié s'il gagne 3% pendant son travail. Si vous augmentez l'épaisseur des côtés par millimètre d'aluminium dans le navire, placez les approvisionnements en carburant et en eau entre le revêtement et les compartiments d'habitation et utilisez d'autres moyens de protection assez simples, alors vous pouvez voler.

Sur Mars, l'atmosphère réduit le fond radioactif environ deux fois plus bas que le fond à l'intérieur du vaisseau spatial interplanétaire de type moderne. Par conséquent, pour une expédition de deux à trois mois, comme Ares-3, la construction de structures résidentielles gonflables légères avec un revêtement multicouche à partir de couches métallisées est tout à fait justifiée. Un tel module gonflable est maintenant fabriqué par Bigelow Aerospace sur ordre de la NASA pour l'ISS.



Il y a une autre controverse entourant la maison gonflable de Mark Watney - la pression de travail. Il mentionne d'abord qu'il y a une atmosphère oxygénée. Cela n’est permis que si une basse pression de 30 à 50% de la pression terrestre est maintenue dans la maison afin d’économiser sur la masse de gaz qui remplissent l’environnement interne. Compte tenu de cela, il est peu probable qu'une percée dans la semi-atmosphère conduise à une telle explosion catastrophique qui a détruit la base martienne.



La réparation de la combinaison spatiale et du boîtier de base avec du ruban adhésif est, en passant, l'un des détails les plus convaincants. Le ruban argenté est activement utilisé en orbite, et des outils plus primitifs peuvent convenir à la réparation de la technologie spatiale.



Une grossière bévue du film au moment où le vent martien «joue» avec un patch plastique. Même si nous supposons qu'une telle réparation permettra une étanchéité complète, le film ne se fissurera que si la pression est équilibrée dans la rue et à l'intérieur. En réalité, le patch se recourberait avec une bulle immobile.



Beaucoup d'hypothèses artistiques faites par l'auteur en matière de communication. Selon l'intrigue, le vent a contrarié l'antenne parabolique directionnelle à travers laquelle la communication avec la Terre a été effectuée, et pendant les premières semaines, personne n'a simplement entendu parler du salut de Mark, car il n'a pas pu transmettre le signal.

L'incohérence ici est que la NASA cinématographique s'est appuyée sur un seul mode de communication. En réalité, même l'ancien rover Opportunity possède trois antennes radio, dont deux communiquent avec des satellites volant tous les jours, et la troisième (sous la forme d'une raquette de tennis) envoie la télémétrie directement sur Terre. Les détails de la connexion de Mars avec la Terre peuvent être trouvés ici .



C'est drôle que, par souci de persuasion technique, les cinéastes aient placé sur le toit du rover une copie exacte d'un réseau d'antennes à phasage étroit de communication directe avec la Terre du rover Curiosity.



C'est-à-dire si Mark l'avait utilisé, il n'aurait pas été nécessaire de parcourir mille kilomètres jusqu'au Mars Pathfinder.



L'oubli du héros d'un livre et d'un film sur le vol de satellites au-dessus de sa tête est également une omission. Même s'il ne pouvait pas assembler un simple émetteur radio pour communiquer avec des satellites, rien ne l'empêcherait de piétiner "I'm Ok" près de la base, ou autre chose, étant donné son sens de l'humour.



Soit dit en passant, l'imagerie optique des satellites est montrée dans le film de manière assez convaincante. Pas de mythes avec la lecture de journaux à la surface de la planète. La résolution des images montrées dans le film correspond approximativement aux images du satellite MRO actuel et de sa caméra HiRise . Bien que, je pense que si la NASA décide d'envoyer des gens sur Mars, elle prendra soin d'un appareil plus puissant pour augmenter le détail des images.



Mais le travail de l'opérateur satellite dans le même MCC de Houston, à partir duquel la mission habitée est contrôlée, est d'ailleurs un conte de fées, montré uniquement dans le film. Le livre parle d'un autre département. En réalité, le travail du MRO est contrôlé par l'Arizona Institute, qui gère le programme scientifique HiRise, et est contrôlé par un satellite du JPL MCC à Pasadena en Californie.

Revenons au rover martien.

À l'heure actuelle, tous les véhicules à roues qui se trouvaient sur la Lune et sur Mars avaient des roues squelettes dures. La pertinence de l'utilisation de ballons gonflables sur Mars reste une question ouverte. Il est clair que les robots robotiques Mars ne sont pas en mesure d'effectuer le montage des pneus pour gonfler un pneu crevé, il n'y a donc pas d'autre moyen, mais la structure rigide ne se justifie pas toujours.



En revanche, l'aluminium est beaucoup plus résistant aux températures extrêmes quotidiennes, au vide et aux ultraviolets solaires. Même si nous supposons qu'une version de caoutchouc martien sera développée, il est plus probable que les roues n'auront pas un gonflable, mais une structure de cadre qui n'a pas peur des crevaisons et des fuites de gaz.



