Допущения
Упрощения, на которые пошла Borealis Horizon, чтобы полёт стал возможен: что говорит реальность, что вместо этого делает симуляция и насколько велико отклонение.
Корабль 01
Идеальная фотонная ракета: всё топливо превращается в свет, который испускается назад коллимированным пучком, без каких-либо потерь. Такого двигателя не существует; нет ни баков, ни радиаторов, ни запаса. Даже аннигиляция вещества и антивещества теряет значительную часть энергии на продукты, которые невозможно коллимировать, а любая такая потеря многократно увеличивает стартовую массу.
Корабль пересекает межзвёздную среду так, словно она его не касается. На такой скорости газ между звёздами приходит к носу как пучок протонов огромной энергии — в момент разворота по 3,4 TeV каждый, а поток растёт как квадрат γ. Панель рассчитывает, что попадает в щит, и предполагает щит, способный это выдержать; ничто не изнашивается, никто не болеет. По оценке Semyonov (2009, 2020), набегающий газ — самое интенсивное излучение релятивистского полёта, и от него нужна защита, которой в этой модели нет.
Модель использует одну плотность на весь полёт — 0,1 атома на см³ (как в Местном пузыре, где находится Солнце); вблизи Солнца и внутри полости M16 газ плотнее.
Постоянное 1 g в течение семнадцати лет бортового времени, мгновенный разворот на середине пути и, при торможении, носовые двигатели, которые держат кабину обращённой к цели. Настоящая ракета развернула бы весь корабль, с несколькими минутами невесомости. Нет ни системы жизнеобеспечения, ни еды, ни последствий семнадцати лет на борту.
Старт и маршрут 02
Прибрежная база вымышлена: сооружения и местность созданы для сцены. Ближайшее побережье и река процедурные, а не съёмка какого-либо реального места; широта базы равна склонению M16 (−13,9°), а визуальная долгота зафиксирована, чтобы база оставалась под кораблём. Облака сочетают историческое изображение NASA со сгенерированными деталями и не отражают погоду в день старта. Небо темнеет между 50 и 100 км — это визуальный выбор.
Корабль поднимается вертикально, уже нацеленный на M16, — как будто в момент старта туманность стояла в зените над базой. Это не так: в полдень 19 октября 2026 года M16 находилась примерно в 30° над горизонтом на этой долготе.
Корабль уходит с земли по прямой с тягой 1,1 g — в первые минуты результирующее ускорение 0,1 g — и переходит на постоянное 1 g на высоте 311 км, без атмосферы, сопротивления, нагрева, вращения Земли, опорной орбиты и гравитации Солнца. Ни один реальный аппарат так не стартует. Старт с орбиты высотой 400 км изменил бы бортовое время на 41 минуту, а расход топлива — на 0,008%.
Маршрут — прямая от Земли до выбранной точки перед Столпами. Ничто на пути не отклоняет корабль и не меняет его скорость: гравитационных манёвров нет, а планеты пролётов — декорация, а не масса. Корабль прибывает в покое относительно Земли, а модель не придаёт M16 никакой скорости: Солнце и скопление обращаются вместе с Галактикой и движутся друг относительно друга, но цель стоит там, где её поместили фотографии.
Симуляция принимает 7 000 световых лет до центра M16 — классическое значение из учебников, и все размеры туманности — это измеренные углы, умноженные на это расстояние. Параллаксы миссии Gaia (Kuhn et al. 2019) помещают скопление NGC 6611 на расстояние 1 740 ± 130 парсек, около 5 700 ± 400 световых лет.
Плоскость Столпов лежит в 8 световых годах перед принятым центром M16 (проектное значение), а корабль останавливается в 7 световых годах перед этой плоскостью — с нулевой скоростью и ровно в тот момент, когда кончается топливо. Точка выбрана проектом: с расстояния 6,9 светового года от ближайшей грани Столпы высотой 8,6 светового года не помещаются в лобовое стекло целиком.
Время и Земля 03
Поверхность — карта NASA Blue Marble, композит января 2004 года, без погоды, времён года и зажигающихся огней городов. Показанная Земля не вращается: меридиан и терминатор остаются такими, какими были в момент старта, чтобы база оставалась под кораблём, — за шесть часов, пока Земля не уйдёт из кадра, настоящая повернулась бы на четверть оборота.
