Страница:
Дэвид Вебер
Вселенная Хонор Харрингтон
Хонор Харрингтон родилась 1 октября 1859 года эры Расселения в Скалистой Ложбине (усадьба семьи Харрингтон) в графстве Дювалье герцогства Долины Теней на Сфинксе. В общем-то можно сказать, что она родилась на закате длительного периода стабильности и мира в галактике. Ее родина, Звездное Королевство Мантикора, считалось одним из самых богатых государств (вероятно
самымбогатым, если считать на душу населения), доминируя на маршрутах межзвездной торговли за пределами Солнечной Лиги. Уже более сотни лет в галактике не видели больших войн, хотя, конечно, были как и всегда места (вроде Силезской Конфедерации), где вспыхивающие конфликты были скорее нормой, чем исключением. И не было оснований предполагать, что положение вещей может измениться, если не считать «раскатов грома» со стороны экономически депрессивной Народной Республики Хевен, которая силой аннексировала полдюжины соседних систем.
Но к 1901 году э.р. (время действия «Космической станции Василиск») положение изменилось, и изменилось радикально. Устойчивый экономический коллапс подвигнул экспансионизм НРХ до пределов невиданных с докосмической эры, и Звездное Королевство Мантикора оказалось непосредственно на пути экспансии. «Золотой век» подошел к концу, надвигалась межзвездная война, в которой практически каждый должен будет выбрать свою сторону, а военные операции достигнут небывалого размаха.
В этом приложении описываются некоторые значимые моменты устройства мира, в котором родилась Хонор… и который ей волей-неволей суждено изменить навсегда.
Но к 1901 году э.р. (время действия «Космической станции Василиск») положение изменилось, и изменилось радикально. Устойчивый экономический коллапс подвигнул экспансионизм НРХ до пределов невиданных с докосмической эры, и Звездное Королевство Мантикора оказалось непосредственно на пути экспансии. «Золотой век» подошел к концу, надвигалась межзвездная война, в которой практически каждый должен будет выбрать свою сторону, а военные операции достигнут небывалого размаха.
В этом приложении описываются некоторые значимые моменты устройства мира, в котором родилась Хонор… и который ей волей-неволей суждено изменить навсегда.
Общий обзор
Первый пилотируемый межзвездный корабль покинул Солнечную систему 30 сентября 2103 года. И, хотя на протяжении почти полусотни лет он оставался единственным, этот год был назван годом первым эры Расселения, а 1 января 2103 года стало 1 января 01 года э.р.
Еще более семи веков после старта «Прометея», сверхсветовые скорости оставались недостижимыми, и единственным средством межзвездной экспансии оставались корабли поколений* 1и, после разработки в четвертом веке эры Расселения, корабли с анабиозными камерами. Первые корабли использовали довольно простые реактивные двигатели, снабженные ловушками межзвездного водорода, чтобы сохранять ускорение после исчерпания первоначальных запасов рабочего тела. Дальнейшие разработки испробовали более экзотические двигатели, но были ли они термоядерными или фотонными — корабли оставались в принципе все теми же реактивными и досветовыми до 725 года э.р., когда был испытан первый прототип гипердвигателя.
При переходе в гиперпространство скорость была критическим фактором. Если скорость корабля, совершающего переход, превосходила 0, 3 световой, корабль разрушался. И, кроме того, прежде чем совершать переход, корабль должен был выйти за пределы гиперпорога, создаваемого гравитацией звезды. Радиус гиперпорога зависит от спектрального класса звезды, как показано в таблице 1.
Гипердвигатель был убийцей. Первые пятьдесят лет полетов в гипере потери были ужасающими. Хуже того, корабли погибали со всем экипажем, не оставляя записей и, таким образом, не давая никаких намеков на причины катастрофы. Со временем, тем не менее, были установлены две главные причины катастроф — «гравитационный сдвиг» (см. далее) и «пространственный сдвиг» (опасные возмущения энергии на границе гиперполос). Как только верхние гиперполосы были объявлены запретной зоной, потери из-за пространственного сдвига прекратились, но гравитационный сдвиг оставался чрезвычайно опасным и практически непредсказуемым явлением еще пять веков. Несмотря на эту непредсказуемость и продолжающиеся (хоть и реже) катастрофы, сверхсветовая скорость гиперкораблей сделала их естественным выбором для выполнения исследовательских и других задач, не требующих крупных команд. Для выполнения исследовательских полетов и курьерской доставки нанимали высокооплачиваемых специалистов, готовых мирится с риском, но уровень потерь продолжал препятствовать массовому развитию межзвездной коммерции, и гарантировал, что большинство колонистов предпочтет более медленный, но и более надежный, корабль с анабиозными камерами. Как следствие этого, скорость колонизации не возросла значимо в период 725—1273 годов э.р., хотя возможность выбора подходящей планеты для колонизации (благодаря работе исследователей на сверхсветовых кораблях) возросла неимоверно.
Предел скорости в гиперпространстве до 1273 года э.р. составлял около пятидесяти скоростей света, намного больше скорости досветовых кораблей, но все еще слишком мало, чтобы объединить звездные просторы в какое-либо подобие межзвездного сообщества. Впрочем, этого былодостаточно, чтобы основать старейшее из существующих межзвездных государств, Солнечную Лигу, состоящую из миров в радиусе примерно девяноста световых лет от Солнца колонизированных первыми.
Главная проблема, ограничивающая скорости в гиперпространстве, состоит в том, что переход в гипер сам по себе не создает движения. На самом деле такой переход сопровождается сложным процессом переноса энергии, который «съедает» скорость космического корабля. Корабль, совершающий переход, теряет примерно 92% той скорости, которую имел в нормальном пространстве. Это, естественно, увеличивает требуемые запасы рабочего тела для двигателя, особенно учитывая то, что в гиперпространстве водородные ловушки неэффективны и не могут помочь в его восполнении. С другой стороны, так как эффект «съедания» скорости не зависит от направления перехода (то есть потеря 92% скорости происходит как при переходе из нормального пространства в гипер, так и обратно), то вышедший из гиперпространства корабль будет иметь скорость только 8% от той, что была у него в гипере. Это чрезвычайно снижает расходы на торможение на финише путешествия и, таким образом, делает реактивные двигатели хотя бы пригодными для гиперкораблей.
