Стреляет ли пистолет в невесомости, как летит пуля в вакууме? Возможна ли пальба в космосе?
Мечта о межзвездных перелетах не дает покоя людям вот уже более полувека. Для завоевания Вселенной в кино и на страницах книг использовались лазерные мечи, бластеры и прочие орудия уничтожения себе подобных. Фантасты явно не знали, стреляет ли пистолет в невесомости, создавая в своем воображении эти чудеса техники. Ответить на него можно лишь умозрительно, поскольку подобные эксперименты широко никому не известны.
Пальба в космосе: возможно ли это?
С точки зрения физики, стрельба в условиях невесомости вполне допустима:
- Несмотря на то, что горение в безвоздушном пространстве невозможно, огнестрельные орудия работоспособны;
- Принцип их работы не учитывает воздействие силы тяжести, которая почти не ощущается на околоземной орбите. Механические пистолеты имеют одним из главных элементов пружину, которая будет работать и на большом удалении от Земли;
- Современные боеприпасы содержат собственный окислитель (вещество, которое вызывает взрыв пороха). Необходимая реакция произойдет без атмосферного кислорода;
- Патрон будет вести себя подобно ракете микроскопических размеров (благодаря реактивному движению);
- Многие конструктивные части для работы на орбите вовсе не нужны: нарезной ствол (нет нужды в стабилизации), аэродинамический корпус пули (отсутствует атмосфера);
- И все же для межзвездных баталий намного лучше подходят так называемые «рельсотроны». Снаряды в них приводятся в движении не пороховыми газами, а плотным сгустком плазмы.
Как ведет себя пуля в невесомости?
Вылетевший из ствола патрон будет вести себя следующим образом:
- Траектория полета пули будет отмечена дымным следом, наподобие того, который оставляют в небе самолеты. Именно такие данные приводит астроном Питер Шульц из Университета Брауна, который много лет изучал ударные кратеры;
- По словам Шульца, нужно быть очень осторожным при пальбе на орбите. Космический стрелок рискует получить ранение собственным же оружием в спину. Такое же необычное самоубийство можно совершить, стреляя с лунных гор;
- Как утверждает еще один ученый, Матия Чук (Гарвардский университет), пущенная в космосе пуля теоретически будет продолжать движение бесконечно, ведь нет никакого сопротивления воздуха и притяжения. Вселенная расширяется гораздо быстрее, чем летящий снаряд. Он сможет настичь какой-либо массивный объект, который сможет ее остановить;
- Даже если бы Вселенная не расширялась, пуля достигла бы условного края лишь спустя 10 миллионов световых лет. Поверьте, это очень и очень много;
- Скорость движения пули будет намного выше, чем на Земле, поскольку сила тяжести и сопротивление воздуха не будут вносить свои коррективы. Траектория полета будет идеально ровной.
Возможные проблемы
Есть ряд факторов, которые могут омрачить пыл жалеющих пострелять в безвоздушном пространстве:
- Температура в космосе крайне низкая (-270 °C). Под воздействием низких температур сталь (из которой изготовлена большая часть современных вооружений) становится хрупкой. При стрельбе возможна неожиданная поломка, в том числе с риском увечья для человека;
- Воздействие солнечной радиации также негативным образом сказывается на устойчивости металлов;
- Существует вероятность сбоев в работе автоматики. Всякий подвижный элемент оружия спроектирован таким образом, что в нем имеется небольшая воздушная прослойка, делающая скольжение более плавным. В ее отсутствие открытие-запирание канала ствола станет несколько проблематично;
- Из-за низкого давления воспламеняемость пороха упадет в разы (соответственно, и начальная скорость движения патрона);
- Прицельный огонь по мишени в таких условиях практически невозможен ввиду недостаточной устойчивости;
- Наконец, зазор для курка должен иметь достаточно большой радиус, чтобы экипированный космонавт смог свободно вести огонь.
Оружие для советских космонавтов
Долгое время в состав обязательной экипировки космонавтов в СССР и России входил… пистолет:
- Его при себе имел еще Юрий Гагарин, чтобы иметь возможность оборонятся от диких животных в случае неудачного приземления. Умение стрелять входило в «джентльменский набор» любого покорителя космоса;
- Для этих целей на первых порах использовались рядовые модели производства заводов «Тульский-Токарев» или «Пистолет Макарова»;
- Однако в 1965 году оказалось, что этих модификаций для обороны в условиях тайги крайне недостаточно. Алексей Леонов, едва вышедший живым из схватки с дикой природой, послал прошение о модернизации штатных образцов;
- Над этой задачей трудились лучшие тульские оружейники. Специально по заданию партии была спроектирована модель, которая сочетала компактные размеры и высокую производительность;
- Окончательный образец вышел в свет лишь в 1982 году и использовался по прямому назначению на протяжении 25 лет. В настоящее время для обороны в случае внештатных приземлений используется лишь мачете.
Практические советы для стрельбы в невесомости
Сухие научные выкладки не имеют никакой пользы, если их не приложить к реальному сценарию использования. Смоделируем ситуацию перестрелки в невесомости и правила поведения для ее участников:
- Некоторые сорта пороха очень чувствительны к температуре окружающей среды – как слишком высокой, так и чересчур низкой. Чтобы избежать этого эффекта, боеприпасы нужно хранить при комнатной температуре и лишь ненадолго вытаскивать их для ведения огня в шлюзовую камеру;
- Не держать пистолет в руках слишком долго. В земных условиях оружие достаточно быстро избавляется от тепла сгорания пороха. Окружающие холодные молекулы воздуха благодаря конвекции перехватывают тепло с корпуса (явление кондукции). На орбите металлические части, раскалившись докрасна, остаются таковыми чрезвычайно долго. Поэтому нужно подготовить несколько запасных боекомплектов;
- Ржавчина – благо, а не недостаток. Гладко отполированные металлические поверхности в невесомости начинают слипаться (т. н. холодная сварка). Небольшой слой окисленной стали спасет от этой неприятной ситуации;
- На обуви нужно использовать присоски к платформе корабля. Без них даже мельчайший импульс заставит человека перекувыркнуться назад.
Видео про стрельбу в космосе
В данном ролике физик Денис Соколовский расскажет, возможно ли выстрелить в космосе из пистолета, какие последствия ожидают стрелка: