Космос — это, наверное, одна из самых интересных и популярных тем для видеоигр. Тем более что вся индустрия началась чуть ли не со Space Invaders. В этой статье приводим несколько примеров таких игр — но, главное, посмотрим на технологии, которые используются для перелётов, с точки зрения науки. 

В выпуске: «Космические рейнджеры», Dead Space, Warhammer 40 000, Mass Effect и Chorus с варп-двигателями, нулевым элементом и прыжковыми воротами.

«Космические рейнджеры»

Игра «Космические рейнджеры», разработанная российской студией Elemental Games, входит в Зал славы видеоигровой индустрии России. Геймплей объединяет компоненты RPG, квеста и аркады. Здесь можно торговать, перевозить товары, грабить караваны и попадать в тюрьму, продавать минералы, полученные с астероидов, на рынке. 

Игроку доступны улучшения для корабля. К примеру, подпространственный двигатель. 

Гипердвигатель позволяет путешествовать со скоростью, превышающей скорость света, буквально оказываясь в другой точке пространства вне зависимости от находящихся между кораблём и целью объектов. Благодаря генератору подпространственного поля корабль выпадает из физического мира. 

Mass Effect

Во вселенной Mass Effect для быстрых космических перелётов используются два типа технологий — и оба работают через управление массой. 

В работе сверхсветовых двигателей FTL-drive применяется так называемый нулевой элемент. Это редкий минерал, через который пропускается электрический заряд, что помогает увеличивать или уменьшать массу физического объекта. За сутки корабль с FTL-drive может преодолеть до 13 световых лет. Однако, злоупотребление технологией может привести к временным парадоксам, потому двигатели используют в игре для перемещений только между близкими системами. 

Более мощная технология — это древние артефакты, выполняющие роль ретрансляторов массы. С их помощью можно совершить скачок на тысячи световых лет. Действие технологий не объясняется, известно лишь об использовании того же нулевого элемента. 

Dead Space

События во вселенной Dead Space происходят 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 со скоростью, превышающей скорость света, человечество создало «Шоковый двигатель», или ShockPoint drive. Согласно лору игры, в XXIII веке астрофизик Хидеки Ишимура сформулировал теорию шокового пространства, а прикладное использование этой теории воплотилось в виде шокового двигателя. 

Корабль переходит сквозь шок-пространство, потому что двигатель искривляет пространственно-временную материю с помощью ядра сингулярности. Образуется двусторонняя воронка с расширением в точке входа и точке выхода корабля. Описание технологии походит на гипотетический варп-двигатель. 

Warhammer 40 000

Варп-двигатели используются в космических кораблях в Warhammer 40 000. Варп — это измерение чистой психической силы за гранью реальности. Корабли с помощью этих сложных имперских устройств перемещаются за тысячи световых лет. 

Chorus

В игре 2021 года главная героиня Нара управляет разумным космическим кораблём Forsaken — в аппарат было перенесено искусственное сознание. 

Аппарат способен передвигаться в трёх разных режимах в пределах одной локации: обычном, ускоренном и на субсветовой скорости — то есть на скорости, близкой к скорости света. Это позволяет быстрее долететь до целей за сотни километров. Также в пределах звёздных систем есть «врата ускорения», полезные для тяжело нагруженных кораблей. 

А между локациями в дело вступают «прыжковые врата» — они переносят корабли практически мгновенно к другим вратам. Не каждая система ими оснащена, так как они дороги в установке и требуют времени для доставки и сборки устройства.

Реальность

«Радует, когда разработчики серьёзно подходят к созданию лора игры и к объяснению технологий, уровня развития науки в вымышленном мире, — это всегда добавляет играм глубины и реализма. Важно понимать, что игры про космос внесли огромный вклад не только в игровую индустрию, но и в популяризацию науки и технологий. Футуристические вселенные помогают познакомить игроков с различными концепциями, а кого-то наверняка подталкивают к изучению информации о них в других источниках. Как часть мира научной фантастики, игры могут влиять и на учёных — тем более что они периодически признаются, что идею новых изобретений подсматривают в книгах, фильмах и сериалах. Так что рост числа видеоигровых проектов, посвящённых космосу, будет влиять и на развитие этой отрасли», — рассказал Ратибор Попов, основатель Ассоциации компьютерного спорта, член гильдии «Рубежи науки».

