Analisis "Mars": teknik

Kami melanjutkan ulasan yang realistis dan fantastis dalam film Hollywood Ridley Scott "The Martian". Kemarin kita berbicara tentang Mars fiksi dan nyata, sains dan politik, dan hari ini kita akan mempertimbangkan sisi teknis dari masalah ini. Ini adalah topik yang paling subur untuk komentar, mencari kesalahan dan ketidakakuratan, karena itu adalah teknik yang merupakan fetish utama Andy Weyer - penulis buku.

Tentang ruang angkasa "Mars" kami berkata.

Beberapa kata masih harus dikatakan tentang rumah mereka. Mereka berhubungan dengan pesawat ruang angkasa.



Ada gagasan bahwa radiasi mengerikan berkuasa di Mars, dan jika orang menemukan diri mereka di sana, maka mereka perlu segera menggali ke dalam tanah. Pandangan ini didasarkan pada fakta bahwa atmosfer Mars jarang dijumpai dan memungkinkan banyak radiasi kosmik untuk melewatinya.

Namun, penelitian menunjukkan rasa ingin tahu yang samabahwa di ruang antarplanet, radiasi tidak begitu tinggi sehingga secara signifikan membahayakan awak pesawat ruang angkasa. Menurutnya, selama penerbangan Bumi-Mars-Bumi, di kapal tipe modern, akibat akumulasi dosis radiasi pada manusia, risiko onkologi akan meningkat sebesar 5%. Menurut standar NASA, seorang astronot sekarang dihapuskan jika ia memperoleh 3% selama pekerjaannya. Jika Anda meningkatkan ketebalan sisi per milimeter aluminium di kapal, tempatkan pasokan bahan bakar dan air di antara kelongsong dan kompartemen hidup dan gunakan cara perlindungan lain yang cukup sederhana, maka Anda dapat terbang.

Di Mars, atmosfer mengurangi latar belakang radioaktif sekitar dua kali lebih rendah dari latar belakang di dalam pesawat ruang angkasa antarplanet tipe modern. Oleh karena itu, untuk ekspedisi dua-tiga bulan, seperti Ares-3, konstruksi struktur perumahan tiup ringan dengan selubung berlapis-lapis dari lapisan logam cukup dibenarkan. Modul tiup seperti itu sekarang diproduksi oleh Bigelow Aerospace atas perintah NASA untuk ISS.



Ada kontroversi lain seputar rumah karet Mark Watney - dalam tekanan kerja. Dia pertama-tama menyebutkan bahwa ada atmosfer yang mengandung oksigen. Ini hanya diizinkan jika tekanan rendah 30-50% dari tekanan bumi dipertahankan di rumah untuk menghemat massa gas yang memenuhi lingkungan internal. Mengingat ini, tidak mungkin bahwa terobosan di semi-atmosfer akan menyebabkan ledakan bencana yang menghancurkan basis Mars.



Perbaikan pakaian antariksa dan alas dengan selotip, adalah, salah satu detail yang paling meyakinkan. Pita perak secara aktif digunakan di orbit, dan alat yang lebih primitif mungkin cocok untuk memperbaiki teknologi ruang angkasa.



Kesalahan besar film tersebut saat angin Mars “bermain” dengan tambalan plastik. Bahkan jika kita berasumsi bahwa perbaikan seperti itu akan memungkinkan untuk benar-benar sesak, film akan retak hanya jika tekanan seimbang di jalan dan di dalam ruangan. Pada kenyataannya, tambalan akan melengkung dengan gelembung yang tidak bergerak.



Banyak asumsi artistik yang dibuat oleh penulis dalam hal komunikasi. Menurut plot, angin menggagalkan antena parabola directional melalui mana komunikasi dengan Bumi dilakukan, dan untuk minggu-minggu pertama tidak ada yang tahu tentang keselamatan Markus, karena dia tidak bisa mengirimkan sinyal.

Ketidakkonsistenan di sini adalah bahwa NASA sinematik bergantung pada satu mode komunikasi tunggal. Pada kenyataannya, bahkan penjelajah Peluang lama memiliki tiga antena radio, dua di antaranya berkomunikasi dengan satelit yang terbang setiap hari, dan yang ketiga (dalam bentuk raket tenis) mengirimkan telemetri langsung ke Bumi. Rincian koneksi Mars dengan Bumi dapat ditemukan di sini .



