Что, если в Международную космическую станцию бросить мячик со скоростью света?

Финальная игра года. Миллионы зрителей прикованы к экранам телевизоров. Пятьдесят тысяч человек на трибунах стадиона затаили дыхание. Все готовятся узнать, кто победит и займет первое место. Затихли даже самые громкие болельщики... Воздух стал густым как сироп... Вокруг так тихо, что слышно сердцебиение зрителей... Питчер в последний раз смотрит на мяч. Он учитывает скорость ветра и готовится принести победу своей команде.

Бросок! Мяч пулей летит по стадиону... Но реакция отбивающего идеальна. И тогда происходит невероятное! Энергия удара разгоняет мяч до скорости света. А теперь стоп. Нужно сделать небольшое отступление. При наличии массы ничто во Вселенной — ни человек, ни машина или ракета — не могут набрать скорость света. Такая скорость недостижима. Согласно теории относительности Эйнштейна, когда объект движется, его размер уменьшается, а масса растет. Если разогнать самолет до скорости света, его масса будет бесконечной, а длина — нулевой, что невозможно. Но жить по правилам скучно. Даже если это законы физики. Да и Эйнштейну бы понравилась наша идея.

Итак, в нашем воображаемом мире отбивающий ударил по мячу, и тот полетел со скоростью триста тысяч километров в секунду. Всего за одну секунду мяч облетел бы вокруг Земли семь с половиной раз! Зрители, трава на стадионе, молекулы воздуха — всё вокруг застыло. Только мяч летит вперед. Маленький снаряд вылетает со стадиона, разрывает атмосферу и улетает в космос. Вскоре мячик на полной скорости врезается в Международную космическую станцию. У станции нет никаких шансов. Объект, движущийся со скоростью света, сметет всё на своем пути. Эта история невозможна не только потому, что такой удар разнесет биту. Мячик из кожи и резины вызовет вспышку в центре стадиона, которая будет ярче солнца!

За ярким светом последует термоядерный взрыв. Когда отбивающий разгоняет мяч до скорости света, начинается шоу. Мяч движется так быстро, что молекулы воздуха не успевают его обтекать. Атомы в молекулах воздуха ударяются о шар и смешиваются с его атомами, вызывая появление гамма-лучей. Они расщепляют молекулы на части. Воздух вокруг отбивающего превращается в раскаленную плазму. Судье и кэтчеру тоже не позавидуешь. Попробуйте поиграть в бейсбол в вулканической лаве! Всё это происходит за наносекунды. В одной секунде — миллиард наносекунд. Люди не успевают анализировать то, что происходит. Мяч разлетается на кусочки. Теперь он похож на облако горящей плазмы. Это углерод, кислород, азот и водород. Стадион охвачен плазмой и рентгеновскими лучами. Всё вокруг превращается в пустыню, как на поверхности Луны или Марса.

Давайте взглянем на это в замедленном темпе. Сначала загорается яркий свет. Затем в центре стадиона появляется огненный шар. Бум! До вас доходит звук взрыва. Столб огня вырывается в небо и превращается в жуткое облако, похожее на огромный гриб. Не забывайте о взрывной волне. Она вырывает с корнем деревья и выбивает все окна в окрестностях. К счастью, в реальном мире такая ситуация невозможна. На МКС проблем хватает и без бейсбольных мячей. Вот поле для американского футбола. А это МКС. Станция весит четыреста двадцать тонн. Это самый большой космический корабль, когда-либо построенный людьми. Большие размеры и вес в триста двадцать автомобилей не мешают станции летать со скоростью восемь километров в секунду. За сутки МКС совершает шестнадцать оборотов вокруг Земли. На такой скорости любая частица может пробить корпус корабля или оторвать одну из солнечных панелей.

