Космос, пожалуй, одна из самых интересных и популярных тем для видеоигр. Более того, вся индустрия началась практически с Space Invaders. В этой статье мы приведём несколько примеров таких игр — но, что ещё важнее, рассмотрим технологии, которые используются для полётов, с точки зрения науки.
В выпуске: Space Rangers, Dead Space, Warhammer 40,000, Mass Effect и Chorus с варп-двигателями, элементом ноль и прыжковыми вратами.
Игра Space Rangers, разработанная российской студией Elemental Games, включена в Зал славы российской индустрии видеоигр. Геймплей сочетает в себе элементы RPG, квеста и аркады. Здесь можно торговать, перевозить товары, грабить караваны и даже попасть в тюрьму, продавать на рынке минералы, добытые из астероидов.
Игроку доступны улучшения для корабля, например подсветовый двигатель.
Гипердвигатель позволяет перемещаться быстрее скорости света, буквально оказываясь в другой точке космоса вне зависимости от объектов между кораблём и целью. Благодаря генератору подсветового поля корабль выходит из физического мира.
Mass Effect
Во вселенной Mass Effect для быстрого перемещения в космосе используются два типа технологий — и обе основаны на управлении массой.
Сверхсветовые двигатели FTL-drive работают с так называемым нулевым элементом. Это редкий минерал, через который пропускается электрический заряд, позволяющий увеличивать или уменьшать массу физического объекта. Корабль с FTL-двигателем может преодолеть до 13 световых лет за один день. Однако неправильное использование технологии может приводить к временным парадоксам, поэтому в игре эти двигатели применяются только для перемещений между близкими системами.
Более мощная технология — это древние артефакты, которые действуют как ретрансляторы масс. С их помощью можно совершать прыжки на тысячи световых лет. Принцип действия этой технологии не объясняется, известно лишь, что в ней также используется нулевой элемент.
Dead Space
События вселенной Dead Space разворачиваются в XXVI веке. Из-за нехватки ресурсов на Земле были созданы «планетарные потрошители» — космические корабли, способные разрушать планеты и перевозить минералы в Солнечную систему.
Чтобы совершать переходы быстрее скорости света, человечество разработало Shock Engine, или ShockPoint-двигатель. Согласно лору игры, в XXIII веке астрофизик Хидэки Нисимура сформулировал теорию шок-пространства, а практическое применение этой теории воплотилось в виде шок-двигателя.
Корабль проходит через шок-пространство благодаря тому, что двигатель искривляет материю пространства-времени с помощью ядра сингулярности. Формируется двусторонняя воронка с расширением в точках входа и выхода корабля. Описание технологии схоже с гипотетическим варп-двигателем.
В Warhammer 40 000
Варп-двигатели используются в космических кораблях в Warhammer 40,000. Варп — это измерение чистой психической энергии за пределами реальности. Корабли, использующие эти сложные имперские устройства, преодолевают тысячи световых лет.
Chorus
В игре 2021 года главная героиня Нара управляет разумным космическим кораблём Forsaken — искусственное сознание было перенесено в этот аппарат.
Корабль способен перемещаться в трёх различных режимах в пределах одной локации: обычном, ускоренном и на подсветовой скорости — то есть на скорости, близкой к скорости света. Это позволяет значительно быстрее достигать целей на расстоянии сотен километров. Внутри звёздных систем также существуют ускоряющие врата, полезные для сильно загруженных кораблей.
А для перемещений между локациями используются прыжковые врата — они практически мгновенно транспортируют корабли к другим вратам. Однако не каждая система оснащена ими, так как их установка требует больших затрат и времени на доставку и сборку устройства.
Reality
«Я рад, когда разработчики серьёзно подходят к созданию лора игр, объяснению технологий и уровня науки в вымышленном мире — это всегда добавляет глубины и реализма. Важно понимать, что космические игры внесли огромный вклад не только в игровую индустрию, но и в популяризацию науки и технологий. Футуристические вселенные помогают знакомить игроков с различными концепциями, и кто-то, возможно, даже начинает изучать информацию о них из других источников. В рамках мира научной фантастики игры могут влиять и на самих учёных, тем более что они периодически признаются: идеи новых изобретений порой подсматриваются в книгах, фильмах и сериалах. Поэтому растущее количество игровых проектов, посвящённых космосу, будет сказываться и на развитии этой отрасли», — рассказал Ратибор Попов, основатель Ассоциации компьютерного спорта, член Гильдии «Грани науки».