Sangat lucu bahwa demi persuasi teknis, pembuat film menempatkan di atap bajak salinan tepat dari array antena fase langsung dari komunikasi langsung dengan Bumi bajak Curiosity.



Yaitu jika Markus menggunakannya, tidak perlu mengemudi seribu kilometer ke Mars Pathfinder.



Pelupa pahlawan buku dan film tentang satelit terbang di atas kepalanya juga merupakan kelalaian. Bahkan jika dia tidak dapat membuat pemancar radio sederhana untuk komunikasi dengan satelit, maka tidak ada yang akan mencegahnya menginjak-injak "Aku Oke" di dekat pangkalan, atau sesuatu yang lain, mengingat selera humornya.



Omong-omong, pencitraan optis dari satelit, ditampilkan dalam film dengan cukup meyakinkan. Tidak ada mitos dengan membaca koran di permukaan planet ini. Resolusi gambar yang ditampilkan dalam film kira-kira sesuai dengan bingkai satelit MRO saat ini dan kamera HiRise -nya . Meskipun, saya pikir jika NASA memutuskan untuk mengirim orang ke Mars, itu akan menangani perangkat yang lebih kuat untuk meningkatkan detail gambar.



Tetapi pekerjaan operator satelit di MCC yang sama dari Houston, dari mana misi berawak dikendalikan, adalah dongeng, apalagi, hanya ditampilkan dalam film. Buku itu bercerita tentang departemen lain. Pada kenyataannya, pekerjaan MRO dikendalikan oleh Arizona Institute, yang menjalankan program sains HiRise, dan dikendalikan oleh satelit dari JPL MCC di Pasadena California.

Mari kita kembali ke bajak Mars.

Saat ini, semua kendaraan beroda yang telah berada di Bulan dan Mars memiliki roda kerangka keras. Seberapa tepat penggunaan balon tiup di Mars masih menjadi pertanyaan terbuka. Jelas bahwa robot Mars rover tidak dapat melakukan pemasangan ban untuk memompa ban kempes, jadi tidak ada cara lain, tetapi struktur yang kaku tidak selalu membenarkan dirinya sendiri.



Di sisi lain, aluminium jauh lebih tahan terhadap suhu ekstrem harian, vakum dan ultraviolet matahari. Bahkan jika kita mengasumsikan bahwa versi karet Mars akan dikembangkan, kemungkinan besar roda tidak akan memiliki karet, tetapi struktur rangka yang tidak takut tusukan dan kebocoran gas.



Kompartemen layak huni dari penjelajah berawak masa depan kemungkinan besar akan berbeda dari yang ditampilkan dalam film. Di Mars, rover Mars adalah sebuah pickup SUV. Pada kenyataannya, rumah mobil atau laboratorium akan lebih dibenarkan di Mars. Kurang beradaptasi dengan menyerbu off-road dan lebih banyak lagi - untuk gerakan santai yang hati-hati dari satu daerah yang diselidiki





"Rumah beroda" akan lebih cocok untuk pemanasan menggunakan RTG. Volume kecil dari bajak bioskop langsung berubah menjadi sauna ketika perangkat dibawa masuk, karena suhu pada bilah radiator mencapai 200 derajat Celcius.



Masih ada pertanyaan tentang radiasi dari RTG: berapa lama seorang astronot duduk di kursi yang berdekatan dapat berbaring? Pada prinsipnya, generator pada Plutonium-238 seharusnya tidak terlalu keras . Setidaknya orang bekerja dengan mereka tanpa gaun.



Untuk melindungi radiasi neutron dan gamma, timah 2,5 mm sudah cukup, jadi biasanya hanya perumahan RTG yang cukup, dan dalam film Mark membungkusnya dengan isolasi termal vakum multi-layer-layar (ini akan menyebabkan overheating generator, tapi sekarang kita sedang membahas masalah ini, radiasi). Singkatnya, secara teoritis, sungguh, tetapi dosis akumulasi masih akan meningkat.

Sumber daya motor penunggang ratusan kilometer tanpa pemeliharaan dan layanan secara eksklusif berdasarkan hati nurani penulis. Pada kenyataannya, robot penjelajah secara total hampir tidak mengatasi tanda 55 km dalam 12 tahun. Di sisi lain, para astronot Apollo 17 melesat 35 km dalam dua hari, sehingga bisa jadi ...

Mari kita selesaikan ulasan penjelajah dengan detail lucu. Jika Anda melihat lebih dekat pada roda, Anda akan melihat bahwa desain mereka dipinjam dari kendaraan nyata.