Так как максимальная скорость, при которой переход «вверх», в гиперпространство, возможен, составляет 0, 3 c(примерно 89 907, 6 км/с), то исходная скорость в гиперпространстве не превышает 0, 024 c(или 7 192, 6 км/с). Но переход при 0, 3 cсопряжен с немалым риском. При такой скорости перехода вероятность катастрофы составляет почти 10%; понижение же скорости до 0, 23 cпрактически устраняет опасность и, так как разница в начальной гиперскорости не превосходит 1700 км/с, большинство капитанов предпочитают поступится скоростью. Даже в настоящее время переход вверх при 0, 3 cсовершают только военные и только в экстренных ситуациях. Для перехода же «вниз» нет скоростного лимита. То есть при любой гиперскорости переход в нормальное пространство не сопряжен с риском для корабля. (Что, впрочем, не значит, что команде понравятся ощущения сопровождающие переход, и что такой переход не скажется на износе гипергенераторов.) Дальнейший переход в более высокие гиперполосы может быть осуществлен при любой скорости вплоть до 0, 6 c. Ни один корабль не может превзойти скорость 0, 6 cв гиперпространстве (0, 8 cв нормальном пространстве), так как радиационные и пылевые щиты не смогут защитить команду и пассажиров при более высоких скоростях.
Войдя в гипер, корабль оказывается в своего рода сжатом пространстве, каждая точка которого соответствует точке нормального пространства, но расстояния между этими точками оказываются существенно меньше. Гиперпространство состоит из множества регионов или слоев — называемых «полосами» — близких, но различных измерений. Доктор Радхакришнан (признанный величайшим гиперфизиком после Адрианны Варшавской) называл гиперполосы «изнанкой творения», так как они могут рассматриваться как эхо нормального пространства, последствие конвергенции массы всей Вселенной. А доктор Варшавская однажды сказала: «Гравитация всюду деформирует пространство, хотя бы на ничтожно малую величину, и гиперпространством можно считать то, что прячется „внутри“ его складок».
На практике все это означает, что для корабля в гиперпространстве расстояние между точками нормального пространства будет «короче», и передвигаясь на субсветовых скоростях при помощи обычного реактивного двигателя корабль достигает эффектасверхсветовой скорости. Даже в гипере невозможно двигаться быстрее света; относительная близость точек нормального пространства просто создает впечатлениесверхсветового полета, следовательно, пользуясь реактивным двигателем и не входя в вышестоящие гиперполосы максимально достижимая скорость будет примерно в шестьдесят два раза больше чем та, которую корабль может развить в обычном пространстве.
Сама природа гиперпространства создает проблемы навигации, связи и наблюдению. Созданное гравитационными возмущениями, оно ведет себя подобно увеличительному стеклу, вызывая каскадный эффект все более сжатого пространства. Законы релятивистской физики применимы к каждой точке этого пространства, но инструменты гипотетического наблюдателя покажут все более нарастающие погрешности по мере возрастания дистанции. На расстоянии около 20 световых минут (359 751 000 км) погрешности нарастают настолько, что делают невозможными сколько-нибудь точные наблюдения. Говоря «около 20 световых минут», следует иметь в виду, что в зависимости от локальных условий это расстояние может варьироваться до 12% — то есть от 17, 6 световых минут (316 580 880 км) до 22, 4 световых минут (или 402 921 120 км). Таким образом гиперкорабль путешествует внутри «пузыря» доступного для обозрения диаметром от 633 161 760 до 805 842 240 километров. И даже в пределах этой сферы наблюдения и измерения будут достаточно грубыми. Можно сказать, что внутри «пузыря» наблюдатель может заметить что-нибудь, но только очень приблизительно определить где это «что-нибудь» расположено. Точные измерения просто невозможны за пределами дистанции в 5—6 миллионов километров, что делает навигацию стандартными способами нереальной.
Это сводило на нет практическое использование гиперпространства до изобретения гипержурнала в 731 году э.р. Гипержурнал представляет собой аналог инерциальной навигационной системы разработанной на Земле еще в двадцатом веке. Гипержурнал позволяет вести счисление пути комбинируя данные чрезвычайно точных сенсоров, данные о работе двигателей и отслеживая гравитационные градиенты по мере полета. Ранние модели гипержурналов имели точность не более 10 световых секунд на световой месяц, что значило, что на пути в 60 световых лет истинная позиция могла отличаться от вычисленной на два световых часа. Таким образом первым навигаторам гиперкосмоса следовало быть чрезвычайно внимательными и учитывать существенные погрешности прокладки курса. Современные же (1900 год э.р.) гипержурналы обеспечивают точность 0, 4 световых секунды на световой месяц (то есть отклонение позиции ГЖ от истинной после путешествия в 60 световых лет не превысит 288 световых секунд, что составляет менее 5 световых минут).
С самого начала освоения гиперпространства было известно о наличии множества гиперполос и о том, что чем «выше» полоса, тем больше сжатие пространства и, следовательно, больше эффективная скорость. Но использование высоких гиперполос было нерационально по двум главным причинам. Во-первых, хотя потери скорости при переходе в более высокую полосу каждый раз составляют 92% потерь предыдущего перехода (то есть при входе в альфа-полосу теряется 92% скорости, в бета-полосу — 84, 64%, гамма — 77, 87% и так далее), это не решает проблемы с расходом рабочего тела реактивного двигателя на разгон после каждого перехода.
Во-вторых, при переходе из полосы в полосу возникают завихрения энергии создающие «пространственный сдвиг» погубивший множество ранних гиперкораблей. И пространственный сдвиг становится все более опасным при продвижении к верхним полосам.
Даже для относительно «безопасных» нижних полос характерны потоки заряженных частиц и фокусированных гравитационных потоков. И если защитится от радиации не так сложно, то гравитационный сдвиг может разнести корабль на кусочки в любой полосе.