Человечество пока не ушло далеко от своей родной планеты. Максимальное расстояние удалось преодолеть аппаратам Voyager, которые вышли за пределы Солнечной системы. Теперь взгляните на карту Млечного Пути и попробуйте найти точку, обозначающую Землю. Хотя бы попытайтесь найти Солнце.
Константин Циолковский писал: «Земля — колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели». Сначала человек покорил океан — по крайней мере, научился по нему перемещаться; затем — небо, ведь самолёты давно перестали быть чем-то необычным, а полёты на Международную космическую станцию выполняются достаточно часто. Нога человека ступила на Луну, но дальше мы не летали — только отправляли туда космические аппараты и марсоходы.
Покорение дальнего космоса станет логичным следующим шагом. Но вряд ли этот шаг возможен с использованием тех же технологий, которые подходят для работы космических станций или даже для отправки людей и грузов на Луну.
Кроме того, полёт на Марс в одну сторону займёт около года, по данным «Росатома». В феврале госкорпорация создала лабораторный прототип плазменно-электрического ракетного двигателя на основе магнитного плазменного ускорителя с повышенными параметрами тяги (не менее 6 Н) и удельного импульса (не менее 100 км/с). Плазменные двигатели могут доставить космический аппарат на Луну или даже к более дальним объектам, но продолжительность такого путешествия всё равно будет слишком большой. Чтобы сократить время миссии, например, до Марса — то есть туда и обратно — до 30–60 дней, в настоящее время разрабатываются ядерные двигательные установки, которые будут использоваться для «космических ядерных буксиров».
Ранее сообщалось, что Научный центр Курчатовского института (входит в «Росатом») разрабатывает безэлектродный плазменный ракетный двигатель (БПРД) мощностью 100 кВт. Это аналог электромагнитного ускорителя с переменным удельным импульсом VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) от компании Ad Astra.
Кстати, лунный грунт, содержащий гелий-3, может стать потенциальным топливом для термоядерных реакторов и последующих двигателей. Компания Helion Energy планирует использовать этот ресурс и уже привлекла 570 миллионов долларов, в том числе от NASA. В России темой термоядерных реакторов занимается группа учёных Отдела физики высоких плотностей энергии ФИАН имени Лебедева РАН под руководством Александра Григорьевича Мозгового.
Наиболее надёжными считаются двигатели, которые могут использовать энергию деления или синтеза. В ближайшем будущем, скорее всего, будут разработаны мощные плазменные двигатели с применением сверхпроводников в катушках для удержания плазмы. Они смогут исследовать ближайшие планеты.
Но Марсом нас не ограничить. Мы хотим отправиться к звёздам. А ближайшая к нам — Проксима Центавра — находится на расстоянии 4,24 светового года. Нам понадобится совершенно иной подход к двигателям, топливу или, в принципе, к самому пространству и времени. В книге Лю Цысиня «Задача трёх тел» рассматривается идея использования аннигиляции материи и антиматерии в качестве источника энергии.
Из более отдалённых, но реально технически осуществимых вариантов двигателей можно рассматривать использование частиц или ядер веществ, разогнанных до релятивистских скоростей, в качестве рабочего тела. Тогда можно передавать им максимальный импульс. Аппараты можно будет разгонять до скоростей, близких к скорости света, и путь к звёздам сократится до десятилетия.
Как и во многих играх, человечеству нужно искать «лазейки», которые можно обнаружить при изучении фундаментальных свойств физики нашей Вселенной. Например, гравитации и особенностей чёрных дыр или их возможных антиподов — белых дыр. Это будет похоже на вариант «прыжковых врат» из Chorus. Или мы найдём способ использовать физику космоса, тёмной материи и энергии, чтобы создавать локальные зоны со специальными свойствами, позволяющими двигаться быстрее. Например, Эрик Ленц предложил свой вариант сверхсветового двигателя, а Алексей Бобрик и Джованни Марти́р предложили метрику для подсветовых двигателей, способных локально замедлять время внутри варп-пузыря.
А какие ваши любимые космические игры? И какие методы межпланетных полётов вы считаете реальными?