Страница:
11. Прежде чем на магнитные диски стали записывать биты, на них не без успеха писали звук. Однако, в отличие от цифровой техники, в записи аналогового звука магнитные диски уступили магнитной ленте.
12. Заокеанская магнитола с восьмидорожечной кассетой Ampex—RCA.
13. История развития аудиокассет — пыль на сапогах современной флэш-памяти.
15. В бременском музее работают не просто энтузиасты, но и недюжинные специалисты. Старую технику им несут валом, а они ее восстанавливают, реставрируют и лишние экспонаты даже продают — в отдельном зале, недорого, гораздо дешевле современных имитаций с цифровой начинкой.
16. Есть в бременском музее и первые телевизоры, и первые видеомагнитофоны, и даже монтажные пульты. Но представлены не так широко, как чистый радиоприем.
18. Короче говоря, Car Audio.
21. Неизменный для ламповых радиоприемников индикатор magic eye в высшем проявлении был перемещен в бегунок настройки.
22. Современным CD-чейнджерам было у кого учиться: и пятьдесят лет назад людям хотелось, чтобы музыка звучала вечно.
24. Не сверхстаринный на вид прибор требует пояснения. У него не просто моторизованный (как альтернатива ручному) привод настройки, но и алгоритм автоматической настройки. Короче, автопоиск станций. 1963 год.
25. Shaub-Lorenz Music Center 1965 года — своего рода прообраз файловой организации на магнитных носителях. Внутри помимо приемника широкая 14-дорожечная лента, куда можно записать ценную радиотрансляцию. А потом — выбирай любую с помощью оригинального указателя.
27. История бума в буме — карманные радиоприемники всех мастей.
29. А вот и первый в мире (ну, или один из первых) проигрыватель музыкальных компакт-дисков.
30. Инженерное образование не позволило мне пройти мимо этого довольно современного на вид музыкального комбайна от Sharp. Суть: виниловый диск здесь не переворачивают, потому предусмотрен «обоюдосторонний» звукосниматель. Двусторонние DVD уже давно не редкость, вот бы и их не переворачивать…
вопросов. По результатам сопоставления темперамента покупателя с моделью камеры и степенью удовлетворенности от покупки предлагается рациональный подход к выбору фотоаппаратов на основе классификации людей по четырем типам характера.
Владельцы нескольких фотоаппаратов, подчас таскающие их с собой все сразу, вписываются в рассмотренную классификацию со следующим пояснением. «Обычно чистых темпераментов не бывает. Каждый человек имеет сочетание двух темпераментов, один из которых основной, а другой дополнительный… Но постоянное проявление только основного и дополнительного темперамента скорее исключение, чем правило. Личность содержит в себе все четыре темперамента, но в разной пропорции. Каждый из них выходит на первый план, в зависимости от ситуации» [Подробнее на www.psifaktor.com/temperament/temperament.html].
Рано или поздно фотоаппараты научатся подстраиваться не под условия съемки, а под характер снимающего. Ведь современные ЦФК содержат достаточно мощные процессоры, чтобы самостоятельно определить и систематизировать привычки пользователя. Остается переложить опросник Айзенка на язык EXIF-данных, и коммерческий успех «интеллектуальной камере» обеспечен. Я бы с удовольствием купил семейный аппарат с колесиком выбора режимов холерик/сангвиник/флегматик/меланхолик. Политкорректность останавливает меня от скоропалительных предложений по конкретным настройкам каждой из перечисленных предустановок, но в графической форме я могу себе это представить.
Несмотря на встроенные в камеры часы и календари, связь режимов съемки со знаками зодиака представляется более сложной задачей. Чей гороскоп сильнее влияет на получение удачного кадра: фотографа или модели? И в какое положение ставить колесико при съемке звездного неба?
www.alienskin.com.
Не беда, что производитель позиционирует свою новинку в качестве конвертера фотографий в рисунки, акварели и прочую живопись. И дело не в том, что результаты обработки портретов иногда проходят тест Тьюринга у людей, знакомых с живописью. В этой заметке мы предлагаем использовать недокументированные возможности SnapArt с несколько неожиданной целью — для имитации рукописных шрифтов.
Может статься, что после публикации рассматриваемая программа послужит совершенствованию методики сегрегирования живых посетителей сайтов и роботов по уровню возможности распознавания зашумленного текста. Ведь нельзя исключить, что OCR-программы уже научились решать привычные ребусы.