Pada saat yang sama, pada kenyataannya, lempengan spiral pada roda Spirit dan Opportunity ini memiliki arti praktis - mereka bertindak sebagai pegas. Untuk "Mars," ini hanya disc modis.



Penyelidikan tahun 1997, Mars Pathfinder adalah bintang film sungguhan - ia berhasil membintangi dua film, tetapi seperti Sean Bean, ia harus mati dalam kedua kasus itu - untuk memberikan perincian untuk menyediakan komunikasi bagi orang-orang yang terhilang.

Benar, di Planet Merah lokasinya direkonstruksi dengan detail yang jauh lebih besar.



Di "Mars" kita melihat medan yang sama sekali berbeda, jauh lebih cocok untuk mengatasi kendaraan roda.



Tentu saja, kami tidak tahu seperti apa keadaannya dalam 30 tahun, mungkin perubahan iklim yang tidak diketahui akan mendorong penyumbatan pasir. Tapi 10 tahun setelah tanam, dataran berbatu ini tidak banyak berubah penampilan.



Tentu saja, pesawat ruang angkasa tahun 1996 tidak memiliki konektor teknologi yang kompatibel dengan antarmuka tahun 2040-an.



Kesalahan yang sangat memalukan dilakukan oleh para pembuat film ketika mereka memutuskan untuk mengirim bantuan kemanusiaan ke Mars. Para penulis entah bagaimana tidak berpikir bahwa kapal kargo yang disesuaikan untuk berlabuh di orbit Bumi rendah dan kapsul untuk pendaratan lunak di Mars akan berbeda.



Karena itu, ketika film memperlihatkan momen dramatis kehancuran roket di Cape Canaveral, jangan khawatir. Bahkan jika roket mengatasi tugas itu, kapsul ini akan runtuh di langit Mars, karena itu benar-benar tidak cocok untuk pendaratan. Dalam kasus terbaik, Mark Watney harus mengumpulkan guci daging kalengan di sepanjang gurun Mars dengan luas ratusan kilometer persegi.

Pada kenyataannya, penyelidikan penyelamatan dengan makanan akan terlihat seperti ini:



Meskipun modul orbital dalam film ini cukup otentik dan menyerupai Cygnus dari Orbital Science.



Jika kita berbicara tentang roket lepas landas Mars, maka itu lebih atau kurang meyakinkan. Kemungkinan besar roket akan menggunakan bahan bakar hidrazin atau padat, karena Mereka lebih cocok untuk penyimpanan jangka panjang. Sebelumnya diungkapkanide untuk memproduksi bahan bakar: oksigen dan metana secara teori dapat diperoleh dari atmosfer Mars, tetapi akumulasi dan penyimpanannya dalam keadaan cair akan menjadi tugas yang terlalu rumit dan padat energi, tidak mungkin dengan cara otomatis.

Tapi kapal itu, tempat orang bangkit dari Mars, entah bagaimana aneh. Untuk beberapa alasan mereka membuatnya datar. Bentuk ini akan lebih cocok untuk pendaratan, dan bukan untuk lepas landas - untuk memperlambat di atmosfer atas. Maka perisai lapis baja akan bermanfaat, hanya di bagian bawah, dan bukan hidung. Bahkan di rudal Bumi, fairing yang cukup ringan digunakan, sehingga tidak ada arti praktis dalam mengelas selokan ke haluan kapal Mars. Kalau hanya untuk pemberat.



Sulit untuk mengatakan tentang penerbangan “dalam konversi”. Di satu sisi, kepadatan atmosfer Mars di permukaan sudah setinggi 35 km di atas Bumi, sehingga atmosfer bukanlah hambatan serius. Di sisi lain, ketika mulai dari Bumi, fairing roket ditembakkan pada ketinggian 80-100 km, mis. suatu tempat yang setara dengan ketinggian 50-70 km dari Mars. Karena itu, ide terbang dengan jendela terbuka sangat berisiko.

Dengan cara yang sama, tidak mungkin roket, yang tugas utamanya adalah mendorong awak untuk mengorbit, akan memiliki seperangkat pakaian antariksa untuk pergi ke luar angkasa.



Sekarang pakaian antariksa untuk terbang di kapal sangat berbeda dari yang mereka bawa ke luar angkasa.



