Предупреждение: Я не учёный, просто читал много книг по теме. Любая информация на этих страницах может оказаться неполной или неточной.

Но, поскольку сайта, сделанного на ту же тему профессионалом, просто нет, я написал его сам, так, как мне позволила моя компетентность.

Некоторые технические детали на этом сайте могут быть спорными Если вы с чем-то несогласны, сначала сходите на эту страницу. Если вы всё ещё не спешите соглашаться, посетите rec.arts.sf.science и SFConSim-l и предоставьте свои доводы там. Если ваша идея переживёт обсуждение, я включу ваши материалы в содержимое сайта.

-- Из телесериала The Outer Limits: "The Galaxy Being"

Помните, когда вы разрабатываете ракету для НФ-произведения или военной игры, корабль может быть центром внимания. Подумайте о целом списке аппаратов, что в своё время стали основой эпических приключений. Имена вроде Enterprise, Serenity, Seaview (да, это подводная лодка, но принцип то же), Luna, United Planets Star Cruiser C57D, Space Battleship Yamato, Battlestar Galactica, Millennium Falcon, Fireball XL5, Polaris, Space Beagle, Discovery, Valley Forge, Dark Star, знаменитый Nautilus (ещё одна подводная лодка). И о кораблях, что никогда не стали столь же известными, вроде Галактического Крейсера Стратегического Звёздного Командования Leif Ericson. Во многих случаях корабль сам по себе становится полноценным персонажем.

Чем убедительнее и реальнее вы сделаете ваш корабль, тем убедительнее будет ваша история.

Artwork by Orban, March 1951

Не паникуйте. Все уравнения в этом тексте достаточно просты и не выходят за рамки школьной алгебры. С ними можно разобраться на обычном научном калькуляторе или в компьютерной таблице... а то и с помощью логарифмической линейки. При необходимости проконсультируйтесь с разделом Significant Figures.

Вообще, дальнейшие страницы гораздо легче понимать, если вы помните хотя бы вводный курс физики из школьной програмы.

Если вы пользуетесь карманным калькулятором, ищите научную модель, ту, что поддерживает натуральные логарифмы. (кнопка обычно помечена "ln") и квадратные корни (кнопка помечена символом "√" или "sqrt". Встроенный в Microsoft Windows калькулятор для вычисления корней используйте в научном режиме, поставив галочку "Inv" а затем нажав кнопку "x^2". Не забудьте потом отжать "Inv" обратно.

Если в уравнении использован тангенс Tan(), синус Sin(), или иная тригонометрическая функция, не забывайте вводить значения в правильных единицах. Карманный калькулятор или тот, что идёт в стандартной комплектации Windows использует десятичные градусы, другие программы, особно самопальные, могут требовать ввода в радианах

Для уравнений связаных с относительностью, вам потребуются гиперболические функции sinh, cosh, и tanh. Встроенный калькулятор Windows требует отметить пустую клеточку "Hyp" и затем пользоваться обычными кнопками sin, cos, и tan. Не забудьте убрать выделение после того, как перейдёте к следующим вычислениям.

Когда я был маленьким, приходилось искать логарифмы в таблицах или с помощью специальной линейки. Теперь вы, молодые халявщики, можете позволить себе купить калькулятор за жалкие $9.95 и сделать всё в одно нажатие кнопки.

Если вам лениво заниматься математикой, вы всегда можете просто разглядывать красивые картинки. И потом, тут есть одна-две страницы вообще без уравнений.

Как и в языках программирования, символ "*" означает "умножение". В уравнениях будьте уверены в том, что вы используете одинаковые единицы измерения, для уменьшения риска ошибки. Я рекомендую метры - килограммы - секунды. Очевидно, что величина в километрах * 1000 = величине в метрах.

Помните, что скорость ракетного выхлопа часто дана в километрах в секунду. Не важно, что вы используете, но убедитесь, что вы нигде не перемножаете метры с километрами. (Для тех читателей, кто имеют практические познания в ракетах: Да, я знаю, что метры в секунду превращаются в нагромождение цифр. Но использую их тут для того, чтобы меньше путать тех читателей, для кого это всё внове.)

Другой полезной единицей измерения является "Астрономическая Единица" АЕ или AU (astronomical unit) AU * 1.49e11 = расстоянию в метрах. 1 АЕ - расстояние между Землёй и Солнцем. Расстояния между планетами обычно даются в Астрономических Единицах, так что теперь вы знаете, как перевести их в метры.