Иное дело — рукопись, где за всю жизнь мы даже собственный автограф не способны повторить со стопроцентной тождественностью. Потому усилия по созданию программ распознавания почерка столь велики, что должны были бы, как всякое действие, породить не только коммерческий продукт, но и противодействие.
Вектор противодействия следует искать в направлении генерации псевдорукописных шрифтов с плавающим начертанием букв. Например, шрифт может динамически меняться в зависимости от манеры набора текста на клавиатуре конкретным оператором (уверенно, импульсивно, торопливо и т. п.). Однако намеченного противодействия усилиям по распознаванию почерка в софтверной индустрии не наблюдается, что говорит как минимум об ином направлении приложения декларируемых [Например в диссертации Давида Яна, руководителя ABBYY] усилий.
Восполним пробел впереди паровоза. Программно сымитируем основное свойство рукописного текста — повторяющуюся неповторимость каждой буквы (например, "w" на рис. 1).
Из средств SnapArt лучше всего использовать для этой цели фильтр Stylize (с учетом рекомендаций из упомянутых «Основ графологии»). Опытным путем (подробнее см. публикацию «FineReader как детектор лжи» в «Домашнем Компьютере») установлена наибольшая стойкость к алгоритму OCR у контурных букв. Именно такие, нет, не шрифты, а исходники для их создания, генерирует фильтр Stylize практически из любых начертаний, сохраненных в растровом формате. Собственно, для означенной цели этих букв-картинок достаточно [Процесс создания шрифта из растровых заготовок подробно описан в материале «Чтение? Дело привычки» в «Домашнем компьютере»].
Остается отметить постпраздничную актуальность использования рассмотренного пакета фильтров по прямому назначению. Во-первых, размытые тремором рук кадры обрабатываются столь же четко, как и идеальные студийные фотографии. Во-вторых, «отдых», запечатленный «маслом» (рис. 2), смотрится гораздо изящнее документального снимка (который я даже не стану приводить в уменьшенном масштабе).
ЦФК или КПЗ?
Автор: Алексей Климов
Когда фотоаппараты стали называть «камерами», мое отношение к ним изменилось. Потому что я давно забыл оптические законы камеры-обскуры, формирующей изображение окружающего мира на своей внутренней стенке через маленький глазок в ставнях. А вот законы камеры обычной, с глазком в дверях, средства массовой информации нам ежедневно напоминают.
«Ботать по фене» становится модным и вполне приличным. Язык в сознании читателя выворачивается наизнанку, переосмысливается, мутируя в «новую речь». А вместе с языком мутируют вековые общечеловеческие ценности и подменяются прямо противоположными.
www.aferizm.ru
Учитывая, что снимки периодически перекачиваются из камеры в компьютер, место временного содержания задержанных мгновений правильнее именовать КПЗ — «камера предварительного заключения». Дабы акцентировать мобильность, логично продолжить ассоциацию и вспомнить автозак или милицейский воронок — «камеры» передвижные. Развив тему аналогии, отметим именование цифровых снимков номерами, на манер матерых сидельцев.
А вот EXIF-татуировка протокола «задержания» графического файла (время, условия освещенности, зона фокусировки…) правоохранительными органами к живым людям (пока?) не применяется — слишком строго, прямо как в «Матрице».
А почему названием фильма выбрана именно эта деталь цифрового мира, хотя розничному покупателю она знакома гораздо меньше, скажем, флэшки? Дело в том, что фотоматрица видит и запоминает мир «за решеткой»! Решеткой, которая разделяет пикселы и, собственно, задает размерность матрицы.
В первоапрельском номере допустимо пояснять серьезные технические вопросы смешными гуманитарными отступлениями. Поэтому рассмотрим психоделические аспекты попадания вашего портрета не только «в камеру», но и за матричную решетку на примере из жизни «одного художника», которому заказали плакат с лицом тогдашнего вождя на всю стену. Плоттеров еще не было, проекторов тоже. Взял халтурщик за образец портрет из газеты и стал переносить на стену «с увеличением» старым казацким способом «по клеточкам». То есть расчертил исходную картинку сеткой карандашных линий, эдак 16х16. И такой же размерности матрицу на стене набросал, только клетки раз в двадцать побольше. Перерисовать содержимое каждой ячейки гораздо проще, чем соблюсти пропорции лица целиком, стоя где-нибудь между ноздрями плаката.