В гиперпостранстве гравитационные потоки приобретают форму широких, глубоких областей гравитационного напряжения пространства (до 50 световых лет шириной и вдвое меньшей глубины) «двигающегося» по гиперкосмосу. На самом деле поток остается на месте, но энергия и заряженные частицы, подхваченные его воздействием, перемещаются со световой или околосветовой скоростью. В этом смысле гравитационный поток служит переносчиком других энергий, а сам остается неподвижным, если не считать небольшого дрейфа. В основном именно дрейф потока делает его таким опасным. Точная аппаратура исследовательского корабля может отследить положение потока, но к моменту полета следующего корабля, поток может оказаться не там где его ожидают. Основные потоки вдоль главных маршрутов движения описаны достаточно аккуратно и о них собрано достаточное количество наблюдений, чтобы предсказать их дрейф. Более того — многие потоки можно считать «фиксированными», имея в виду, что их перемещения очень малы и взаимное положение таких потоков остается постоянным. Но есть и такие потоки, алгоритм перемещения которых (если «алгоритм» вообще есть) совершенно непонятен, перемещения могут происходить в любой момент. Примером может служить Разлом Селкира расположенный между Андерманской Империей и Силезской Конфедерацией, но есть и другие. И те, что располагаются в малопосещаемых (и, соответственно, малоисследованных) областях космоса могут быть чрезвычайно непредсказуемы.
Сердцевина любого гравитационного потока намного мощнее его переферии. Поток состоит из множества слоев и завихрений, ориентированных, в основном, одинаково. Однако встречаются в потоке и слои обратного «движения».
Несмотря на размеры потока, большая часть гиперпространства от них свободна. Настоящие монстры размерами более 10-15 световых лет редки, и, даже с учетом того, что в гиперпространстве все расстояния сжимаются, промежутки между ними огромны. Хотя, конечно, по мере перехода в верхние полосы интервалы между потоками сокращаются.
Основная опасность гравитационных потоков для первых поколений гиперкораблей заключалась в так называемом феномене «гравитационного сдвига». Это происходило, когда корабль входил в область действия потока, или. того хуже, в область подверженную влиянию нескольких потоков. В таких условиях сила гравитации, действующая на различные части корабля, могла различаться в сотни и тысячи раз, что неизменно приводило к катастрофическим результатам.
Теоретически, корабль мог «проскользнуть» в гравитационный поток под очень острым углом, избегая сдвигов, которые могли разнести его на кусочки. На практике же, единственным способом избежать гравитационного сдвига было избегать потоков, хотя это было не всегда возможно. Не было возможности засечь поток, прежде чем корабль войдет в него, и не зная о приближении потока не удавалось проложить курс в обход. Конечно, было возможнообнаружить факт вхождения в периферию потока и, если повезет, предпринять маневр уклонения, но шансы на спасение все равно были не очень велики. Гравитационные потоки долго оставались самой грозной опасностью гиперпространственных путешествий.
В 1246 году э.р. был создан первый гравитационный двигатель с фазированной решеткой — импеллер. Изобрели его на Беовульфе — колонии в системе Сигмы Дракона. Этот двигатель использовал для своей работы искусственно созданные гравитационные потоки, подобные тем, что в гиперпространстве наблюдали веками. Импеллер представляет собой набор генераторов, создающих пару полос «напряженного» пространства, одну «сверху» корабля и одну «снизу». Полосы — это своего рода кусочек псевдо-гиперпространства с «прирученным» гравитационным потоком. Поскольку полосы расположены под углом друг к другу, они «прихватывают» клин обычного пространства (широкий в передней части, и узкий сзади). Корабль ускоряется между полос примерно так же, как серфингист, оседлавший гребень волны. «Импеллерный клин», теоретически, может развивать неограниченные ускорения, но, к сожалению, предел ставит способность экипажа переносить ускорение. Зато ускорение можно поддерживать постоянно, безо всякого расхода рабочего тела, и, пока вы подаете энергию на генераторы, продолжительность работы двигателя не ограничена.
При межзвездных полетах, тем не менее, быстро выяснилось слабое место импеллерного двигателя. Для него гравитатационный сдвиг был куда опаснее, чем для традиционных реактивных кораблей, из-за интерференции гравитационного потока и искусственного напряжения гравитации на клине.
Военные, со своей стороны, быстро выяснили, что, хотя передняя и задняя части клина должны оставаться открытыми, можно установить дополнительные генераторы боковых гравитационных «стен» для защиты от вражеского огня. Ибо даже лазерный луч (генерировавшийся по технологиям того времени) не может преодолеть зону в которой локальная гравитация меняется от нуля до сотен тысяч g. Возможность генерировать лучи достаточной мощности, чтобы «прожечь» гравистену хотя бы на короткой дистанции не появится еще несколько веков, но уже через пятьдесят лет будут разработаны пенетраторы давшие ракетам, также оснащенным импеллерными двигателями, возможность проникать за гравистенку. С того времени началась постоянная гонка между разработчиками защитных систем, модифицируемых чтобы противостоять пенетраторам, и разработчиками новых пенетраторов, созданных чтобы преодолевать защиту.
Недостатки импеллерного двигателя быстро стали очевидными кораблестроителям Беовульфа и несколько десятилетий он считался пригодным только для внутрисистемных полетов. Тем не менее, в 1273 году э.р. ученый со Старой Земли, Адрианна Варшавская, нашла способ применения новой технологии для гиперпространственного полета. До того любая попытка задействовать импеллер в гиперпространстве неизбежно заканчивалась катастрофой, но доктор Варшавская нашла обходной путь решения проблемы. Она изобрела устройство способное сканировать гиперпространство на предмет наличия гравитационных потоков в радиусе пяти световых секунд от корабля (и до сих пор гравитационные сканеры называют «детекторами Варшавской»). Это дало возможность использовать импеллер междупотоками, которые теперь можно было заблаговременно обнаруживать и избегать.