Tugas dari pakaian antariksa "internal" adalah untuk memastikan kelangsungan hidup pilot selama beberapa menit dalam kasus depressurisasi kapal. Baju antariksa untuk kegiatan kapal ekstra lebih berat dan lebih sulit beberapa kali - ini adalah pesawat ruang angkasa praktis otonom untuk bekerja selama berjam-jam.

Dalam ekspedisi jarak jauh, penggunaan pakaian luar angkasa dua-dalam-satu juga dimungkinkan untuk menghemat berat dan ruang. Begitulah yang terjadi pada kru bulan. Perbedaan antara "ruang" dan "jalan" hanya di "topi" dan "sepatu karet" yang dipakai sebelum pergi ke permukaan.



Baju antariksa "Mars" bertentangan dengan kedua ahli logika. Lebih mudah bagi Mark untuk terbang dengan yang sama dengan yang digunakan di Mars, seperti yang dilakukan krunya.



Tapi kemudian metode Iron Man tidak akan berhasil, dengan pelepasan gas dari volume internal pakaian antariksa. Ini adalah kata-kata kotor, yang diperkenalkan sutradara untuk meningkatkan drama saat ini. Dalam buku itu, Mark Watney mendengarkan komandan dan meninggalkan ide untuk berubah menjadi roket lucu yang tak terkendali.

Dan akhirnya, kita akan memeriksa kapal migrasi.



Konsep, yang dijelaskan dalam buku ini dan ditampilkan dalam film, umumnya yang paling optimal dan, kemungkinan besar, sesuatu yang serupa akan terbang ke Mars. Kapal antarplanet memang akan terlihat seperti stasiun ruang angkasa, dan memang, penggunaan ion roket listrik atau mesin plasma paling dibenarkan, meskipun kemungkinan akan ada VASIMR atau analog. Hanya penggunaan kompartemen yang berputar tidak mungkin.

Yang terlihat aneh di film ini adalah sumber tenaga kapal. Perhatian pemirsa tertarik oleh panel surya besar, tampaknya disalin dari ISS. Pada saat yang sama, radiator yang lebih khas dari reaktor nuklir dapat dilihat di area kompartemen mesin. Benar untuk reaktor, ukurannya akan diminta sepuluh kali lebih banyak.

Rupanya, diasumsikan bahwa kompartemen hidup ditenagai oleh baterai, dan mesin dari reaktor. Tetapi bagi kosmonautika sejati, pembagian semacam itu tidak seperti biasanya. Satu sumber daya lebih rasional: reaktor nuklir mampu menyediakan daya untuk kompartemen hidup dan mesin, tetapi baterai tidak akan dapat menyalakan mesin, mis. duplikasi penuh untuk meningkatkan keandalan tidak berfungsi. Misalnya, tidak pernah terpikir oleh siapa pun untuk meletakkan RTG pada satelit atau penjelajah, bersama dengan panel surya. Ada sumber energi radioisotop di Lunokhod, tetapi itu hanya berfungsi untuk pemanasan.

Benar, dalam konsep Modul Transportasi dan Energi dari Roskosmos, baik panel surya maupun reaktor terlihat, tetapi di sini peran tambahan baterai segera terlihat.



Fitur lain dari kapal migrasi dari film ini membuat para pengembang pesawat luar angkasa berawak baru Rusia, PTK NP (Federation) menjadi inti. Pikiran mereka diungkapkan oleh pertanyaan: "Mengapa ada begitu banyak ruang?"



Dalam pengembangan kapal antarplanet Rusia, mereka terbiasa menggunakan setiap sentimeter kubik ruang bebas, dan di sini setidaknya bermain bola voli.

Namun, ISS lebih luas, tetapi Anda harus mencari dinding kosong di sana.
Gym di kapal Hermes juga menghibur para astronot. Pada kenyataannya, di orbit mereka hanya menggunakan satu, tetapi simulator daya multifungsi.



Docking kapal kargo secara manual tidak begitu fantastis. Setidaknya satu preseden adalah ketika awak Shuttle secara manual menangkap satelit Intelsat VI.



Sekarang di segmen ISS Amerika, manipulator digunakan untuk tujuan yang sama. Docking kapal otonom hanya pada segmen Rusia.

Di akhir ulasan, saya ingin mengatakan bahwa terlepas dari semua ketidakakuratan, fantasi, dan "penemuan terarah" di atas, "Mars" mungkin merupakan ilustrasi terbaik dari masa depan astronautik yang dapat diperkirakan dalam istilah ilmiah dan teknis.

Source: https://habr.com/ru/post/id389495/