Но госзаказчик, принимая работу, в глазомере безымянного мастера усомнился: «Непохож!» — говорит. Художник возмущен: «Сравнивайте сами!» — и исходник протягивает. А решетку-то карандашную не стер — заказчику прищур вождя из-за нее сразу как-то по-другому увиделся. Попал ли тот художник за работу в КПЗ или в гламурную галерею, зависит от года пересказа байки. В пятилетку расцвета культа вуду его и в асфальт закатать могли, чтоб не каркал.
Короче, вы поняли: надо что-то противопоставить негативной парадигме попадания частицы души снимаемого «за решетку», «в камеру». Изменим направление движения процесса съемки с "в" на «из». Ведь цифровые камеры в момент открытия затвора излучают много больше, чем поглощают. Во избежание объяснений, что именно излучают объективы цифровиков (а металлические корпуса задерживают), вновь обратимся к гуманитарной аналогии.
Вспомним русофильную «птичку», которая, по заверениям студийных мастеров, вылетит из скворечника на треноге, как только будет снята крышка. Выражения лиц многих поколений детей, впервые пришедших в фотоателье, сформированы секундами веры именно в эту байку. Надо признать, что выражения получались более адекватными по сравнению с результатами воздействия глумливой просьбы «Сы-ы-ыр!» во времена дефицита сыра.
Сегодняшние дети, позируя фотографу, не ждут «птичку», потому что смотрящие на них камеры меньше виденных ими птичек, да и скворечники редко кто делает, ну разве в 3DS Max. Что же сказать ребенку, пытливо, словно надзиратель, всматривающемуся в глазок камеры? «Сейчас вылетит агент Смит!»?
Предлагаю читателям самим найти новые имена для цифровых фотоаппаратов и действий с их использованием. Потому что я больше не сажаю в камеру своих близких и «на себе не показываю» — примета плохая.
Когда фотоаппараты стали называть «камерами», мое отношение к ним изменилось. Потому что я давно забыл оптические законы камеры-обскуры, формирующей изображение окружающего мира на своей внутренней стенке через маленький глазок в ставнях. А вот законы камеры обычной, с глазком в дверях, средства массовой информации нам ежедневно напоминают.
«Ботать по фене» становится модным и вполне приличным. Язык в сознании читателя выворачивается наизнанку, переосмысливается, мутируя в «новую речь». А вместе с языком мутируют вековые общечеловеческие ценности и подменяются прямо противоположными.
www.aferizm.ru
Учитывая, что снимки периодически перекачиваются из камеры в компьютер, место временного содержания задержанных мгновений правильнее именовать КПЗ — «камера предварительного заключения». Дабы акцентировать мобильность, логично продолжить ассоциацию и вспомнить автозак или милицейский воронок — «камеры» передвижные. Развив тему аналогии, отметим именование цифровых снимков номерами, на манер матерых сидельцев.
А вот EXIF-татуировка протокола «задержания» графического файла (время, условия освещенности, зона фокусировки…) правоохранительными органами к живым людям (пока?) не применяется — слишком строго, прямо как в «Матрице».
А почему названием фильма выбрана именно эта деталь цифрового мира, хотя розничному покупателю она знакома гораздо меньше, скажем, флэшки? Дело в том, что фотоматрица видит и запоминает мир «за решеткой»! Решеткой, которая разделяет пикселы и, собственно, задает размерность матрицы.
В первоапрельском номере допустимо пояснять серьезные технические вопросы смешными гуманитарными отступлениями. Поэтому рассмотрим психоделические аспекты попадания вашего портрета не только «в камеру», но и за матричную решетку на примере из жизни «одного художника», которому заказали плакат с лицом тогдашнего вождя на всю стену. Плоттеров еще не было, проекторов тоже. Взял халтурщик за образец портрет из газеты и стал переносить на стену «с увеличением» старым казацким способом «по клеточкам». То есть расчертил исходную картинку сеткой карандашных линий, эдак 16х16. И такой же размерности матрицу на стене набросал, только клетки раз в двадцать побольше. Перерисовать содержимое каждой ячейки гораздо проще, чем соблюсти пропорции лица целиком, стоя где-нибудь между ноздрями плаката.