Одного этого было бы достаточно, чтобы заслужить вечную признательность потомков, но, по сравнению со следующим изобретением доктора Варшавской, значимость первого меркнет. Она проникла в природу феномена гравитационных потоков глубже чем кто-либо другой, и внезапно осознала возможность переконфигурировать стандартный импеллер, чтобы он проецировал свои гравитационные потоки под прямым угломк оси корабля. Тогда, конечно, пропадал эффект «захвата» куска обычного пространства, но зато эти перпендикулярные гравитационные поля можно было синхронизировать по фазе с потоком и устаранить опасную интерференцию. Более того, новые поля стабилизируют корабль относительно потока и, тем самым, устраняют опасность гравитационного сдвига. Новые импеллерные узлы, «альфа-узлы», которые она установила на свой корабль «Флитвинг», развернули гигантские нематериальные паруса: круглые, тарелкообразные гравитационные полосы, более двухсот километров в диаметре. Совместно с ее же гравитационными детекторами «читающими» гравитационные потоки, альфа-узлы позволяли в буквальном смысле слова «идти под парусами» в гравитационном потоке развивая неслыханные ускорения.
Мало того, взаимодействие паруса и гравитационного потока приводило к возникновению мощного энергетического потенциала, к которому можно «подключится» и снабжать энергией корабль. Фактически, «поставив паруса» корабль получал достаточно энергии чтобы их поддерживать, управлять ими, и для любой мыслимой потребностина борту самого корабля, таким образом позволяя заглушить генераторы до момента выхода из гиперпространства. Гиперкорабль под парусами Варшавской не нуждался в рабочем теле для реактивных двигателей, почти не нуждался в топливе, и мог сколь угодно долго поддерживать высокое ускорение, снимая проблему потери скорости при переходе между гиперполосами и позволяя осваивать верхние полосы.
Все это в результате позволило достичь высоких скоростей при межзвездных перелетах. Ограничение безопасной скорости 0, 6 cв любой из гиперполос осталось, но в верхних полосах эффект сжатия пространства увеличивал эффективную скорость в геометрической прогрессии. До появления парусов Варшавской пространственный разрыв делал переход в верхние полосы опасным, а потеря скорости — экономически невыгодным для реактивных кораблей. Теперь же потеряную скорость можно было быстро набрать заново и, в результате, ужасные гравитационные потоки превратились в надежную дорогу к другим мирам, а капитаны избегавшие их как огня, теперь искали их своими новыми инструментами и переходили из потока в поток на импеллере.
Конечно не всегда находился поток идущий в нужном кораблю направлении, но используя гравидетекторы можно было, по крайней мере, передвигатся в гипере на импеллере. Вдобавок, под парусами Варшавской корабль мог идти под углом к потоку. При угле 60° парус начинал «терять ветер», а при угле около 85° окончательно терял тягу. По тому же принципу гиперкорабль мог идти «в бейдевинд» 2под углом до 45°. При более крутых углах приходилось идти галсами, тратя на путешествие в одну сторону значительно больше времени. чем в другую. Так старая техника «выжимания ветра» земных моряков получила второе рождение в космическую эру. К 1750 году э.р. тюнеры парусов получили возможность менять «фактор захвата» намного более изощренным способом, чем позволяли изобретения доктора Варшавской. Стало возможным установить «фактор захвата» отрицательным, что позволило кораблям идти прямо «навстречу ветру», хотя и за счет повышения опасности сбоя в аппаратуре парусов.
«Пробивание стенки» между гиперполосами под парусами Варшавской также стало намного безопаснее, хотя аварии случаются и по сей день. Обеспечив доступ к верхним гиперполосам, парус Варшавской позволил первым поколениям кораблей развивать скорость более 800 c, на этот раз скорость лимитировалась дальностью действия гравидетекторов. В верхних полосах гравитационные потоки не только мощнее, но и расположены ближе друг к другу из-за эффекта общего сжатия пространства. Дальности в пять световых секунд не хватало для получения своевременного предупреждения о приближении к потоку выше чем в гамма-полосе. Да и проблема с набором скорости все еще оставалась. Приходилось настраивать паруса Варшавской так, чтобы большая часть энергии потока «посачивалась» сквозь него, ограничивая ускорение величинами переносимыми слабым человеческим телом.
В 1384 году э.р. физик по имени Шигемацу Радхакришнан совершил другое крупное открытие — компенсатор инерции. Компенсатор превращал гравитационный поток пронизывающий судно в своего рода «инертную трясину», компенсируя силу инерции потоком и защищая экипаж от последствий ускорения. В пределах эффективного действия компенсатора он полностью устранял перегрузки, оставляя внутри корабля постоянную гравитацию. Его способность гасить инерцию была прямо пропорциональна мощности гравитационного потока и обратно пропорциональна защищаемому объему и массе корабля. Это делало его, во-первых, более эффективным в гиперпространстве, так как там естественные гравитационные потоки отличаются большой мощностью, и, во-вторых, более эффективным для маленького корабля, чем для большого.
Гравитационные потоки в гиперпространстве несравненно мощнее искусственных, создаваемых импеллером, что означает для корабля под парусами Варшавской возможность развивать без вреда для пассажиров намного большие ускорения. Компенсатор позволил добиться ускорений до 550 gна импеллере и до 4—5 тысяч gпод парусами. Таким образом «утекшую» после перехода между гиперполосами скорость стало возможно заново набрать достаточно быстро. Впрочем вышеприведенные цифры относятся к военным компенсаторам, более массивным, требующим больше энергии и внимания техников чем те, которые используются большинством торговцев. Военные не могут себе позволить быть менее маневренными, чем противник, но цену за это приходится платить непозволительную для торговца.
Примерные пределы возможностей компенсатора приведены в таблице 2.
Обычной практикой является эксплуатация компенсатора не на пределе его возможностей в целях безопасности. Военные корабли повсеместно оставляют в запасе 20% возможностей компенсатора, а торговцы — до 35%. Кроме того следует понимать, что на эффективность компенсатора в первую очередь влияет размер поля, а не масса корабля. Грузовоз на 7, 5 миллиона тонн с пустыми трюмами будет иметь почти такое же ускорение, как и под завязку нагруженный.
В 1900 э.р. эффективный предел компенсаторов составлял 500 gпри массе 8 500 000 тонн. При большей массе возможности компенсатора падают примерно на 1 gкаждые 2500 тонн. То есть корабль массой 9 547 500 тонн будет иметь максимальное ускорение в 1 g.
