Не только на Земле «весь мир театр». И на Луне, как оказалось, тоже
Когда смотришь на киносъёмки лунных экспедиций, то невольно убеждаешься, что всё это было в реальности. Настолько реалистичными выглядят прыжки астронавтов при пониженной гравитации (1/6 земной). Это трудно подделать… Но ведь возможно!
В цирке и на эстраде у фокусников и иллюзионистов небольшие предметы парят в воздухе, благодаря использованию магнитов. И даже люди левитируют, если в их костюмы умело вставлены стальные стержни. Правда, летают они «низэнько», только на расстоянии 5-10 сантиметров, не больше.
В интернете иногда всплывают гипотезы, пытающиеся объяснить «прыгучесть» астронавтов на съёмочной площадке. Суть их проста и технологически осуществима для своего времени: для имитации лунной гравитации американцы якобы использовали мощную систему магнитной левитации.
Согласно одной из версий наивных конспирологов, под мягкие тканевые скафандры надевалась металлическая кольчужка и в «ранцы жизнеобеспечения» загружались чугунные чушки, а под потолком павильона включался мощный магнит. Такая конструкция могла бы притягивать актёров к потолку, компенсируя 5/6 его веса, и создавать ту самую «плавность» шагов. Но так актёр, скорее всего, шмякнулся бы об потолочный магнит и сломал бы себе шею. В мультфильме «Ивашка из Дворца пионеров» изобретательный пионер именно так победил Кощея – его железные доспехи подбросило к намагниченной подкове.
Гораздо проще и дешевле было бы использовать систему разгрузки на тросах (как в батутных центрах и цирковых страховках), но уж больно они заметны.
Кстати, реальные астронавты миссий «Аполлон» действительно проходили тренировки на подвесных системах, но это скорее для прикрытия. А настоящая магия, видимо, происходила на съёмочной площадке, где магнетизм помог преодолеть законы Ньютона.
У магнитной версии много недостатков. И всё-таки мы попробуем включить инженерный оптимизм и опишем версию, как это можно было бы сделать, если бы у нас был бесконечный бюджет, «большая военная необходимость» в разгар холодной войны и полная секретность.
Система «МММ» – «Magnet Mass Minimization» (минимизация массы с помощью магнитов)
Если отбросить снобизм и автоматическое отрицание («это невозможно»), и представить, что задачу поставили лучшим американским физикам-прикладникам из MIT и Лаборатории реактивного движения, система магнитной имитации лунной тяжести вполне могла обрести плоть и кровь. Да, это было бы чертовски сложно. Но в 60-е годы человечество уже научилось взрывать водородные бомбы и запускать людей в космос – создание управляемого магнитного поля для пары актёров было всего лишь вопросом денег и времени.
Вот как выглядело бы инженерное ТЗ такого трюка:
1. Вместо одного электромагнита – система градиентного подвеса
В нашей версии, вместо того, чтобы тянуть актёра одним мощным магнитом, мы используем принцип магнитной ловушки (минного поля).
В полу павильона утапливаются тысячи катушек, работающих в противофазе с потолочным магнитом. Актёр находится не в поле притяжения к потолку, а в кармане отталкивания. В ранцах жизнеобеспечения помещены мощные постоянные кольцевые магниты (сплав самарий-кобальт, который уже был известен в лабораториях в 1968 году).
Механика:
- Потолок толкает ранец вниз, а пол отталкивает его вверх.
- В точке равновесия вес человека составляет ровно 1/6 от земного.
- Если актёр прыгает, датчики в полу мгновенно меняют ток в катушках, создавая «бегущую волну» поля, которая мягко ловит его на излете. Это не грубая сила, это аналоговый квант-левитатор.
2. Экзоскелетный скафандр
Если под мягким нейлоновым скафандром металлический костюм, то при притяжении к потолку вся сила приложится к одному плечевому поясу. Человека будет растягивать, ведь магнитное поле распределено неравномерно. Эта проблема решается заменой внутренней «кольчуги» на жёсткий внутренний экзоскелет из бериллия и пермаллоя, вшитый прямо в слои скафандра. Как бы пространственная рама, которая распределяет магнитную силу равномерно по корпусу – от голеней до затылка.
Сила притяжения (или отталкивания) действует не на одну точку, а на 12 отдельных ферромагнитных пластин, расположенных на поясе, плечах и бёдрах. Бортовая электроника (крошечный аналоговый блок на германиевых транзисторах) синхронизирует их за доли секунды, чтобы при прыжке тело сохраняло горизонталь, а не кувыркалось в воздухе.
3. Катушка Теслы в павильоне (вместо гримерки)
Потолок павильона высотой 10 метров превращается в сверхпроводящий соленоид. В 60-е о сверхпроводимости уже знали, но применяли жидкий гелий. Однако в секретном павильоне на киностудии, можно было разместить криогенную станцию в соседнем здании, поместив охлажденный азотом алюминий в потолочные панели.
Требуемая мощность: около 2-х мегаватт. Этого достаточно для освещения небольшого города. Но на съёмочной площадке, где бюджет сцены сравним с запуском сверхдорогой ракеты-носителя, электричество точно бы не жалели.
4. Управление – зенитчик за осциллографами
Поскольку компьютеры тогда ещё были маломощными и не слишком быстрыми, регулировку поля могли доверить людям: за пультом сидит оператор-левитатор, который смотрит на силуэт актёра сквозь специальную координатную сетку. Его задача – крутить ручки потенциометров, отслеживая наклон корпуса.
Звучит нереалистично? Но операторы зенитных орудий ещё во время Великой Отечественной вручную вычисляли упреждение для снарядов. А здесь – всего лишь одна точка подвеса. После трёх месяцев тренировок оператор мог бы удерживать «астронавта» в состоянии невесомости с точностью до 2% ошибки. Для телевизионной картинки 480p этого было более чем достаточно.
Почему это не рассекречено до сих пор?
Одна из причин, почему проект «МММ» не был бы разглашен, это то, что сама технология градиентного магнитного поля оказалась востребованной в ядерной физике 70-х (удержание плазмы в токамаках). Так что была ещё одна веская причина, чтобы не раскрывать военные наработки по термоядерному синтезу.
Очень хотели и могли
Да, подобные съёмки в магнитном павильоне сродни сверх-расточительному строительству электростанции ради того, чтобы поджарить тост. Но в Холодной войне о рациональности думали в последнюю очередь. Если стояла задача выиграть лунную гонку ради процветания США, то магнитная левитация – это не псевдонаучный бред, а дерзкий, дикий, невероятно дорогой, но технически возможный спектакль.