При расчёте задержки сигналов Земля остаётся неподвижной в точке старта: её орбита радиусом восемь световых минут в расчёт не входит. Настоящей связи нет: никто не передаёт, никто не отвечает, а бортовое радио — вымысел. Бортовой календарь использует годы по 365,25 дня и месяцы в одну двенадцатую года, по времени Бразилиа.
Небо 04
На небе 299 858 каталожных звёзд — 109 400 из HYG и 190 458 из дистрибутива Gaia EDR3/Hipparcos/Tycho для Celestia. На настоящем небе их миллиарды; не хватает слабых и далёких, а вблизи M16, в плотном диске, — и тех, что аберрация привела бы в окно. Каждая звезда светит как чёрное тело собственной температуры, оценённой по цвету (HYG) или по спектральному классу (дополнение): спектральных линий нет, и холодная звезда, видимая со смещением в синюю сторону, выглядит немного иначе, чем настоящая. 190 тысяч звёзд дополнения неподвижны, без собственного движения. Нет мерцания, зодиакального света и гравитационного линзирования; Меркурий и Венера существуют только как метки.
Окно ведёт себя как камера с фиксированной экспозицией, выбранной один раз на весь полёт, — такой же, как в камере заднего вида. В покое оно показывает звёзды до 8-й звёздной величины, примерно в пять раз чувствительнее невооружённого глаза под тёмным небом; оно никогда не адаптируется, не ослепляет и не даёт бликов. Монитор к тому же не может воспроизвести диапазон интенсивностей, который дошёл бы до настоящего окна: реликтовое излучение в момент разворота засветило бы любой экран.
Поглощение пылью взято из гладкой модели галактического диска (0,55 звёздной величины на тысячу световых лет в плоскости, шкала высоты 330 световых лет), а не из наблюдаемой карты каждого облака: запросы к трёхмерной карте Bayestar остались без ответа. Рассеянное свечение Млечного Пути — модель диска со спектром 5 000 K; Магеллановы Облака, Андромеда и M33 — облака случайных частиц приблизительной формы.
Реликтовое излучение 05
Из реликтового микроволнового излучения учтены только монополь и кинематический диполь: без карты первичных анизотропий (порядка 10⁻⁵), без космологической эволюции за время полёта и без рассеяния в среде. Видимое пятно рассчитывается, только когда пиковая температура превышает 300 K. На экране действует та же фиксированная экспозиция: в момент разворота, при 19 652 K у носа и 217 W/m², центр засвечивается до белого.
Туманность Орёл 06
Форма Столпов и окружающей туманности взята с двух общедоступных фотографий — широкоугольной ESO0926a и снимка Столпов Hubble heic1501a, — привязанных к измеренным положениям звёзд; глубина взята из эталонной сетки для 3D-печати (NASA/STScI), масштабированной по силуэту, и из гипотез: излучение газа — в слое в 15 световых годах за плоскостью Столпов, звёзды скопления — в общей плоскости в 3,2 светового года за ней, популяризаторское усиление фотографий снято степенным законом с показателем 2,4. Спектроскопия ограничивает скорости, плотности и взаимное расположение Столпов, но не принятый здесь объём.
Освещение создают восемь звёздных систем NGC 6611 — восемь примерно из пятисот звёзд скопления. Излучение газа использует соотношения пятнадцати оптических линий, наблюдавшихся MUSE в одной точке туманности, а не карту; абсолютная яркость привязана к одной мере эмиссии — правдоподобному, скорее высокому значению. Шкала яркости, рассеяние и глубина слоёв — гипотезы; ультрафиолета и инфракрасного излучения нет.
Симуляция показывает Столпы с фотографий — свет, покинувший их примерно за 7 000 лет до того, как его сфотографировали. Корабль прибывает примерно через 7 000 лет после старта по земному времени и видит свет, испущенный за семь лет до прибытия: между светом на фотографиях и светом, который доходит до корабля, около 14 тысяч лет, и настоящие Столпы того дня — уже не те, что на фотографиях. При скорости испарения, измеренной с помощью MUSE (McLeod et al. 2015: около 70 солнечных масс газа за миллион лет, срок жизни около трёх миллионов лет), четырнадцать тысяч лет мало меняют общую форму; предположение 2007 года о том, что сверхновая уже их разрушила, остаётся неподтверждённым.