В 1502 году э.р. инженеры Судостроительной Корпорации Андерсона на Новом Глазго разработали первый серийный образец антигравитационного генератора. На космические перевозки это повлияло слабо (хотя и позволяло доставлять грузы на орбиту ценой мизерных затрат энергии), а вот в планетарном транспорте произвело форменную революцию — в одночасье отменив грузоперевозки железной дорогой, автомобилями и океанскими судами. В дальнейшем, в 1581 году э.р. Игнатиус Петерсон основываясь на работах Корпорации Андерсона, Варшавской и Радхакришнана совместил генераторы антигравитации с импеллерным двигателем, таким образом создав внутри корабля искусственное поле гравитации с постоянной ориентацией. Это дало невероятный импульс к созданию и эксплуатации кораблей для длинных маршрутов, так как до того приходилось изыскивать место для вращающейся секции создававшей экипажу замену гравитации. В целом сокращение стоимости подъема груза на орбиту, низкая удельная стоимость полета под парусами Варшавской и сократившийся риск попасть в гравитационный или пространственный сдвиг создали все предпосылки для массовых грузоперевозок между звездами. Фактически, межзвездный транспорт стал самым дешевым видом транспорта за всю историю.
Еще более семи веков после старта «Прометея», сверхсветовые скорости оставались недостижимыми, и единственным средством межзвездной экспансии оставались корабли поколений* 1и, после разработки в четвертом веке эры Расселения, корабли с анабиозными камерами. Первые корабли использовали довольно простые реактивные двигатели, снабженные ловушками межзвездного водорода, чтобы сохранять ускорение после исчерпания первоначальных запасов рабочего тела. Дальнейшие разработки испробовали более экзотические двигатели, но были ли они термоядерными или фотонными — корабли оставались в принципе все теми же реактивными и досветовыми до 725 года э.р., когда был испытан первый прототип гипердвигателя.
При переходе в гиперпространство скорость была критическим фактором. Если скорость корабля, совершающего переход, превосходила 0, 3 световой, корабль разрушался. И, кроме того, прежде чем совершать переход, корабль должен был выйти за пределы гиперпорога, создаваемого гравитацией звезды. Радиус гиперпорога зависит от спектрального класса звезды, как показано в таблице 1.
Гипердвигатель был убийцей. Первые пятьдесят лет полетов в гипере потери были ужасающими. Хуже того, корабли погибали со всем экипажем, не оставляя записей и, таким образом, не давая никаких намеков на причины катастрофы. Со временем, тем не менее, были установлены две главные причины катастроф — «гравитационный сдвиг» (см. далее) и «пространственный сдвиг» (опасные возмущения энергии на границе гиперполос). Как только верхние гиперполосы были объявлены запретной зоной, потери из-за пространственного сдвига прекратились, но гравитационный сдвиг оставался чрезвычайно опасным и практически непредсказуемым явлением еще пять веков. Несмотря на эту непредсказуемость и продолжающиеся (хоть и реже) катастрофы, сверхсветовая скорость гиперкораблей сделала их естественным выбором для выполнения исследовательских и других задач, не требующих крупных команд. Для выполнения исследовательских полетов и курьерской доставки нанимали высокооплачиваемых специалистов, готовых мирится с риском, но уровень потерь продолжал препятствовать массовому развитию межзвездной коммерции, и гарантировал, что большинство колонистов предпочтет более медленный, но и более надежный, корабль с анабиозными камерами. Как следствие этого, скорость колонизации не возросла значимо в период 725—1273 годов э.р., хотя возможность выбора подходящей планеты для колонизации (благодаря работе исследователей на сверхсветовых кораблях) возросла неимоверно.
Предел скорости в гиперпространстве до 1273 года э.р. составлял около пятидесяти скоростей света, намного больше скорости досветовых кораблей, но все еще слишком мало, чтобы объединить звездные просторы в какое-либо подобие межзвездного сообщества. Впрочем, этого былодостаточно, чтобы основать старейшее из существующих межзвездных государств, Солнечную Лигу, состоящую из миров в радиусе примерно девяноста световых лет от Солнца колонизированных первыми.
Главная проблема, ограничивающая скорости в гиперпространстве, состоит в том, что переход в гипер сам по себе не создает движения. На самом деле такой переход сопровождается сложным процессом переноса энергии, который «съедает» скорость космического корабля. Корабль, совершающий переход, теряет примерно 92% той скорости, которую имел в нормальном пространстве. Это, естественно, увеличивает требуемые запасы рабочего тела для двигателя, особенно учитывая то, что в гиперпространстве водородные ловушки неэффективны и не могут помочь в его восполнении. С другой стороны, так как эффект «съедания» скорости не зависит от направления перехода (то есть потеря 92% скорости происходит как при переходе из нормального пространства в гипер, так и обратно), то вышедший из гиперпространства корабль будет иметь скорость только 8% от той, что была у него в гипере. Это чрезвычайно снижает расходы на торможение на финише путешествия и, таким образом, делает реактивные двигатели хотя бы пригодными для гиперкораблей.
Так как максимальная скорость, при которой переход «вверх», в гиперпространство, возможен, составляет 0, 3 c(примерно 89 907, 6 км/с), то исходная скорость в гиперпространстве не превышает 0, 024 c(или 7 192, 6 км/с). Но переход при 0, 3 cсопряжен с немалым риском. При такой скорости перехода вероятность катастрофы составляет почти 10%; понижение же скорости до 0, 23 cпрактически устраняет опасность и, так как разница в начальной гиперскорости не превосходит 1700 км/с, большинство капитанов предпочитают поступится скоростью. Даже в настоящее время переход вверх при 0, 3 cсовершают только военные и только в экстренных ситуациях. Для перехода же «вниз» нет скоростного лимита. То есть при любой гиперскорости переход в нормальное пространство не сопряжен с риском для корабля. (Что, впрочем, не значит, что команде понравятся ощущения сопровождающие переход, и что такой переход не скажется на износе гипергенераторов.) Дальнейший переход в более высокие гиперполосы может быть осуществлен при любой скорости вплоть до 0, 6 c. Ни один корабль не может превзойти скорость 0, 6 cв гиперпространстве (0, 8 cв нормальном пространстве), так как радиационные и пылевые щиты не смогут защитить команду и пассажиров при более высоких скоростях.
