この投稿はの一部です SF の科学, 私たちのお気に入りの SF 映画、テレビ番組、書籍における科学 (または科学の欠如) を分析する Mashable の継続的なシリーズ。
宇宙時代が始まって 60 年以上が経過した今、現実に打ち上げられる本物よりもはるかに高い頻度で、架空の宇宙船がスクリーンに登場します。
しかし、それは実際に飛ぶという意味ではありません。
星間旅行を想像することに関しては、これまでの宇宙飛行の歴史を考えると、SF デザイナーはあまり協力することができませんでした。私たちがこれまでに見たのは、基本的なロケット (地球の重力井戸から脱出するのに役立ちます)、飛行機のようなスペースシャトル (地球再突入に役立ちます)、月モジュール (月着陸船)、およびモジュール式軌道管 (国際宇宙ステーション) だけです。
人員がいない側には、衛星、深宇宙探査機、火星探査機があり、これらはすべて太陽系内での非常に狭い範囲の仕事のために設計されています。
その仕事が星間で人間を輸送することである場合、理論上、宇宙船の設計上の制約は少なくなります。しかし、それは、私たちがスクリーン上の SF で見たすべての奇妙で素晴らしい形やスタイルでそれらが登場することを意味するのでしょうか?
有名な SF 船のリアリズムを評価するために、私たちは Bobak Ferdowsi に相談しました。 （あなたは彼のことをもっとよく知っているかもしれません@tweetoutloudまたは「モヒカン刈りの男」、エンジニアになった彼が火星探査車キュリオシティの着陸を手伝った夜はインターネットで有名になりました。）
以下は、最も有名な架空の宇宙船から始めて、さまざまな有名な宇宙船について彼が語らなければならなかったものです。
USS エンタープライズ (オリジナル モデルと次世代モデル)
賢明な行動: 乗組員をワープドライブから遠ざけます。 クレジット: CBS
フェルドウシはオリジナルを見て育ったスタートレック。それは、イラン系アメリカ人の家族との絆を深める方法として、また、多様な背景を持つ人々を受け入れる将来の宇宙のビジョンとして役立ちました。と言っても過言ではありませんトレッキング彼は実際の宇宙ミッションの立ち上げに直接導かれました。
「私はそのバージョンの未来を現実にしたかったのです」と彼はインタビューで語った。
彼は大好きです次世代しかし、1990年代にアップグレードされたエンタープライズのインテリアは、オリジナルよりも現実的ではないとフェルドウシ氏は感じた。なぜ？一言で言えば、カーペットです。
「今日の宇宙船を見ると、必要最低限の美学が見られます」と彼は言う。
無関係な機器の 1 グラムごとに、惑星から打ち上げるのに燃料を費やす必要がある、あるいは宇宙戦闘の最中に 10 セントの電源を入れる必要があるなど、さらに 1 グラムの質量が必要になります。
「そして、さらに10キロのカーペットを追加するつもりですか？」
おそらく、ダイリチウム結晶の形での 23 世紀の豊富なエネルギー供給により、宇宙船の設計者は、どのくらいの質量を移動させる必要があるかについて不注意になったのでしょう。おそらく廊下のカーペットはすべて、宇宙艦隊にその製品をもっと使わせようとするビッグ・ダイリチウムの策略の一部にすぎないのかもしれない。
それでも、オリジナルのスタートレックと 2000 年代の前日譚シリーズ企業-- より信頼できる必要最小限の美学を提供しました。
「おそらくそれが、私たちが目指している現実の姿です」とフェルドウシ氏は言う。 「[1980年代の潜水艦映画]に見えるほど」ボートそれがますます宇宙探査のように見えます。
オリジナルシリーズとは言えません企業インテリアは大丈夫でした。まず、乗組員の周りには常にライトが点滅するコンピューターバンクがあった。
「実際的に見ても、見た目的にも、これはひどい選択だ」とフェルドウシ氏は言う。 「現代の航空機のコックピットが暗くなる様子を見てください」 -- これは、点滅する光に注意が必要な場合、すぐにそれが見えることを意味します。の次世代の LCD パネルとより滑らかでよりニュートラルな色は、乗組員を夢中にさせる可能性が低いようです。
冷静さを保ってください、カーク船長
船の外側に関して言えば、その古典的なデザインは、フェルドウシにとって非常に 1960 年代の産物であるように見えます。デトロイトからそのまま尾ひれが付いたコーラのボトルと空飛ぶ円盤が結びついたのです。それでも、宇宙船の設計に関しては、非常に賢いことをいくつか行っています。