1.49e11 - это "научное сокращение", модный способ записать 149,000,000,000 без длинного хвоста нулей. Для тех, кто не знаком с компьютерным подходом, 1.49e11 = 1.49 x 10¹¹, где "e" означает "экспонента"

"Кило" означает "тысяча", так что один киловатт = 1,000 ватт = 1e3 ватт. "Мега" означает "миллион". "Гига" "миллиард" (или "биллион" в американском стандарте названий, не путайте его с британским). С полезной табличкой префиксов ознакомиться можно тут.

1 g ускорения = 9.81 м/с²

Одна десятая g ускорения = 0.981 м/с²

Одна сотая g ускорения = 0.0981 м/с²

Информацию о массе и радиусе планет узнать можно по адресу http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planetfact.html

В разделе о силовых установках и бортовом оружии многое измеряется в ваттах. На этом сайте есть неплохая таблица различных числовых значений в соотношении с известными примерами.

Разумеется, не стоит путешествовать по космосу без вашей официальной книги космического кадета (1952).

Или книги Космического Аса Рона Тёрнера (1953).

А для тех молодых остолопов, кто считает, что фантастику изобрели в 1977 для первой серии Звёздных Войн, я хочу сказать, что вы жестоко ошибаетесь. Научная фантастика была задолго до рождения вашего прадеда.

"Бластер" помянул в 1925 Nictzin Dyalhis в произведении When the Green Star Waned. "Дезинтеграторный луч" датирован 1898 - его использовал Garrett Serviss в произведении Edison's Conquest of Mars. "Игломёт" использовал в 1934 E.E."Doc" Smith в произведении The Skylark of Valeron. "Станнер" датирован 1944 C. M. Kornbluth использовал его в произведении Fire-Power. Айзек Азимов придумал "силовые лезвия" в 1952, в повести Дэвид Старр, космический рейнджер, именно отсюда растут уши светового меча джедаев. Некоторое подобие "виртуальной реальности" придумано сэром Артуром Кларком в 1956 для повести Город и Звёзды, а более ограниченная форма помянута Доком Смитом в 1930 в рассказе Skylark Three. Нулевой прирост населения обсуждал Walter Kately в 1930 в рассказе "The World of a Hundred Men." Энергию ядерного распада помянул Gawain Edwards в расказе 1930 года "A Rescue from Jupiter." Атомную бомбу использовал в 1931 году Sewell Wright в рассказе "The Dark Side of Antri." "Миниатюрная вычислительная машина размером с ладонь" (Palm PDA?) помянута в 1931 году в рассказе автора R. F. Starzl "If the Sun Died." Пребывание незащищённого от вакуума человека в космосе без незамедлительного взрыва помянули Nathan Schachner и Arthur Zagat в рассказе 1932 года "Exiles of the Moon."

Художник Ed Emshwiller нарисовал это для журнала Original Science Fiction Stories в сентябре 1957. Майк Вайт указал, что моделью для мальчика послужил молодой сосед художника по имени Билл Гриффит, который сейчас рисует серию Zippy The Pinhead. Отец Билла стал моделью для генерала на обзорном экране.

Этот сайт придаёт особое значение научной точности. Это означает минимум Рукомахания, Технобреда и Недостижимия (впрочем, советую прочитать Суровый Гид По Известной Галактике, особенно статью о твёрдой научной фантастике "HARD SF".). Определения названных выше "технических" терминов дал Ken Burnside:

	Рукомахание Нарушает законы физики. Точка. Мы машем руками и просим не обращать внимания на человека за кулисами. Сверхсветовой двигатель в большинстве случаев - чистое рукомахание. Туда же относятся явления, игнорирующие термодинамику, вроде силовых полей и гравитационных как-их-там.
	Недостижимий Мы не можем получить его в лабораторных условиях, но, если его вообще можно как-то получить, законы физики говорят, что он будет работать вполне конкретным образом. Вычисления дальности и снижения поражающей силы лазера указанной длины волны, апертуры, энергии и эффективности конверсии энергии относятся к разделу Недостижимия. Мы не можем его получить, но, с поправкой на масштаб, он работает как обычный лазер. Вообще, Рукомаханий и Технобред обычно оперируют шаткой основой того, что мы МОЖЕМ получить с помощью фантастического допущения, а Недостижимий в основном отвечает на вопросы о том, чего после ввода фантастического допущения получить всё равно НЕЛЬЗЯ.
	Технобред "Мы сменили полярность тетрионного потока через главную дефлекторную тарелку и щиты Боргов вышли из строя, сэр" Или, "Его мидихлорианы мощнее, чем у Йоды!" или "Наш корабль перемещается в эфире гневом честных политиков." - всё это примеры технобреда. Технобред сам по себе не такой уж плохой художественный приём, но привлекает к себе внимание, если написан слишком уж неубедительно