Но госзаказчик, принимая работу, в глазомере безымянного мастера усомнился: «Непохож!» — говорит. Художник возмущен: «Сравнивайте сами!» — и исходник протягивает. А решетку-то карандашную не стер — заказчику прищур вождя из-за нее сразу как-то по-другому увиделся. Попал ли тот художник за работу в КПЗ или в гламурную галерею, зависит от года пересказа байки. В пятилетку расцвета культа вуду его и в асфальт закатать могли, чтоб не каркал.
Короче, вы поняли: надо что-то противопоставить негативной парадигме попадания частицы души снимаемого «за решетку», «в камеру». Изменим направление движения процесса съемки с "в" на «из». Ведь цифровые камеры в момент открытия затвора излучают много больше, чем поглощают. Во избежание объяснений, что именно излучают объективы цифровиков (а металлические корпуса задерживают), вновь обратимся к гуманитарной аналогии.
Вспомним русофильную «птичку», которая, по заверениям студийных мастеров, вылетит из скворечника на треноге, как только будет снята крышка. Выражения лиц многих поколений детей, впервые пришедших в фотоателье, сформированы секундами веры именно в эту байку. Надо признать, что выражения получались более адекватными по сравнению с результатами воздействия глумливой просьбы «Сы-ы-ыр!» во времена дефицита сыра.
Сегодняшние дети, позируя фотографу, не ждут «птичку», потому что смотрящие на них камеры меньше виденных ими птичек, да и скворечники редко кто делает, ну разве в 3DS Max. Что же сказать ребенку, пытливо, словно надзиратель, всматривающемуся в глазок камеры? «Сейчас вылетит агент Смит!»?
Предлагаю читателям самим найти новые имена для цифровых фотоаппаратов и действий с их использованием. Потому что я больше не сажаю в камеру своих близких и «на себе не показываю» — примета плохая.
КОСМОС: Если завтра на Марс
Автор: Александр Бумагин
Первого апреля принято рассказывать всякие небылицы. Поэтому мы с чистой совестью поставили статью про пилотируемые полеты на Марс именно в первоапрельский номер. Эта мечта начиналась с небылиц, которые на полном серьезе выдумывали наши отцы, а многое из того, что без всяких шуток предлагают для покорения Марса сегодня, небылицами назовут наши дети.
Представьте, что в шестидесятых годах прошлого века на Марс в районе северного полюса высаживаются сразу пять аппаратов. Трое людей, сидящие в одном из них, на поверхности формируют состав из пяти платформ, на которых есть две ракеты для возврата, буровая установка, робот-манипулятор, летательный аппарат для разведки воздухом и, наконец, ядерная энергоустановка. Этот поезд на крупногабаритных колесах за один год проходит путь до другого полюса, экипаж собирает ценный научный материал, а потом с триумфом возвращается на орбиту, где его ждут еще трое космонавтов… Первоапрельская шутка? Вовсе нет. Это в действительности существовавший в ОКБ-1 Королева план покорения Красной планеты. Несмотря на то что появился он еще до полета Гагарина, готовили его не ради потехи.
Да, серьезным планам пилотируемой экспедиции на Марс не пять-десять лет от роду. Первые работы российских ученых (Циолковский, Рюмин, Перельман) о межпланетных сообщениях увидели свет еще в начале прошлого века. Немец фон Браун в 1952 году опубликовал проект полета на Марс, а вскоре после запуска первого спутника над тем же вопросом стали думать в ОКБ-1, потом в США…
На заре космической эры, в 1959 году, под руководством Глеба Максимова был подготовлен проект «Тяжелый межпланетный корабль» (ТМК). Корабль, весящий 75 тонн, должен был взлететь с Земли с тремя космонавтами на борту, отправиться к Марсу, облететь его и пуститься в обратный путь. На Землю возвращался лишь маленький спускаемый аппарат, все прочее «дарилось» Солнцу. Через несколько лет наработки ТМК лягут в основу гораздо лучше продуманного проекта МАВР, который, тем не менее, будет признан неудачным.
В том же 1959 году конкурирующая группа конструкторов, ведомая Константином Феоктистовым, начала работу над принципиально другим проектом ТМК. Кораблю не нужно было стартовать с Земли целиком. Он должен был собираться на орбите и только потом отправиться к Марсу. Проект предусматривал высадку трех человек на Марс (еще трое оставались на орбите). В первоначальном виде эти планы оказались неосуществимы, но позднее из них вырос проект «Аэлита», а главная идея модульности межпланетного корабля, собираемого в космосе, жива до сих пор и используется как основа для всех перспективных разработок.