Le compartiment habitable des futurs rovers habités sera très probablement différent de celui montré dans le film. Au Martian, le rover Mars est un SUV pick-up. En réalité, une maison mobile ou un laboratoire serait plus justifié sur Mars. Moins adapté aux tempêtes hors route et plus - à un déplacement prudent d'une zone étudiée à une autre.





Une "maison sur roues" serait mieux adaptée au chauffage à l'aide d'un RTG. Le petit volume du rover de cinéma s'est instantanément transformé en sauna lorsque l'appareil a été introduit, car la température sur les pales du radiateur atteint 200 degrés Celsius.



Il y avait encore des questions sur le rayonnement du RTG: combien de temps un astronaute assis dans un siège adjacent pourrait-il s'étirer? En principe, le générateur sur Plutonium-238 ne devrait pas être très bruyant . Au moins, les gens travaillent avec eux sans robes de plomb.



Pour protéger le rayonnement neutronique et gamma, un fil de 2,5 mm suffit, donc généralement le boîtier RTG suffit, et dans le film Mark l'a enveloppé dans une isolation thermique multicouche sous vide (cela conduirait à une surchauffe du générateur, mais maintenant nous discutons de la question rayonnement). Bref, théoriquement, vraiment, mais la dose accumulée augmenterait quand même.

La ressource motrice de rovers de centaines de kilomètres sans entretien ni service est exclusivement sur la conscience de l'auteur. En réalité, les robots routiers au total ont à peine dépassé la barre des 55 km en 12 ans. D'un autre côté, les astronautes d'Apollo 17 se sont élancés de 35 km en deux jours, ce qui pourrait être ...

Terminons l'examen du rover de Mars avec un détail amusant. Si vous regardez attentivement les roues, vous verrez que leur conception est empruntée à de vrais véhicules.



En même temps, en réalité, ces plaques en spirale sur les roues Spirit et Opportunity ont une signification pratique - elles agissent comme des ressorts. Pour le «Martien», ce sont simplement des disques à la mode.



La sonde Mars Pathfinder de 1997 était une vraie star de cinéma - il a réussi à jouer dans deux films, mais comme Sean Bean, il a dû mourir dans les deux cas - pour donner des détails afin de communiquer avec les personnes perdues.

Certes, dans la planète rouge, son emplacement a été reconstruit avec beaucoup plus de détails.



Dans le "Martien", nous voyons un terrain complètement différent, beaucoup plus adapté pour surmonter les véhicules à roues.



Bien sûr, nous ne savons pas à quoi ressemblera le terrain dans 30 ans, peut-être qu'un changement climatique inconnu entraînera des blocages de sable. Mais 10 ans après la plantation, cette plaine rocheuse n'a pas beaucoup changé d'apparence.



Bien sûr, le vaisseau spatial de 1996 n'a pas de connecteurs technologiques compatibles avec les interfaces des années 2040.



Une erreur très honteuse a été commise par les cinéastes lorsqu'ils ont décidé d'envoyer de l'aide humanitaire sur Mars. Les auteurs ne pensaient pas en quelque sorte qu'un cargo adapté pour l'accostage en orbite terrestre basse et une capsule pour un atterrissage en douceur sur Mars seraient différents.



Par conséquent, lorsque le film montre un moment dramatique de la destruction d'une fusée au-dessus de Cap Canaveral, ne vous inquiétez pas. Même si la fusée faisait face à la tâche, cette capsule s'effondrerait dans le ciel de Mars, car il est totalement inadapté à l'atterrissage. Dans le meilleur des cas, Mark Watney devrait collecter des pots de viande en conserve le long du désert martien d'une superficie de centaines de kilomètres carrés.

En réalité, une sonde de sauvetage avec de la nourriture ressemblerait à ceci:



Bien que le module orbital du film soit tout à fait authentique et ressemble à Cygnus d'Orbital Science.



Si nous parlons de la fusée de décollage martienne, alors c'est plus ou moins convaincant. La fusée sera très probablement à l'hydrazine ou au combustible solide, car Ils conviennent mieux au stockage à long terme. précédemment parléidées locales de production de combustibles: l'oxygène et le méthane peuvent en théorie être obtenus à partir de l'atmosphère martienne, mais leur accumulation et leur stockage à l'état liquéfié sera une tâche trop complexe et énergivore, impossible par des moyens automatisés.

Mais le navire, dans lequel les gens se lèvent de Mars, est en quelque sorte étrange. Pour une raison quelconque, ils l'ont mis à plat. Cette forme serait plus adaptée à l'atterrissage et non au décollage - pour ralentir dans la haute atmosphère. Ensuite, le bouclier blindé serait utile, uniquement en bas, et non pas le nez. Même sur les missiles terrestres, des carénages assez légers sont utilisés, il n'y a donc aucun sens pratique à souder une trappe d'égout à la proue d'un navire martien. Ne serait-ce que pour le ballast.