Человечество от родной планеты ушло не так далеко. Максимальное расстояние преодолели «Вояджеры», вылетев за пределы Солнечной системы. Посмотрите теперь на эту карту Млечного пути и попробуйте найти точку, которая обозначает Землю. Хотя бы Солнце постарайтесь найти. 

Константин Циолковский писал: «Земля — это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели». Сначала человек покорил океан, хотя бы научился по нему передвигаться; затем — небо, так как самолёты давно перестали быть чем-то необычным, к Международной космической станции полёты осуществляются довольно часто. Нога человека ступала на Луну, но дальше мы не залетали, дальше мы отправляли только аппараты и роверы. 

Покорение космических пространств станет логичным следующим шагом. Но вряд ли этот шаг возможен с использованием тех же технологий, что подходят для орбитальных станций или даже для отправки людей и грузов на Луну.

К тому же Марсу лететь придётся лететь год в одну сторону, рассказывают в «Росатоме». В госкорпорации в феврале создали лабораторный прототип плазменного электрореактивного ракетного двигателя на базе магнитно-плазменного ускорителя с повышенными параметрами тяги (не менее 6 Н) и удельного импульса (не менее 100 км/с). Плазменные двигатели способны довести космический аппарат до Луны или даже до более далёких объектов, но срок такого путешествия будет всё равно слишком большой. Чтобы сократить сроки миссии, скажем, на Марс, то есть путь туда и обратно, до 30-60 дней, сейчас разрабатывают ядерные двигательные установки, которые будут использоваться для «космических ядерных буксиров». 

Ранее сообщалось, что НИЦ «Курчатовский институт» (входит в «Росатом») разрабатывает безэлектродный плазменный ракетный двигатель (БПРД) мощностью 100 кВт. Это аналог электромагнитного ускорителя с изменяемым удельным импульсом VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) от Ad Astra.

Кстати, потенциальным топливом для термоядерных реакторов и в последующем двигателей может стать лунный грунт, который содержит гелий-3. Этот ресурс хочет применять компания Helion Energy, она уже привлекла 570 млн долларов, в том числе от NASA. В России тему термоядерных реакторов развивает группа учёных в Отделе физики высоких плотностей энергии в Физическом институте им. П. Н. Лебедева Российской академии наук под руководством Мозгового Александра Григорьевича. 

Наиболее достоверны двигатели, которые могут использовать энергию деления или энергию синтеза. Из ближайшего, скорее всего, будут разработаны мощные плазменные двигатели на сверхпроводниках в катушках для удержания плазмы. На них можно будет освоить ближайшие планеты. 

Нам мало Марса. Мы хотим к звёздам. А до Проксимы Центавра, ближайшей к нам, лететь 4,24 световых года. Понадобится какой-то абсолютно иной подход к двигателям, топливу или же в принципе к отношению к пространству и времени. В книге «Задача трёх тел» Лю Цысиня речь идёт об использовании ​аннигиляции материи и антиматерии в качестве источника энергии. 

Из более далёких, но реально инженерно осуществимых вариантов двигателя, можно использовать в качестве рабочего тела разогнанные до релятивистских скоростей частицы или ядра веществ. Тогда в них можно вложить максимальный импульс. Аппараты можно будет разогнать до скоростей, близких к скорости света, и путь до звёзд может сократиться до десятилетия.

Как во многих играх, человечеству нужно искать варианты лазеек, которые можно обнаружить при изучении фундаментальных особенностей физики нашей Вселенной. Например, гравитации и особенности чёрных дыр или возможных их антиподов — белых дыр. Это будет похоже на вариант Chorus с «прыжковыми вратами». Или же мы найдём способ использовать физику пространства, тёмной материи и энергии в поисках создания локальных зон с особыми свойствами, которые позволят двигаться быстрее. Например, Эрик Ленц предложил свой сверхсветовой вариант двигателя, а Алексей Бобрик и Джованни Мартир предложили метрику для субсветовых двигателей, способных локально замедлять время внутри варп-пузыря.

А какие ваши любимые игры про космос? И какие способы межпланетных перелётов вы считаете реальными?

P.S. За консультацию и помощь в подготовке материала благодарю Илью Чеха (сооснователя компании «Моторика» и гильдии «Рубежи науки») и Александра Сенкевича (члена гильдии «Рубежи науки», руководителя компании ООО «ЗВЕЗДА» и сотрудника лаборатории методов ядерно-физических экспериментов МФТИ).