Общими для наших проектов всегда оставались электрореактивные двигатели (ЭРД) межпланетного корабля. Эти двигатели обладают малой тягой, но могут работать в течение длительного времени. Их большое число делает двигательную подсистему надежной, а ее элементы — взаимозаменяемыми. Поначалу источником энергии для таких двигателей видели небольшой ядерный реактор.
Принцип работы ЭРД основан на использовании электричества для сообщения нужного количества энергии рабочему телу (как правило, но не всегда, легкому газу), частицы которого, получив, тем самым, большой импульс, выбрасываются из сопла. Рабочее тело можно нагреть, можно после предварительной ионизации и разделения электронов и ионов разогнать частицы в электромагнитном поле. В зависимости от этого меняется и конструкция ЭРД. Главным достоинством этого класса двигателей является высокий удельный импульс, который достигается благодаря высокой скорости истечения рабочего тела, теоретически способной достигать двух сотен километров в секунду. ЭРД потребляют мало топлива, весят сравнительно немного, но весьма охочи до электричества. Кроме того, плотность тяги (отношения величины тяги к площади сечения выбрасываемой двигателем струи) в таких двигателях очень мала, поэтому они не способны придать тяжелому аппарату большое ускорение, то есть на быстрое и одновременно сильное изменение траектории полета они не рассчитаны. Впрочем, это обстоятельство частично компенсируется невиданным для ХРД суммарным временем работы, достигающем сотен часов. В современных аппаратах эти двигатели, как правило, используются только для коррекции орбит, но порой ЭРД является основным: таковым, скажем, обладал зонд SMART 1. В качестве источника энергии для комплекса мощных ЭРД эффективнее всего использовать огромные панели солнечных батарей.
Космических аппаратов с ЯРД еще не было, но работы над созданием таких двигателей велись в СССР и США. Как ясно из названия, в двигателях этого типа рабочее тело нагревается за счет энергии, вырабатываемой ядерным реактором. Эксперименты с ЯРД на Земле связаны с неминуемым радиационным заражением. Во многом именно поэтому работа здесь движется не слишком спешно. При эксплуатации двигателя в космосе экипаж и электроника корабля тоже должны быть защищены от вредного излучения реактора. США проводили наземные испытания двигателя NERVA, которые, несмотря на сырость технологий, продемонстрировали почти двукратное превосходство по удельному импульсу над лучшими ХРД. При этом тяга ядерных двигателей будет сравнимой с тягой ХРД, отчего ЯРД и рассматриваются как одна из альтернатив при проектировании межпланетной экспедиции.
Если отбросить совсем уж экзотичные в наши дни технологии, то для полета к Марсу нужен или ЯРД, или комплекс из сотен недорогих ЭРД. Последние гораздо проще и безопаснее в эксплуатации. За счет большого числа ЭРД этот вариант кажется еще и надежнее, поскольку нетрудно предусмотреть любое разумное количество резервных двигателей. С другой стороны, ЯРД сочетают в себе эффективность ХРД и малую массу комплекса ЭРД, а потому им прочат далекое будущее.
Видеть-то видели, но ничего похожего в действительности не существовало. Не только двигатели, а каждый блок ТМК нужно было придумать, спроектировать, испытать. Особое значение придавалось системе жизнеобеспечения (СОЖ), при создании которой нужно было учесть огромное количество разнообразных факторов. В 1967 году в СССР прошли самые ранние эксперименты по длительной (годичной) изоляции троих человек в небольшом наземном комплексе. Вся отечественная программа, связанная с орбитальными станциями, выросла на результатах того эксперимента и марсианской программе в целом.