Войдя в гипер, корабль оказывается в своего рода сжатом пространстве, каждая точка которого соответствует точке нормального пространства, но расстояния между этими точками оказываются существенно меньше. Гиперпространство состоит из множества регионов или слоев — называемых «полосами» — близких, но различных измерений. Доктор Радхакришнан (признанный величайшим гиперфизиком после Адрианны Варшавской) называл гиперполосы «изнанкой творения», так как они могут рассматриваться как эхо нормального пространства, последствие конвергенции массы всей Вселенной. А доктор Варшавская однажды сказала: «Гравитация всюду деформирует пространство, хотя бы на ничтожно малую величину, и гиперпространством можно считать то, что прячется „внутри“ его складок».
На практике все это означает, что для корабля в гиперпространстве расстояние между точками нормального пространства будет «короче», и передвигаясь на субсветовых скоростях при помощи обычного реактивного двигателя корабль достигает эффектасверхсветовой скорости. Даже в гипере невозможно двигаться быстрее света; относительная близость точек нормального пространства просто создает впечатлениесверхсветового полета, следовательно, пользуясь реактивным двигателем и не входя в вышестоящие гиперполосы максимально достижимая скорость будет примерно в шестьдесят два раза больше чем та, которую корабль может развить в обычном пространстве.
Сама природа гиперпространства создает проблемы навигации, связи и наблюдению. Созданное гравитационными возмущениями, оно ведет себя подобно увеличительному стеклу, вызывая каскадный эффект все более сжатого пространства. Законы релятивистской физики применимы к каждой точке этого пространства, но инструменты гипотетического наблюдателя покажут все более нарастающие погрешности по мере возрастания дистанции. На расстоянии около 20 световых минут (359 751 000 км) погрешности нарастают настолько, что делают невозможными сколько-нибудь точные наблюдения. Говоря «около 20 световых минут», следует иметь в виду, что в зависимости от локальных условий это расстояние может варьироваться до 12% — то есть от 17, 6 световых минут (316 580 880 км) до 22, 4 световых минут (или 402 921 120 км). Таким образом гиперкорабль путешествует внутри «пузыря» доступного для обозрения диаметром от 633 161 760 до 805 842 240 километров. И даже в пределах этой сферы наблюдения и измерения будут достаточно грубыми. Можно сказать, что внутри «пузыря» наблюдатель может заметить что-нибудь, но только очень приблизительно определить где это «что-нибудь» расположено. Точные измерения просто невозможны за пределами дистанции в 5—6 миллионов километров, что делает навигацию стандартными способами нереальной.
Это сводило на нет практическое использование гиперпространства до изобретения гипержурнала в 731 году э.р. Гипержурнал представляет собой аналог инерциальной навигационной системы разработанной на Земле еще в двадцатом веке. Гипержурнал позволяет вести счисление пути комбинируя данные чрезвычайно точных сенсоров, данные о работе двигателей и отслеживая гравитационные градиенты по мере полета. Ранние модели гипержурналов имели точность не более 10 световых секунд на световой месяц, что значило, что на пути в 60 световых лет истинная позиция могла отличаться от вычисленной на два световых часа. Таким образом первым навигаторам гиперкосмоса следовало быть чрезвычайно внимательными и учитывать существенные погрешности прокладки курса. Современные же (1900 год э.р.) гипержурналы обеспечивают точность 0, 4 световых секунды на световой месяц (то есть отклонение позиции ГЖ от истинной после путешествия в 60 световых лет не превысит 288 световых секунд, что составляет менее 5 световых минут).
С самого начала освоения гиперпространства было известно о наличии множества гиперполос и о том, что чем «выше» полоса, тем больше сжатие пространства и, следовательно, больше эффективная скорость. Но использование высоких гиперполос было нерационально по двум главным причинам. Во-первых, хотя потери скорости при переходе в более высокую полосу каждый раз составляют 92% потерь предыдущего перехода (то есть при входе в альфа-полосу теряется 92% скорости, в бета-полосу — 84, 64%, гамма — 77, 87% и так далее), это не решает проблемы с расходом рабочего тела реактивного двигателя на разгон после каждого перехода.
Во-вторых, при переходе из полосы в полосу возникают завихрения энергии создающие «пространственный сдвиг» погубивший множество ранних гиперкораблей. И пространственный сдвиг становится все более опасным при продвижении к верхним полосам.
Даже для относительно «безопасных» нижних полос характерны потоки заряженных частиц и фокусированных гравитационных потоков. И если защитится от радиации не так сложно, то гравитационный сдвиг может разнести корабль на кусочки в любой полосе.
В гиперпостранстве гравитационные потоки приобретают форму широких, глубоких областей гравитационного напряжения пространства (до 50 световых лет шириной и вдвое меньшей глубины) «двигающегося» по гиперкосмосу. На самом деле поток остается на месте, но энергия и заряженные частицы, подхваченные его воздействием, перемещаются со световой или околосветовой скоростью. В этом смысле гравитационный поток служит переносчиком других энергий, а сам остается неподвижным, если не считать небольшого дрейфа. В основном именно дрейф потока делает его таким опасным. Точная аппаратура исследовательского корабля может отследить положение потока, но к моменту полета следующего корабля, поток может оказаться не там где его ожидают. Основные потоки вдоль главных маршрутов движения описаны достаточно аккуратно и о них собрано достаточное количество наблюдений, чтобы предсказать их дрейф. Более того — многие потоки можно считать «фиксированными», имея в виду, что их перемещения очень малы и взаимное положение таких потоков остается постоянным. Но есть и такие потоки, алгоритм перемещения которых (если «алгоритм» вообще есть) совершенно непонятен, перемещения могут происходить в любой момент. Примером может служить Разлом Селкира расположенный между Андерманской Империей и Силезской Конфедерацией, но есть и другие. И те, что располагаются в малопосещаемых (и, соответственно, малоисследованных) областях космоса могут быть чрезвычайно непредсказуемы.