Соотношение Недостижимия, Рукомахания и Технобреда определяет то, насколько "твёрдой" будет ваша научная фантастика в глазах читателя. Одна из причин, по которой я (Ken Burnside) люблю Mote in God's Eye так это потому, что они (авторы - Larry Niven и Jerry Pournelle) обошлись лишь двумя случаями рукомахания (Приводом и Полем ) и весьма осторожно обработали последствия их наличия перед тем, как использовать эти два допущения. В этом произведении основу составляет Недостижимий, как и в большинстве научной фантастики Хайнлайна. Книжный сериал Exordium содержит достаточно много Рукомахания, применяющегося на протяжении повествования, но крайне мало сдерживается Недостижимием (главным примером использования Недостижимия будут Tenno glyphs). Там используется небольшое количество Технобреда (в основном в том, что касается инопланетян). Подавляющее большинство понятий книжной серии Дока Смита о Ленсменах - чистый Технобред с вкраплениями Рукомахания для внушения доверия к тексту. Звёздный Путь и большая часть телешоу оперируют смесью чистейшего Технобреда и некоторым количеством Рукомахания. Работает то, что движет сюжет. Не работает то, что мешает сюжету. Технобред запросто превращает художественный текст в глупый фарс. К этому списку я хотел бы добавить термин "МакГаффинский". производную от "МакГаффина", введенного в оборот Альфредом Хичкоком. "МакГаффин" - сюжетный инструмент, мотивирующий персонажей на развитие сюжета, но не имеющий никакого иного отношения к истории. "МакГаффинской" может быть ценная руда, субстанция или что-то ещё, не влекущее за случайных последствий для созданного вами НФ-мира, но задающая поведение героев повествования.

Хватит ли у тебя храбрости справиться с боязнью космоса... ... или ты просто луддит?

Кадр из фильма Rocketship X-M

Первый закон Робинсона для космического боя гласит, что любой объект на скорости в три километра в секунду (частое англоязычное сокращение - kips) обладает кинетической энергией, эквивалентной взрыву тринитротолуола его массы.

Второй закон Робинсона для космического боя гласит, что на каждый килограмм Рукомахания, который вы убираете из своего сеттинга, вы добавляете десять кубометров невозможного.

Большинство людей инстинктивно знают Нулевой Закон Бёрнсайда для космического боя: Любители научной фантастики интересуются человеческими созданиями куда больше, чем кусками силикона. Межпланетная битва с логической точки зрения должна проводиться между групами управляемых компьютерами боевых машин, но это определённо скучнее битв между группами кораблей с человеческим экипажем на борту.

Истребитель с одним человеком на борту станет гораздо эффективнее, если убрать человека, систему жизнеобеспечения, ограничения на перегрузки, и вместо этого использовать компьютер. Истребитель превращается в неплохой "ракетный автобус" избавляя вас от логических суждений о пригодных для боя космических аппаратах. Но именно Нулевой Закон Бёрнсайда диктует необходимость наличия истребителей (ну, это, на самом деле, не обязательно, если люди есть на борту корабля-носителя, ракетоносца или на борту цели).

Да, есть исключения из Нулевого Закона Бёрнсайда, но их мало и они относятся к работам крайне опытных авторов, являясь "исключением, подтверждающим правило" (Оригинальный афоризм родом из латыни, и слово "probat" в данном контексте "тест", не "доказательство"). Примеры включают в себя "Longshot" за авторством Вернора Винджа и "Sun Up" А. А.Джексона и Говарда Уолдропа.

В обсуждении, которому я был свидетелем, Генри Кобб описал боевой космический аппарат с Магическим Ядерным Факелом (невероятно мощным приводом на Недостижимии). Эрик Генри спросил, почему не заменить человека-пилота на компьютер. Генри Кобб ответил, что "В соответствии с Нулевым Законом, Магический Ядерный Факел работает лишь пока кто-то на борту поддерживает заклинание." Эрик Генри мудро заметил "Понятно. Двигатель Шредингера."

Шутки шутками, но я видел, как такая концепция используется в НФ-произведениях.

