31
Момент инерции твердого тела характеризует состав его массы и количественно выражает трудность приведения его во вращательное движение. Примером нестабильности вращения твердого тела в невесомости служит эффект Джанибекова, названный так по фамилии советского космонавта, заснявшего это явление (см.: https://www.youtube.com/watch?v=r-TnCMZF3fA).
32
По Галилею, «движение — ничто».
33
Так вращается корабль «Эндюранс» в фильме «Интерстеллар».
34
На Земле мы чувствуем реакцию почвы, уравновешивающую притяжение планеты.
35
Инерционная масса служит количественным выражением инерции тела, то есть его «нежелания» двигаться иначе, менять свою траекторию при приложении к нему силы. Она фигурирует во втором законе Ньютона — фундаментальном уравнении механического движения, постулирующем, что ускорение тела равно приложенной к нему силе, поделенной на его инерционную массу. При заданной силе ускорение будет тем слабее, а отклонение от траектории тем меньше, чем больше инерционная масса. Гравитационная же масса, по тому же Ньютону, является источником гравитационного поля.
36
Равенство инерционной и гравитационной масс подтверждается экспериментально с точностью до миллиардной доли. Спутник «Микроскоп», запущенный в апреле 2016 года, зафиксировал данное равенство в 2018-м с точностью выше этой еще в тысячу раз!
37
Это явление отлично продемонстрировано в «Свидании с Рамой» Артура Кларка. Войдя в огромный цилиндрический корабль, команда исследователей поднимается по одной из гигантских лестниц, отходящих от его центра. Достигнув оси вращения — места, где центробежная сила и ощущаемая гравитация практически равны нулю, — люди чувствуют рост ощущаемой гравитации по мере удаления от оси вращения и приближения к боковой стенке цилиндра. Можно вычислить, что на них воздействует увеличение ощущаемого тяготения в 0,007 земной гравитации на каждые 100 м спуска, что не расходится с указаниями, которые приводит в своем романе Кларк.
38
В «Свидании с Рамой» исследователи ощущают во время головокружительного спуска загадочную силу, толкающую их вправо. Это сила Кориолиса, вызываемая их движением во вращающемся корабле.
39
Опыт с маятником Фуко — первое физическое доказательство вращения Земли вокруг своей оси.
40
С этой точки зрения нельзя не раскритиковать сцену в фильме «Интерстеллар», где дети играют в бейсбол на станции «Купер»: из-за силы Кориолиса траектория мяча на станции должна отличаться от его траектории на Земле, что создает немалые трудности при игре!
41
Кстати, имеется расхождение между размером колеса и периодом вращения. Последний составляет примерно 40 секунд, если судить по короткому эпизоду на «Гермесе» (1 час 36 минут 40 секунд). Чтобы центробежное ускорение было равно ускорению марсианского притяжения, у колеса должен быть огромный радиус, 166 метров. Но при сравнении видимого размера колеса с ростом персонажа в означенном эпизоде можно заключить, что радиус колеса составляет примерно 20 метров. Тогда для создания искусственной гравитации, похожей на марсианскую, период вращения должен составлять 15 секунд!
42
Хотя мы не располагаем ионным двигателем под стать «Гермесу», зонд «Доун» («Рассвет») был оснащен двигателем такого рода, чтобы вращаться вокруг карликовой планеты Церера. Его тяга невелика, несмотря на большую скорость выброса, ввиду малого расхода сырья. Но именно это обеспечивает длительную тягу.
43
Эта вода наличествует в виде льда или включений в породы. Для ее извлечения нужно нагреть реголит до температуры выше 0 °C, если вода имеет форму льда, до 120 °C, а лучше выше, если она присутствует в гипсе, и до 800 °C и выше, если в силикатах.
44
Формула этой реакции, открытой французским химиком Полем Сабатье (1854–1941), записывается как С02 + 4Н2 — » СН4 + 2Н20. Иногда ее применяют для сохранения солнечной или ветровой электроэнергии путем превращения в горючий метан. На МКС при помощи этой реакции получают воду из выдыхаемого астронавтами углекислого газа.
45
Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) — генератор, который вырабатывает электричество из тепла, выделяющегося при радиоактивном распаде плутония-238. Электрогенераторы такого типа применяются на всех межпланетных зондах, залетающих дальше орбиты Марса, в частности на космических аппаратах «Кассини», вращающемся вокруг Сатурна, и «Новые горизонты», пролетевшем в июле 2015 года мимо Плутона. На марсоходе «Кьюриосити», исследующем ныне поверхность Красной планеты, тоже работает РИТЭГ, позволяющий марсоходу не бездействовать даже во время марсианской зимы, когда Солнце появляется редко.
46
Тени этих марсианских торнадо позволили определить их высоту в 200 м (см. http://www.uahirise.org/ESP_026051_2160). Фильм не противоречит этим оценкам, когда мы видим такие торнадо за спиной Уотни (1 час 40 минут 50 секунд).
47
Эти параметры фигурируют в фильме (5 минут 10 секунд) на табло с забортными показаниями: давление 0,11 psi, кислород 0,14 %, температура -62,0 °C. Psi, фунты на квадратный дюйм — англо-саксонская единица измерения; обычное атмосферное давление на Земле составляет 14,7 psi.
48
В фильме «Красная планета» Галлахер мастерит радиопередатчик для связи с орбитальным модулем при посредстве некоторых деталей марсохода «Патфайндер».
49
Сначала гидразин применялся как топливо для ракетного истребителя-перехватчика «Мессершмитт-163». Его смешивали с метанолом для получения топлива, спонтанно воспламенявшегося при контакте с пероксидом (перекисью) водорода с большим выделением тепла.
50
На марсоходе миссии 2020 года должен стоять опытный технологический образец генератора кислорода из атмосферного углекислого газа.
51
Сол — средняя продолжительность марсианских суток, равная 24 часам 39 минутам 35 секундам, что всего на 2,75 % дольше земных суток.
52
Чтобы в этом убедиться, достаточно взглянуть на фотографию, сделанную марсоходом «Кьюриосити» вблизи кратера Гейл: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4581.
53
Диаметр Европы — 3130 км — немного меньше, чем у Луны (3476 км).
54
Следы этих первых растений — окаменелые споры возрастом 450 млн лет.
55
«Вояджер-1» и «Вояджер-2» (1979), а также «Галилео», находившийся на орбите Юпитера в 1995–2003 годах.
56
Этот знаменитый закон гласит, что на любое погруженное в жидкость тело в состоянии покоя действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела. Применительно к айсбергу он показывает, что погруженная часть в 8 раз больше видимой.