Встречи в пути 07
Луна, Марс, Церера, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон помещены туда, где корабль пересекает радиус каждой орбиты, поочерёдно с разных сторон, на расстоянии 1,5 радиуса от центра, чтобы получились близкие пролёты. Никакое реальное расположение такого не дало бы: на прямой к M16 корабль не прошёл бы вблизи ни одного из них. Свет падает с фиксированного направления, а не от Солнца, поэтому видимая фаза не настоящая, и доплеровского смещения цвета у планет нет. На некоторых картах заполнены ненаблюдавшиеся области, у Цереры вымышленная текстура, спутники Юпитера стоят в фиксированных положениях, Харон примерно на 20% ближе к Плутону, чем в действительности, а пояс астероидов — это двадцать глыб.
Кольца Сатурна — синтетический материал с кольцами C, B и A, делением Кассини и щелью Энке почти на реальных радиусах. У Урана семь полос, их ширина и просвет, через который пролетает корабль, — кинематографический выбор: настоящие кольца шириной от 1 до 10 км (ε — до 100 км), а полосы в сцене шириной в сотни километров.
Сценический участок длительностью 24 часа бортового времени начинается в 2 000 а. е. от Солнца, на 90-й день: девять групп по три ледяных тела размером от 35 до 125 км, с лунной текстурой, которые проходят на расстоянии до 4 500 км от корабля. Размеры, положения, освещение и частота — выбор, сделанный для сцены, и тела не получают доплеровского цвета и яркости, которые при четверти скорости света уже почти утроили бы их яркость. Настоящее облако выведено косвенно и никогда не наблюдалось; его тела крупнее 1 км разделены десятками а. е., и вероятность пройти в 10 тысячах км от одного из них за 24 часа практически равна нулю. «Стена» из волокон в 300 световых годах, на краю Местного пузыря, — тоже художественное изображение: настоящий пузырь — горячий газ, невидимый в оптическом диапазоне и без резкой границы.
Кабина 08
Кабина — это одно изображение, созданное генератором изображений, с рассчитанными слоями света поверх. Настоящая кабина трёхмерна, вибрирует, у неё есть звук и вес; у этой нет ничего из этих четырёх. Панели — приборы, придуманные для этого полёта, с единицами, которые меняют масштаб, чтобы стрелка никогда не останавливалась.
Нет ни адаптации глаз, ни индивидуальной реакции зрения: окно — фиксированная камера, и цвета звёздной радуги и реликтового излучения — те, что записала бы эта камера, а не обязательно то, что увидел бы человек после нескольких минут в темноте или при включённой подсветке панели. Отражения, пропускание стекла и фотометрическая калибровка монитора не учитываются.
Две сенсорные башни на носу — рисунок, а не инженерия: никакой прочностной расчёт не удерживает их фермы при 1 g. Четырёхлучевая звезда вокруг каждого маяка имитирует дифракцию камеры с четырьмя растяжками и одинакова по размеру во всех четырёх цветах; в реальной оптике лучи растут с длиной волны, и синий получился бы примерно на 30% меньше красного. Синий мигает на 50% ярче остальных цветов, чтобы для глаз выглядеть равным им: в глазу мало рецепторов синего.
Голоса 09
Корабль Borealis Horizon, заводская табличка, прибрежная база и отдел, который говорит по радио, — вымысел. Borealis Dynamics — нет: это компания, стоящая за экспериментом.
Лента новостей и голоса, которые сменяют друг друга в ней, — Borealis от руководства миссии; Галина Петровна из Управления комплаенса и сохранности имущества; Палыч из Отдела операционной поддержки и непредвиденных ситуаций — персонажи, и каждая из 2 415 реплик написана для этого маршрута. Тексты следят за тем, что происходит в полёте, но ничего не предсказывают о реальном мире и не цитируют реальных людей.