В произведении Ларри Нивена "The Borderland of Sol", сверхсветовая навигация требует устройства под названием "указатель массы" или "сенсор массы." В описании автора это "псионическое устройство, за которым может наблюдать только мозг, но не машина" Эффективное решение для Нулевого Закона Бёрнсайда - если бы им не был нужен Указатель Массы, корабли во вселенной Нивена управлялись бы компьютерами без малейшей потребности в людях.

В игре 1984 года для компьютера Atari 800 Quest of the Space Beagle, сверхсветовой двигатель требовал человека-пилота. На сверхсвете прыжок требовалось "балансировать", замечая нарушения временного потока. Компьютеры не могли его заметить, поскольку их единственым мерилом времени были их системные часы.

В "Дюне" Фрэнка Херберта, военной игре StarForce Alpha Centauri, и ролевой игре Universe, люди-псионики работают сверхсветовым двигателем. Нет человека - нет корабля.

Кадр из фильма Rocketship X-M

Другой раздражающий факт состоит в том, что реалистичные двигатели космического аппарата невероятно слабы. Требуется целая вечность, чтобы допереть корабль дальше, чем, скажем, до Луны. Так что авторы вводят в сюжет более мощные двигатели. И вбегают на полном ходу в Закон Джона для авторов НФ. Закон Джона для авторов НФ весьма близок к произведению Ларри Нивена Урок Кзинов. Он гласит: "любая интересная конструкция космического двигателя одновременно - мощнейшее оружие массового уничтожения. Вопрос лишь в том, сколько вы готовы ждать максимального вреда." В данном случае: "интересная" означает "такая, что не даёт читателям скучать".

Космический аппарат с ионным приводом, выдающим жалкие 0.0001g ускорения может быть научно реалистичным и его выхлоп относительно безвреден, но большинство читателей не будет заинтересовано: "девять месяцев на полёт к Марсу? Ну и скука!" Автор, которого волнуют продажи, быстренько переоснащает корабль своих героев теромоядерным приводом. Хорошая новость - корабль долетит до Марса в двенадцать дней. Плохая - в выхлопе будет достаточно тераватт энергии, чтобы распилить другой корабль пополам или придать космопорту такой вид, будто его обстреляли тактическими ядерными боеприпасами. Автор ещё может использовать этот привод, но должен учитывать логические последствия широкого распространения эквивалента термоядерного оружия в гражданских перевозках. Помните: чем больше энергии предоставляет привод, тем тяжелей последствия любого инцидента. Как бы вам понравилась идея о том, что доступ к двигателю на антиматерии получит кто-то, чья компетенция сопоставима со шкипером печально известного танкера "Экссон Вальдез"? Да на месте космопорта Клинтон-Шерман останется лишь кратер и грибообразное облако! И чем разрушительнее катастрофа силовой установки, тем короче будет поводок для капитанов.

Station in Space, автор James Gunn (1958)

автор рисунка Ron Turner

Логически вытекает, что если двигатели слишком мощны, то НЕ БУДЕТ никаких космических дальнобойщиков или схожих по назначению и сути космических аппаратов. Любой гражданский аппарат будет в целях безопасности по факту иметь устройство удалёного подрыва, с помощью которого орбитальный патруль сможет вовремя уничтожить любой подозрительный или бесконтрольный корабль. Большинство неприятных эффектов Закона Джона связаны с выхлопом двигателя. Его наличие вызвано Третьим Законом Ньютона (действие равно противодействию). Неловкие авторы НФ вводят тот или иной инерционный привод чтобы избежать Закона Джона. Этот привод вроде как не даёт выхлопа. Корабль летит магическим образом, знай только скармливай движку электричество. "Гравитационые Импеллеры" из книжной серии Дэвида Вебера Хонор Харрингтон являются примером инерционого привода. К сожалению, эти авторы нарываются на Совет Бёрнсайда. который гласит: Друзья, не позволяйте своим друзьям описывать инерционные приводы в своих вымышленных вселенных. Трюк в том, чтобы сделать инерционный привод, который не позволяет раскалывать планеты с помощью космического аналога моторной лодки (это "незначительное" логическое следствие - здоровенный гаечный ключ, брошенный в любую старательно выписанную подборку авторских боевых космических аппаратов). Инерционные двигатели, не требующие топлива и реакционной массы, дадут вам Планетоубийцы Дешевле Грязи. Инерционный привод и космическая экономика, в которой существуют основные аналогии с экономикой нынешней (частные сухогрузы), дадут вам гравитационные снаряды. При доступе к такому оружию, автору почти невозможно логически обосновать отсутствие дешёвых планетоубийц.