Сердцевина любого гравитационного потока намного мощнее его переферии. Поток состоит из множества слоев и завихрений, ориентированных, в основном, одинаково. Однако встречаются в потоке и слои обратного «движения».
Несмотря на размеры потока, большая часть гиперпространства от них свободна. Настоящие монстры размерами более 10-15 световых лет редки, и, даже с учетом того, что в гиперпространстве все расстояния сжимаются, промежутки между ними огромны. Хотя, конечно, по мере перехода в верхние полосы интервалы между потоками сокращаются.
Основная опасность гравитационных потоков для первых поколений гиперкораблей заключалась в так называемом феномене «гравитационного сдвига». Это происходило, когда корабль входил в область действия потока, или. того хуже, в область подверженную влиянию нескольких потоков. В таких условиях сила гравитации, действующая на различные части корабля, могла различаться в сотни и тысячи раз, что неизменно приводило к катастрофическим результатам.
Теоретически, корабль мог «проскользнуть» в гравитационный поток под очень острым углом, избегая сдвигов, которые могли разнести его на кусочки. На практике же, единственным способом избежать гравитационного сдвига было избегать потоков, хотя это было не всегда возможно. Не было возможности засечь поток, прежде чем корабль войдет в него, и не зная о приближении потока не удавалось проложить курс в обход. Конечно, было возможнообнаружить факт вхождения в периферию потока и, если повезет, предпринять маневр уклонения, но шансы на спасение все равно были не очень велики. Гравитационные потоки долго оставались самой грозной опасностью гиперпространственных путешествий.
В 1246 году э.р. был создан первый гравитационный двигатель с фазированной решеткой — импеллер. Изобрели его на Беовульфе — колонии в системе Сигмы Дракона. Этот двигатель использовал для своей работы искусственно созданные гравитационные потоки, подобные тем, что в гиперпространстве наблюдали веками. Импеллер представляет собой набор генераторов, создающих пару полос «напряженного» пространства, одну «сверху» корабля и одну «снизу». Полосы — это своего рода кусочек псевдо-гиперпространства с «прирученным» гравитационным потоком. Поскольку полосы расположены под углом друг к другу, они «прихватывают» клин обычного пространства (широкий в передней части, и узкий сзади). Корабль ускоряется между полос примерно так же, как серфингист, оседлавший гребень волны. «Импеллерный клин», теоретически, может развивать неограниченные ускорения, но, к сожалению, предел ставит способность экипажа переносить ускорение. Зато ускорение можно поддерживать постоянно, безо всякого расхода рабочего тела, и, пока вы подаете энергию на генераторы, продолжительность работы двигателя не ограничена.
При межзвездных полетах, тем не менее, быстро выяснилось слабое место импеллерного двигателя. Для него гравитатационный сдвиг был куда опаснее, чем для традиционных реактивных кораблей, из-за интерференции гравитационного потока и искусственного напряжения гравитации на клине.
Военные, со своей стороны, быстро выяснили, что, хотя передняя и задняя части клина должны оставаться открытыми, можно установить дополнительные генераторы боковых гравитационных «стен» для защиты от вражеского огня. Ибо даже лазерный луч (генерировавшийся по технологиям того времени) не может преодолеть зону в которой локальная гравитация меняется от нуля до сотен тысяч g. Возможность генерировать лучи достаточной мощности, чтобы «прожечь» гравистену хотя бы на короткой дистанции не появится еще несколько веков, но уже через пятьдесят лет будут разработаны пенетраторы давшие ракетам, также оснащенным импеллерными двигателями, возможность проникать за гравистенку. С того времени началась постоянная гонка между разработчиками защитных систем, модифицируемых чтобы противостоять пенетраторам, и разработчиками новых пенетраторов, созданных чтобы преодолевать защиту.
Недостатки импеллерного двигателя быстро стали очевидными кораблестроителям Беовульфа и несколько десятилетий он считался пригодным только для внутрисистемных полетов. Тем не менее, в 1273 году э.р. ученый со Старой Земли, Адрианна Варшавская, нашла способ применения новой технологии для гиперпространственного полета. До того любая попытка задействовать импеллер в гиперпространстве неизбежно заканчивалась катастрофой, но доктор Варшавская нашла обходной путь решения проблемы. Она изобрела устройство способное сканировать гиперпространство на предмет наличия гравитационных потоков в радиусе пяти световых секунд от корабля (и до сих пор гравитационные сканеры называют «детекторами Варшавской»). Это дало возможность использовать импеллер междупотоками, которые теперь можно было заблаговременно обнаруживать и избегать.
Одного этого было бы достаточно, чтобы заслужить вечную признательность потомков, но, по сравнению со следующим изобретением доктора Варшавской, значимость первого меркнет. Она проникла в природу феномена гравитационных потоков глубже чем кто-либо другой, и внезапно осознала возможность переконфигурировать стандартный импеллер, чтобы он проецировал свои гравитационные потоки под прямым угломк оси корабля. Тогда, конечно, пропадал эффект «захвата» куска обычного пространства, но зато эти перпендикулярные гравитационные поля можно было синхронизировать по фазе с потоком и устаранить опасную интерференцию. Более того, новые поля стабилизируют корабль относительно потока и, тем самым, устраняют опасность гравитационного сдвига. Новые импеллерные узлы, «альфа-узлы», которые она установила на свой корабль «Флитвинг», развернули гигантские нематериальные паруса: круглые, тарелкообразные гравитационные полосы, более двухсот километров в диаметре. Совместно с ее же гравитационными детекторами «читающими» гравитационные потоки, альфа-узлы позволяли в буквальном смысле слова «идти под парусами» в гравитационном потоке развивая неслыханные ускорения.
Мало того, взаимодействие паруса и гравитационного потока приводило к возникновению мощного энергетического потенциала, к которому можно «подключится» и снабжать энергией корабль. Фактически, «поставив паруса» корабль получал достаточно энергии чтобы их поддерживать, управлять ими, и для любой мыслимой потребностина борту самого корабля, таким образом позволяя заглушить генераторы до момента выхода из гиперпространства. Гиперкорабль под парусами Варшавской не нуждался в рабочем теле для реактивных двигателей, почти не нуждался в топливе, и мог сколь угодно долго поддерживать высокое ускорение, снимая проблему потери скорости при переходе между гиперполосами и позволяя осваивать верхние полосы.