C'est difficile à dire sur le vol "en cabriolet". D'une part, la densité de l'atmosphère martienne à la surface atteint déjà 35 km au-dessus de la Terre, donc l'atmosphère n'est pas un obstacle sérieux. En revanche, au départ de la Terre, les carénages de fusées sont tirés à une altitude de 80-100 km, soit quelque part équivalent aux hauteurs de 50 à 70 km de Mars. Par conséquent, l'idée de voler avec une fenêtre ouverte est très risquée.

De la même manière, il est peu probable qu'une fusée, dont la tâche principale est de pousser l'équipage en orbite, aura un ensemble de combinaisons spatiales pour entrer dans l'espace.



Maintenant, les combinaisons spatiales pour voler dans un navire sont très différentes de celles dans lesquelles elles vont dans l'espace.



La tâche des combinaisons spatiales "internes" est d'assurer la survie du pilote pendant plusieurs minutes en cas de dépressurisation du navire. Les combinaisons spatiales pour l'activité extra-navire sont plusieurs fois plus lourdes et plus difficiles - ce sont des engins spatiaux pratiquement autonomes pour travailler pendant des heures.

Sur les expéditions à longue distance, il est possible d'utiliser une combinaison spatiale deux en un pour économiser du poids et de l'espace. Tels étaient sur les équipages lunaires. La différence entre la «pièce» et la «rue» ne résidait que dans le «chapeau» et les «galoches» portés avant de remonter à la surface.



Les combinaisons spatiales du «Martien» contredisent les deux logiciens. Il était plus facile pour Mark de piloter le même que celui utilisé sur Mars, comme le faisait son équipage, en fait.



Mais alors, la méthode Iron Man ne fonctionnerait pas, avec la libération de gaz du volume interne de la combinaison spatiale. C'est un blasphème, que le réalisateur a introduit pour augmenter le drame du moment. Dans le livre, Mark Watney a écouté le commandant et a abandonné l'idée de devenir une drôle de tête de fusée incontrôlable.

Et enfin, nous examinerons le navire migrateur.



Le concept, qui est décrit dans le livre et montré dans le film, est généralement le plus optimal et, très probablement, quelque chose de similaire s'envolera pour Mars. Un navire interplanétaire ressemblera en effet à une station spatiale, et en effet, l'utilisation de moteurs-fusées électriques à ions ou à plasma est plus justifiée, bien qu'il y aura probablement des VASIMR ou des analogues. Seule l'utilisation d'un compartiment rotatif est peu probable.

Ce qui semble étrange dans le film, c'est la source d'alimentation du navire. L'attention du spectateur est attirée par de grands panneaux solaires, apparemment copiés de l'ISS. Dans le même temps, des radiateurs plus caractéristiques d'un réacteur nucléaire peuvent être vus dans la zone du compartiment moteur. Vrai pour le réacteur, leur taille sera dix fois plus importante.

Apparemment, on suppose que le logement est alimenté par des batteries et des moteurs du réacteur. Mais pour une véritable cosmonautique, une telle division n'est pas caractéristique. Une source d'énergie est plus rationnelle: un réacteur nucléaire peut fournir de l'énergie aux compartiments d'habitation et aux moteurs, mais les batteries ne pourront pas alimenter le moteur, c'est-à-dire la duplication complète pour améliorer la fiabilité ne fonctionne pas. Par exemple, personne n'a pensé à mettre un RTG sur un satellite ou un rover, avec des panneaux solaires. Il y avait une source d'énergie radio-isotopique sur Lunokhod, mais cela ne fonctionnait que pour le chauffage.

Certes, dans le concept du module de transport et d'énergie de Roskosmos, les panneaux solaires et un réacteur sont visibles, mais ici le rôle auxiliaire des batteries est immédiatement perceptible.



Une autre caractéristique du navire migrateur du film a passionné les développeurs du nouveau vaisseau spatial habité russe PTK NP (Fédération) jusqu'au cœur. Leur pensée s'exprime par la question: "Pourquoi y a-t-il autant d'espace?"



Dans le développement du navire interplanétaire russe, ils ont l'habitude d'utiliser chaque centimètre cube d'espace libre, et ici au moins de jouer au volleyball.

Cependant, l'ISS est plus spacieux, mais vous devrez y rechercher des murs nus.
La salle de gym sur le navire Hermes a également amusé les astronautes. En réalité, en orbite, ils n'en utilisent qu'un, mais un simulateur de puissance multifonctionnel.



Amarrer manuellement un cargo n'est pas si fantastique. Au moins un précédent a été celui où l'équipage de la navette a capturé manuellement le satellite Intelsat VI.



Désormais sur le segment américain de l'ISS, un manipulateur est utilisé dans le même but. L'amarrage autonome des navires ne concerne que le segment russe.

À la fin de la revue, je voudrais dire que malgré toutes les inexactitudes, fantasmes et "découvertes de réalisateur" ci-dessus, le "Martien" est peut-être la meilleure illustration de l'avenir prévisible de l'astronautique en termes scientifiques et techniques.

Source: https://habr.com/ru/post/fr389495/