Вокруг Земли вращаются две тысячи активных спутников. Еще три тысячи не работают, но продолжают вращение. Это еще не всё! На нашей орбите около ста миллионов осколков размером около сантиметра. Это мы их туда отправили. Около тридцати четырех тысяч частиц размером со смартфон и более. Даже самый маленький осколок может повредить скафандр, оборудование или незащищенные участки МКС. Винтик, летящий со скоростью в сорок раз быстрее скорости реактивного самолета, — опасная вещь, особенно в космосе. Однако с МКС всё будет в порядке. От ударов мелких предметов ее защищает обшивка. С более крупными сложнее, но ученые позаботились и об этом. Вокруг МКС был создан периметр безопасности. Представьте себе коробку от пиццы длиной двадцать пять километров и шириной четыре километра. В центре коробки находится станция, а ее стены — это границы периметра. Специалисты НАСА фиксируют все нарушения границы и подсчитывают вероятность столкновения.

При опасности МКС начинает маневрировать и избегает столкновения. В две тысячи двадцатом году станция три раза меняла маршрут полета. Каждый год в атмосферу Земли входят сотни объектов. Обычно они сгорают до того, как долетают до поверхности. Если металлические обломки пройдут через атмосферу, скорее всего, они упадут где-то в океане. И всё же... Ранним утром двадцать второго января тысяча девятьсот девяносто седьмого года Лотти Уильямс прогуливалась по парку в Оклахоме. В утреннем небе она увидела яркий огненный шар и решила, что это падающая звезда. Вдруг она ощутила легкий удар по плечу. Это был кусок металла размером с ладонь. Он не причинил женщине вреда. Лотти — единственный человек на планете, которого стукнуло космическим мусором. Это была часть топливного бака американской ракеты «Дельта два». Вероятность удара космическим мусором минимальна. Скорее к вам в спальню заползет огромный кракен, нежели в вас попадет осколок из космоса.

Обломки невидимы в потоке тысяч мелких метеоритов. Они бомбардируют атмосферу Земли каждый день. Большая их часть сгорает, а те, что падают на планету, невидимы. Единственный подтвержденный случай контакта с метеоритом произошел с Энн Ходжес. В тысяча девятьсот пятьдесят четвертом году метеорит пробил крышу дома и попал женщине в бедро. Он оставил дыру в потолке и синяк на ноге мисс Ходжес. Давайте представим, что будет, если на Землю прилетит объект размером и весом с шар для боулинга. Конечно же, со скоростью света. За две секунды этот объект преодолеет расстояние от Луны до Земли. Шар треснет, и начнется термоядерный синтез. Этот процесс испустит рентгеновские лучи, которые превратят атмосферу в постоянно растущий плазменный пузырь. Точки столкновения с поверхностью Земли не будет. Он просто не успеет приземлиться, но наделает массу неприятного.

Взрыв в атмосфере будет колоссальным. Катаклизм превратит часть планеты в безжизненную пустыню и спровоцирует частичное разрушение земной коры. На поверхности начнутся пожары, землетрясения, цунами и извержения вулканов. Солнце — это основной источник света в Солнечной системе. Свет от звезды достигает Плутона за пять часов пятьдесят минут. Меркурия — всего за три минуты двадцать секунд. А Землю — за восемь минут двадцать секунд.

Если сегодня отправить на Марс космический корабль, он долетит до места назначения через семь месяцев. Ракета на скорости света сделает это за три минуты. Вряд ли мы сможем летать со скоростью света. Большинство современных космических аппаратов работают на ионных двигателях. Но ученые ищут альтернативу. На протяжении тысячелетий люди путешествовали на кораблях с парусами. Сегодня эта технология снова актуальна. Инженеры предлагают использовать паруса в космосе и ловить солнечный ветер! На корабле установят парус, и в него будут попадать фотоны света.

Это будет создавать давление и толкать объект вперед. Самая интересная идея — создание плазменного ракетного двигателя. Принцип заключается во взрыве сотен ядерных зарядов позади космического корабля, чтобы он летел на этой ударной волне. Звучит страшновато. Самая фантастическая идея — это варп-двигатель. Так можно летать быстрее скорости света. Но сначала нужно построить двигатель, который сможет искажать пространство-время и использовать это искажение для полетов в космосе. Пока такое можно увидеть лишь в фильмах и комиксах.