Emsh, для Galaxy Magazine Сентрябрь 1955

Бойтесь читать этот сайт {очень большая ухмылка}. Том Кларк сказал вот что:

Испорчено! Всё испорчено! И это твоя вина. Однозначно твоя, Найрат!

Мне пришлось в последнее время попутешествовать, и для развлечения я читал серию книг Дэвида Дрейка о Лейтенанте Лири. В основном безвредная космопера, похожая на Горацио Хорнблауэра или серию Патрика О'Брайана о капитане Джеке Обри и хирурге/шпионе Стивене Матурине, в королевском флоте.

Базовые ввдные и сюжет меня не волновали, даже в том, что касалось метафорических "парусов", использованых Дрейком в его сверхсветовом приводе. Приводы кораблей достаточно лёгкие: корвет вроде Принцессы Сессиль около 150 метров в длину и весит 1200 тонн без учёта груза. И корабли ограничены 2-3.5g ускорения. И да, они садятся на планеты. Взлёт должен быть достаточно лёгким. Передвижение в атмосфере обеспечивают "плазменные ускорители" использующие термоядерный реактор как источник энергии и воду как реакционную массу. За пределами атмосферы они пользуются приводами на антиматерии. (А ещё они превращают материю в антиматерию на лету. Неплохое колдунство). Ну, в общем, сойдёт.

Затем оружие. Турельные плазменные орудия, которые, как мы уже знаем не работают о чём нам писал Найрат на его сайте Atomic Rockets, но он же говорит, что это заблуждение просто так из массового сознания не выкорчевать. Но плазма - лишь вспомогательное оружие...

Основным вооружением кораблей являются кинетические торпеды с приводом на антиматерии, запускаемые из труб по бортам корабля. Тридцатитонные кинетические торпеды. На борту Сисси их двадцать штук (что значит, что половина её веса - оружие). В бою они ускоряются на 12g, что нормально, с учётом ускорения их целей в 2g, но затем Дрейк говорит, что его ракеты разгоняются до 0.6 световой скорости в боевых условиях. За 8 минут.

Вот пока я ещё не завис на этом сайте, я бы проглотил это как данность и пошёл читать дальше. Но теперь моя чистота утеряна, и этот факт продолжил грызть меня, вынуждая взяться за математику.

- На 12g при нулевом начальном ускорении торпеде потребуется около 420 часов на разгон до указанной скорости. Это примерно 18 дней, если вам лениво считать. Также, они пролетят 1.4E11 километров, пока разгоняются. Даже с преимуществом 6:1 в ускорении, я не хочу думать, насколько велика сфера маневра корабля, ускоряющегося на 2g на протяжении 18 дней. Я не забыл помянуть, что на торпедах нет устройств слежения? Какой-то рудиментарный контроль, но никакого самостоятельного поиска.

- При столкновении, каждая торпеда выдаст примерно 35,000 гигатонн тротилового эквивалента. Это гораздо больше, чем надо одному кораблю... по большому счёту с 20 выстрелами на борту Сисси уже становится угрозой для значительной части обитаемой галактики (поскольку это релятивистское оружие, я использовал формулу, найденную здесь.

В одной книге две торпеды промахнулись и вошли в верхние слои атмосферы необитаемой планеты... и пропали безвредно во "вспышке плазмы" Эммм... извините, но я так не думаю. Даже если 30 тонн ракеты обратились в плазму при контакте с атмосферой (на 0.6 световой они даже расплавиться не успеют) это всё равно 30 тонн материи, по прежнему движущейся на 0.6 скорости света. Прощай, планета...

В общем... всё испорчено. Если бы Дрейк не поленился посчитать и возможно установил скорость ракет на 0.06 или даже 0.006 световой, всё было бы куда лучше. Но нет. Спасибо моему "образованию", теперь подобные корабли являются мне в кошмарах.

Вообще, было бы неплохо, если бы Дрейк не раскидывался этим "0.6 световой" в тексте. У его ракет и так неплохое превосходство в ускорении, чтобы оставаться угрозой. Только и всего. Один из персонажей Бима Пайпера как-то сказал "скорость света - ужасно длинный рычаг". Корабли с релятивистским оружием - весомая угроза и легко превращаются в убийцы планет. Вам нет нужды сводить с орбиты астероиды, как это обычно описывается в последних днях какой-нибудь галактической цивилизации. Для цивилизации на поверхности планеты хватит одного корвета, загруженного ракетами.

Так что, авторы, что любят разбрасываться цифрами... не ленитесь сперва считать! Пожалуйста!

А мне нужно поспать...