В начале 60-х СССР ввязался в лунную гонку, и только когда стало ясно, что первыми на Луне будут американцы, возник проект «Аэлита». Согласно этому плану, полет на Марс длился 630 дней, тридцать из которых ТМК должен был находиться на орбите околомарсианской орбите (экспедиция на поверхности — пять дней). Специальная ракета Н-1, на которую рассчитывали еще с 1959-го, имела максимальную полезную нагрузку в 75 тонн, и для «Аэлиты» потребовалось бы два запуска. Два блока ТМК должны были в автоматическом режиме состыковаться на орбите, образовав 150-тонный комплекс. Дабы защититься от излучения, ядерный реактор мощностью 15 МВт отделялся от прочих систем и экипажа из четырех человек длинным коническим радиатором. После вывода на орбиту и стыковки комплекс покидал пределы радиационных поясов Земли [В целях экономии топлива пересечь радиационные пояса предполагается за несколько дней, что крайне вредно для экипажа. Из-за этого доставлять к стартовой орбите корабль и людей было решено порознь.], и к нему доставлялся экипаж. На Марс должен был сесть один аппарат [Знания об атмосфере Марса в то время были очень ненадежными, поэтому спуск считался самым рискованным этапом полета. Форм для спускаемого аппарата придумывалось множество, и даже в наше время этот вопрос не решен до конца], включающий в себя ракетную систему для возврата на орбиту. После завершения исследований, корабль возвращался к Земле. К сожалению, в 1974 году проектные работы над Н-1 были остановлены, после чего на много лет встала и вся марсианская программа.
Первого апреля принято рассказывать всякие небылицы. Поэтому мы с чистой совестью поставили статью про пилотируемые полеты на Марс именно в первоапрельский номер. Эта мечта начиналась с небылиц, которые на полном серьезе выдумывали наши отцы, а многое из того, что без всяких шуток предлагают для покорения Марса сегодня, небылицами назовут наши дети.
Представьте, что в шестидесятых годах прошлого века на Марс в районе северного полюса высаживаются сразу пять аппаратов. Трое людей, сидящие в одном из них, на поверхности формируют состав из пяти платформ, на которых есть две ракеты для возврата, буровая установка, робот-манипулятор, летательный аппарат для разведки воздухом и, наконец, ядерная энергоустановка. Этот поезд на крупногабаритных колесах за один год проходит путь до другого полюса, экипаж собирает ценный научный материал, а потом с триумфом возвращается на орбиту, где его ждут еще трое космонавтов… Первоапрельская шутка? Вовсе нет. Это в действительности существовавший в ОКБ-1 Королева план покорения Красной планеты. Несмотря на то что появился он еще до полета Гагарина, готовили его не ради потехи.
Да, серьезным планам пилотируемой экспедиции на Марс не пять-десять лет от роду. Первые работы российских ученых (Циолковский, Рюмин, Перельман) о межпланетных сообщениях увидели свет еще в начале прошлого века. Немец фон Браун в 1952 году опубликовал проект полета на Марс, а вскоре после запуска первого спутника над тем же вопросом стали думать в ОКБ-1, потом в США…
На заре космической эры, в 1959 году, под руководством Глеба Максимова был подготовлен проект «Тяжелый межпланетный корабль» (ТМК). Корабль, весящий 75 тонн, должен был взлететь с Земли с тремя космонавтами на борту, отправиться к Марсу, облететь его и пуститься в обратный путь. На Землю возвращался лишь маленький спускаемый аппарат, все прочее «дарилось» Солнцу. Через несколько лет наработки ТМК лягут в основу гораздо лучше продуманного проекта МАВР, который, тем не менее, будет признан неудачным.
В том же 1959 году конкурирующая группа конструкторов, ведомая Константином Феоктистовым, начала работу над принципиально другим проектом ТМК. Кораблю не нужно было стартовать с Земли целиком. Он должен был собираться на орбите и только потом отправиться к Марсу. Проект предусматривал высадку трех человек на Марс (еще трое оставались на орбите). В первоначальном виде эти планы оказались неосуществимы, но позднее из них вырос проект «Аэлита», а главная идея модульности межпланетного корабля, собираемого в космосе, жива до сих пор и используется как основа для всех перспективных разработок.
Общими для наших проектов всегда оставались электрореактивные двигатели (ЭРД) межпланетного корабля. Эти двигатели обладают малой тягой, но могут работать в течение длительного времени. Их большое число делает двигательную подсистему надежной, а ее элементы — взаимозаменяемыми. Поначалу источником энергии для таких двигателей видели небольшой ядерный реактор.