まず第一に、すべて 1 色です。つまり、船の一部が他の部分よりも多くの熱を受け取るという、潜在的に悲惨な熱問題が発生することがありません。第二に、それは白ですが、すべての光子を反射するほど白ではないため、容器に過度の圧力がかかります。 「真っ暗な宇宙にいるなら、明るい色がいい」とフェルドウシ氏は言う。探査機や着陸船、シャトルの太陽に面した面が金や白で装飾されているのはそのためだ。
これは、近くの星から過剰な熱を奪うことを避けるのに役立つだけでなく、反射面を自由な推進力として使用することもできます。これらすべての反射光子は、余分なグラムのカーペットを移動するのに役立ちます。
(理想的な状況は、星から遠く離れて熱を受ける必要があるとき、船が白から黒に変わることです。フェルドウシ氏は最近、電子インクで覆われた「Kindleクラフト」を構築することを提案した。、一方から他方へ簡単に切り替えることができます。)
マッシュ可能な光の速度
もう一つの賢いことは、企業デザインはそうですか？ワープナセル、つまり推進フィンを、乗組員が居住するエリアから遠く離れた茎の上に設置します。これは、未来のエネルギー資源が逆効果になり始めた場合に役立つ安全機能です。 「ダイリチウム結晶室に人間を近づけたくない」とフェルドウシ氏は主張する。
彼が指摘するように、トレックの世界にはワンピース設計の船がたくさんあり、ワープナセルが船の主要部分に近づきすぎています。エンタープライズを設計した人は明らかに安全を念頭に置いていました。
デス・スター vs. ボーグ・キューブ
クレジット: ルーカスフィルム/CBS
ほとんどの場合、フェルドウシはむしろスタートレックよりもスター・ウォーズファン。スター・ウォーズ『』は物理学を著しく無視したファンタジーであり、それはある種のアイデアでした。ジョージ・ルーカスは「車と同じように簡単に乗り込んで運転できる宇宙船」を望んでいました。
ミレニアム・ファルコン号が宇宙で行うような旋回は、大気がなければ不可能です。
最後のジェダイ』重力がなければ爆撃実行は不可能である（「爆弾にはバネ仕掛けがあったのではないか」とフェルドウシ氏は示唆している）。 X-Wings がそのように翼の配置を変更する理由は、見た目がクールであるという事実以外にありません。そして、TIEファイターには目に見える推進システムさえありません。
しかし、フェルドウシがスター・ウォーズを完全に否定しているわけではない。私たちの多くと同じように、彼もその静かな瞬間に畏敬の念を抱きました。最後のジェダイそこでは巨大なスター・デストロイヤーが反乱軍の自爆的な光速機動によって真っ二つに引き裂かれる。
そして、デス・スターがあります。
「デス・スターは完全な球体なので、非常に効率的な設計になるだろう」とフェルドウシ氏は指摘する。あらゆる宇宙船の形状の中で、球体は体積に対する表面積の比率が最も低く、構築および維持に必要なエネルギーと材料の量が最小限に抑えられます。 「理想的には、内装も湾曲させたいですね」と彼は言います。
スタートレックで有名なボーグ キューブには同じことが当てはまりません。極悪非道なボーグの想定される効率とは裏腹に、惑星を脅かす巨大な六面体船は膨大なスペースの無駄である。デス・スターは、鉄鋼だけで推定8億5,200兆ドルかかるしかし、他の形状を採用した場合、その数値ははるかに高くなるでしょう。
それは月ではありません。表面積を非常に効率的に利用しています。
レッドドワーフ
ドワーフの少年たち。 クレジット: BBC
ホームコメディの場合、レッドドワーフ彼は科学に驚くほどの注意を払った。
1990 年代のショーでは、採掘船レッド ドワーフが何百万年も加速すると何が起こるかを探ります。ほとんどの SF 船とは異なり、光速を超えて物理法則を破ることはありません。しかし、それが近づくと、適切に奇妙な時間遅延効果が生じます。
それだけでなく、ドワーフは将来の宇宙船設計の最先端を行っていました。写真の右側、船の前方にある無線マストのような足場？
それはバサードヒット、宇宙そのものの物質のみを使用して船に動力を供給する理論的な手段。自由浮遊水素原子は、融合反応を引き起こすまで電磁場内で圧縮されます。