Все это в результате позволило достичь высоких скоростей при межзвездных перелетах. Ограничение безопасной скорости 0, 6 cв любой из гиперполос осталось, но в верхних полосах эффект сжатия пространства увеличивал эффективную скорость в геометрической прогрессии. До появления парусов Варшавской пространственный разрыв делал переход в верхние полосы опасным, а потеря скорости — экономически невыгодным для реактивных кораблей. Теперь же потеряную скорость можно было быстро набрать заново и, в результате, ужасные гравитационные потоки превратились в надежную дорогу к другим мирам, а капитаны избегавшие их как огня, теперь искали их своими новыми инструментами и переходили из потока в поток на импеллере.
Конечно не всегда находился поток идущий в нужном кораблю направлении, но используя гравидетекторы можно было, по крайней мере, передвигатся в гипере на импеллере. Вдобавок, под парусами Варшавской корабль мог идти под углом к потоку. При угле 60° парус начинал «терять ветер», а при угле около 85° окончательно терял тягу. По тому же принципу гиперкорабль мог идти «в бейдевинд» 2под углом до 45°. При более крутых углах приходилось идти галсами, тратя на путешествие в одну сторону значительно больше времени. чем в другую. Так старая техника «выжимания ветра» земных моряков получила второе рождение в космическую эру. К 1750 году э.р. тюнеры парусов получили возможность менять «фактор захвата» намного более изощренным способом, чем позволяли изобретения доктора Варшавской. Стало возможным установить «фактор захвата» отрицательным, что позволило кораблям идти прямо «навстречу ветру», хотя и за счет повышения опасности сбоя в аппаратуре парусов.
«Пробивание стенки» между гиперполосами под парусами Варшавской также стало намного безопаснее, хотя аварии случаются и по сей день. Обеспечив доступ к верхним гиперполосам, парус Варшавской позволил первым поколениям кораблей развивать скорость более 800 c, на этот раз скорость лимитировалась дальностью действия гравидетекторов. В верхних полосах гравитационные потоки не только мощнее, но и расположены ближе друг к другу из-за эффекта общего сжатия пространства. Дальности в пять световых секунд не хватало для получения своевременного предупреждения о приближении к потоку выше чем в гамма-полосе. Да и проблема с набором скорости все еще оставалась. Приходилось настраивать паруса Варшавской так, чтобы большая часть энергии потока «посачивалась» сквозь него, ограничивая ускорение величинами переносимыми слабым человеческим телом.
В 1384 году э.р. физик по имени Шигемацу Радхакришнан совершил другое крупное открытие — компенсатор инерции. Компенсатор превращал гравитационный поток пронизывающий судно в своего рода «инертную трясину», компенсируя силу инерции потоком и защищая экипаж от последствий ускорения. В пределах эффективного действия компенсатора он полностью устранял перегрузки, оставляя внутри корабля постоянную гравитацию. Его способность гасить инерцию была прямо пропорциональна мощности гравитационного потока и обратно пропорциональна защищаемому объему и массе корабля. Это делало его, во-первых, более эффективным в гиперпространстве, так как там естественные гравитационные потоки отличаются большой мощностью, и, во-вторых, более эффективным для маленького корабля, чем для большого.
Гравитационные потоки в гиперпространстве несравненно мощнее искусственных, создаваемых импеллером, что означает для корабля под парусами Варшавской возможность развивать без вреда для пассажиров намного большие ускорения. Компенсатор позволил добиться ускорений до 550 gна импеллере и до 4—5 тысяч gпод парусами. Таким образом «утекшую» после перехода между гиперполосами скорость стало возможно заново набрать достаточно быстро. Впрочем вышеприведенные цифры относятся к военным компенсаторам, более массивным, требующим больше энергии и внимания техников чем те, которые используются большинством торговцев. Военные не могут себе позволить быть менее маневренными, чем противник, но цену за это приходится платить непозволительную для торговца.
Примерные пределы возможностей компенсатора приведены в таблице 2.
Обычной практикой является эксплуатация компенсатора не на пределе его возможностей в целях безопасности. Военные корабли повсеместно оставляют в запасе 20% возможностей компенсатора, а торговцы — до 35%. Кроме того следует понимать, что на эффективность компенсатора в первую очередь влияет размер поля, а не масса корабля. Грузовоз на 7, 5 миллиона тонн с пустыми трюмами будет иметь почти такое же ускорение, как и под завязку нагруженный.
В 1900 э.р. эффективный предел компенсаторов составлял 500 gпри массе 8 500 000 тонн. При большей массе возможности компенсатора падают примерно на 1 gкаждые 2500 тонн. То есть корабль массой 9 547 500 тонн будет иметь максимальное ускорение в 1 g.
В 1502 году э.р. инженеры Судостроительной Корпорации Андерсона на Новом Глазго разработали первый серийный образец антигравитационного генератора. На космические перевозки это повлияло слабо (хотя и позволяло доставлять грузы на орбиту ценой мизерных затрат энергии), а вот в планетарном транспорте произвело форменную революцию — в одночасье отменив грузоперевозки железной дорогой, автомобилями и океанскими судами. В дальнейшем, в 1581 году э.р. Игнатиус Петерсон основываясь на работах Корпорации Андерсона, Варшавской и Радхакришнана совместил генераторы антигравитации с импеллерным двигателем, таким образом создав внутри корабля искусственное поле гравитации с постоянной ориентацией. Это дало невероятный импульс к созданию и эксплуатации кораблей для длинных маршрутов, так как до того приходилось изыскивать место для вращающейся секции создававшей экипажу замену гравитации. В целом сокращение стоимости подъема груза на орбиту, низкая удельная стоимость полета под парусами Варшавской и сократившийся риск попасть в гравитационный или пространственный сдвиг создали все предпосылки для массовых грузоперевозок между звездами. Фактически, межзвездный транспорт стал самым дешевым видом транспорта за всю историю.