Ракета ракете рознь
Двигатели в космических полетах решают если не все, то очень многое. На отказы ракетной техники приходится большая часть всех неполадок в этой отрасли, и, несмотря на всеобщее преобладание ракет, работающих на принципе окисления топлива, поиски лучшего решения здесь никогда не прекращаются. Классические химические ракетные двигатели (ХРД) слишком охочи до топлива, и масса двигательного комплекса, способного доставить тяжелый корабль к Марсу и обратно, получается слишкой большой. В контексте полета на Марс наиболее близки к осуществлению проекты, базирующиеся на электрореактивных и ядерных реактивных двигателях (ЭРД и ЯРД).Принцип работы ЭРД основан на использовании электричества для сообщения нужного количества энергии рабочему телу (как правило, но не всегда, легкому газу), частицы которого, получив, тем самым, большой импульс, выбрасываются из сопла. Рабочее тело можно нагреть, можно после предварительной ионизации и разделения электронов и ионов разогнать частицы в электромагнитном поле. В зависимости от этого меняется и конструкция ЭРД. Главным достоинством этого класса двигателей является высокий удельный импульс, который достигается благодаря высокой скорости истечения рабочего тела, теоретически способной достигать двух сотен километров в секунду. ЭРД потребляют мало топлива, весят сравнительно немного, но весьма охочи до электричества. Кроме того, плотность тяги (отношения величины тяги к площади сечения выбрасываемой двигателем струи) в таких двигателях очень мала, поэтому они не способны придать тяжелому аппарату большое ускорение, то есть на быстрое и одновременно сильное изменение траектории полета они не рассчитаны. Впрочем, это обстоятельство частично компенсируется невиданным для ХРД суммарным временем работы, достигающем сотен часов. В современных аппаратах эти двигатели, как правило, используются только для коррекции орбит, но порой ЭРД является основным: таковым, скажем, обладал зонд SMART 1. В качестве источника энергии для комплекса мощных ЭРД эффективнее всего использовать огромные панели солнечных батарей.
Если отбросить совсем уж экзотичные в наши дни технологии, то для полета к Марсу нужен или ЯРД, или комплекс из сотен недорогих ЭРД. Последние гораздо проще и безопаснее в эксплуатации. За счет большого числа ЭРД этот вариант кажется еще и надежнее, поскольку нетрудно предусмотреть любое разумное количество резервных двигателей. С другой стороны, ЯРД сочетают в себе эффективность ХРД и малую массу комплекса ЭРД, а потому им прочат далекое будущее.
Видеть-то видели, но ничего похожего в действительности не существовало. Не только двигатели, а каждый блок ТМК нужно было придумать, спроектировать, испытать. Особое значение придавалось системе жизнеобеспечения (СОЖ), при создании которой нужно было учесть огромное количество разнообразных факторов. В 1967 году в СССР прошли самые ранние эксперименты по длительной (годичной) изоляции троих человек в небольшом наземном комплексе. Вся отечественная программа, связанная с орбитальными станциями, выросла на результатах того эксперимента и марсианской программе в целом.
В начале 60-х СССР ввязался в лунную гонку, и только когда стало ясно, что первыми на Луне будут американцы, возник проект «Аэлита». Согласно этому плану, полет на Марс длился 630 дней, тридцать из которых ТМК должен был находиться на орбите околомарсианской орбите (экспедиция на поверхности — пять дней). Специальная ракета Н-1, на которую рассчитывали еще с 1959-го, имела максимальную полезную нагрузку в 75 тонн, и для «Аэлиты» потребовалось бы два запуска. Два блока ТМК должны были в автоматическом режиме состыковаться на орбите, образовав 150-тонный комплекс. Дабы защититься от излучения, ядерный реактор мощностью 15 МВт отделялся от прочих систем и экипажа из четырех человек длинным коническим радиатором. После вывода на орбиту и стыковки комплекс покидал пределы радиационных поясов Земли [В целях экономии топлива пересечь радиационные пояса предполагается за несколько дней, что крайне вредно для экипажа. Из-за этого доставлять к стартовой орбите корабль и людей было решено порознь.], и к нему доставлялся экипаж. На Марс должен был сесть один аппарат [Знания об атмосфере Марса в то время были очень ненадежными, поэтому спуск считался самым рискованным этапом полета. Форм для спускаемого аппарата придумывалось множество, и даже в наше время этот вопрос не решен до конца], включающий в себя ракетную систему для возврата на орбиту. После завершения исследований, корабль возвращался к Земле. К сожалению, в 1974 году проектные работы над Н-1 были остановлены, после чего на много лет встала и вся марсианская программа.