バサードのラムジェットは、圧縮するのに十分な水素が存在しないと考えられるため、最近では人気がなくなっています。それでも、試行にはポイントがつきます！
次に、船自体の本体は、乗組員が採掘した小惑星から部分的に構築されました。企業は近い将来、小惑星の採掘を検討している。
「彼らには大量の資源があり、それを空洞にすることができます。それは非常に実用的であり、すでに宇宙にあります」と、そこに到達するのにエネルギーは必要ないとフェルドウシ氏は言いました。
アーボガスト (『エクスパンス』より)
クレジット:
これは SF の歴史の中で最も有名な船ではないかもしれません。
しかし、Syfy のシーズン 2 で金星の謎を調査する科学船アーボガスト広がりは、宇宙船の設計において斬新で非常に役立つことを行います。着陸時に大きな膨張可能なリングで拡張します。
「それはまさにあなたが望んでいることです」とフェルドウシ氏は熱心に語った。
「大気圏を離れるときは、燃料を節約するために、できるだけ小さくしたい。突入するときは、できるだけ大きくて広くしたい。」――抵抗を増やして船の速度を落とすために、フェルドウシ氏は付け加えた。
セレニティ (ファイアフライより)
この船から空を奪うことはできない クレジット: キツネ
フェルドウシが好む必要最低限の潜水艦の美学は、カルト的な人気を誇る SF シリーズに登場するジャンキーな貿易船「セレニティ」にも反映されています。ホタル。
この船の空気力学的な鳥のようなデザインは、複数の惑星の大気圏に突入する必要があることを考えると適切です。 「非常に実用的」というのがフェルドウシ氏の評決だ。
さらにフェルドウシ氏は、翼の側面にレトロなロケットを使用していること、特に着陸時に翼が上方に跳ね上がる点を称賛している。のデザインを彷彿とさせますねスペースシップワン、翌年の 2004 年に X 賞を受賞した民間の準軌道宇宙船ホタル放送されなくなった。
SpaceShipOne (およびその後継の SpaceShipTwo は現在ヴァージン ギャラクティックによって宇宙観光用に開発中) は羽根のように翼を上向きに反転させて抗力を増加させ、上層大気中での速度を低下させます。
セレニティの制御されたロケット着陸は、近年の最も驚くべき現実の宇宙船の画像にもよく似ています。スペースXまた、Blue Origin ブースターは、ペイロードを軌道に届けた後、自ら着陸することができ、その過程で数百万ドルを節約できます。それは倹約のレベルですホタル乗組員は間違いなく感謝するでしょう。
バトルスター・ギャラクティカ
クレジット:
のようにホタル、バトルスター・ギャラクティカ（つまり、2004 年のミニシリーズは）最初から大きな現実的なことが 1 つありました。どちらの番組も、空間を完全に静寂として表現していました。
ギャラクティカまた、潜水艦の美学を取り入れて、戦艦や航空母艦の美学にアップグレードします。
「それは実用的です」とフェルドウシ氏は言う。 「これには一理ある。格納庫以外に大きなオープンスペースはあまりない。宇宙には華美なものや派手なものは何もない。」
ギャラクティカはフレームの長さに沿ってショックアブソーバーとして機能するリブを誇っており、これがなぜ四季にわたる戦争でこれほどの衝撃を耐えることができたのかを説明するのに役立ちます。また、錆びて壊れたような雰囲気もあり、ショーの冒頭でサイロンが攻撃したときに退役して博物館に変えられようとしていた船にふさわしいものです。
ギャラクティカは修理と補充の必要性 (常に背景のプロット ポイントである) により、画面上の宇宙船の中でユニークなものになっています。フェルドウシ氏は、比較的簡単に修理できることで知られる古いフォルクスワーゲンとこれを比較しています。ソフトウェアが減り、メカニックが増えます。
この船は古く、ネットワークに接続されておらず、主にアナログ技術と有線電話回線によって駆動されていたため、Cylon コンピューター ウイルスから救われました。このことから、将来の宇宙船も、あらゆる種類の悪意のある感染を防ぐために同様に「エアギャップ」が必要になるかどうかという興味深い疑問が生じます。
現在、国際宇宙ステーションにはインターネット接続がありますが、フェルドウシ氏は、ステーションが主に古い、より信頼性の高い遠隔測定システムに依存していると指摘します。
場合によっては、将来においても、昔ながらのやり方が望ましいこともあります。