Последнее обновление: 7 Января 2022 г.

Видеофильмы о космосе, космонавтах и астронавтах: постановки или наяву?

В последнее время имеется множество разных фильмов, показывающих и рассказывающих о космонавтах, астронавтах, ну, и в общем о разных других «людях космоса». Некоторые из таких фильмов открыто отнесены к области научно-популярной фантастики. А другие – вроде как, документальные. Мы здесь намеренно не будем касаться конкретных фильмов, не будем разбирать их и пытаться делать экспертные оценки. В данной статье мы лишь попытаемся ответить на вопрос: возможно ли отличить действительно документальный фильм и космосе (в том числе, о Луне, например) от фильмов-постановок?

Каковы критерии?

Чем отличается, условно говоря, «космос» от «не космоса»? Ну, например, чем отличается обстановка на Луне от обстановки на Земле?

Как минимум, такими факторами:

1. На Луне практически отсутствует атмосфера,
2. На Луне существенно ниже сила гравитационного притяжения (примерно в 6 раз ниже, чем на Земле),
3. Как следствие 1-го пункта: на Луне небо не голубое, а черное,
4. Как следствие 1-го пункта: на Луне люди могут находиться в живом состоянии только в специальном скафандре,
5. Радиус горизонта.

Какие нестыковки в фильмах могут быть выявлены при помощи этих критериев?

Для этого надо задать себе вопрос: а как режиссер фильма может пытаться выдать фильм-постановку за документальный фильм? Какие может попытаться использовать технические и визуальные средства, приемы?

1. Скорость одновременного падения разных предметов

Понятно, что на Земле, в силу наличия атмосферы, скорость падения, скажем, куска ваты будет гораздо ниже, чем скорость падения камня. И это будет заметно даже при падении с небольшой высоты, порядка 1 метра. Если же говорить о больших высотах – там различие будет уже настолько разительным, что просто-напросто не сможет не броситься в глаза.

Однако, здесь может быть подвох. Например, "камень" может быть муляжом, изготовленным из ваты. А вата, в свою очередь, может быть вполне себе куском металла. Точно также, скажем, бумажная салфетка может быть изготовлена из металла и покрашена "под бумагу". Нынешние технологии позволяют и не только это. Поэтому только по разности скоростей падения разных предметов с высоты судить, зачастую, бесполезно.

Время разгона предметов при падении

Вот это уже более полезный фактор! В самом деле, как уже говорилось, на Земле ускорение (свободного падения) одно; а, скажем, на Луне оно в 6 раз ниже. Ну, а где-нибудь в открытом космосе оно вообще практически равно нулю, поэтому там предметы "плавают", вовсе не желая опускаться куда-то "вниз". Именно поэтому понятие "низа" в открытом космосе отсутствует. Равно как и понятие "верха".

Поэтому более адекватный вывод о том, таки в реальности ли производится съемка или в обычных условиях здесь, на Земле - можно сделать, сопоставляя время разгона падающих предметов до той или иной скорости в сопоставлении с аналогичными условиями падения тех же самых предметов на Луне и на Земле (к примеру). Так, при отсутствии атмосферы ВСЕ предметы (даже кусок ваты, даже птичье перо) будут падать одинаково быстро. И через 1 метр падения из состояния покоя приобретут скорость, равную V=(2gH)1/2 = (2*9,8*1)1/2 = 4,4 м/с.

Итак, 4,4 метра в секунду. Это скорость, например, движения автомобиля или велосипеда, электросамоката, равная 15,8 км/ч. Для велосипеда и самоката это уже такая, достаточно высокая скорость. Причем, она вполне легко может быть запечатлена человеком визуально. И если, скажем, при падении даже с небольшой высоты предметы подозрительно быстро набирают скорость и через 1 метр достигают скорости быстро движущегося велосипеда или самоката - стало быть, съемки проводились где-то в условиях достаточно высокой гравитации, например, на Земле.

Для сравнения. При падении предметов на Луне предметы на 1 метр наберут скорость, равную всего лишь V=(2gH)1/2 = (2*1,6*1)1/2 = 1,8 м/с или 6,5 км/ч. Это - скорость быстро идущего или бегущего легкой трусцой пешехода. Или - медленно едущего велосипеда. Различия, думается, очень явственные. Поэтому можно сразу даже на глаз различить, где, в какой обстановке происходит съемка: в условиях высокой или низкой гравитации.

Правда, съемщики фильмов могут быть тоже не лыком шиты. И могут, скажем, сделать показ фильма с некоторым замедлением. Однако, при этом и движения людей будут также чересчур, нарочито плавными, что, конечно, вполне может броситься в глаза. Ибо одно дело - осторожные движения. И совсем другое - нарочито замедленные (в данном случае их придется замедлить раз в 4...5), что несомненно выдаст постановку.

Расстояние, которое пролетит брошенный предмет

Скажем, человек берет камешек и кидает его под углом к горизонту куда-нибудь в сторону. Каковы будут расстояния полета на Луне и на Земле?

Для примера, положим, что астронавт кидает камень под углом к горизонту, равному 45⁰ с начальной скоростью, равной 2 м/с.

Отметим, что сама по себе сила броска здесь роли не играет. Важна именно скорость, с которой начинает лететь камень. Ибо при одной и той же силе броска камень полегче полетит с высокой скоростью, а камень потяжелее - с более низкой. А если камень имеет одну и ту же массу, то и начальная скорость его полета (даже в разных условиях по силе гравитации) будет одной и той же. Потому как масса камня не зависит от силы гравитации, действующей на него.

Горизонтальное расстояние, которое пролетит камень, составит L = V*cos450*t, где t - время полета камня.

Максимальная высота, на которую будет способен подняться камень, равна
H = V2*sin2450/(2g), где g - ускорение свободного падения.

Время полета камня до максимальной высоты и обратно до поверхности, с уровня которой осуществлялся бросок, составит t = 2(2H/g)1/2

Исходя из этих формул, можно попробовать рассчитать максимальные высоты и времена полета камня при бросках на Земле и на Луне (с одной и той же скоростью).

На Земле

Максимальная высота, на которую будет способен подняться камень, равна
H = 22*sin2450/(2*9,8) = 0,1 м.
Всего-то... Впрочем, и немудрено, ведь бросок-то совсем слабенький, скорость камня - небольшая.

Время полета камня до максимальной высоты и обратно до поверхности, с уровня которой осуществлялся бросок, составит t = 2*(2*0,1/9,8)1/2 = 0,29 секунд.

Горизонтальное расстояние полета получится равным L = 2*cos450*0,29 = 0,4 метров. Ну, небольшое такое расстояние, типичное для легкого броска камня или иного предмета здесь, на Земле.

На Луне

Максимальная высота, на которую будет способен подняться камень, равна H = 22*sin2450/(2*1,6) = 0,6 м. Это уже более-менее... Больше аж в 6 раз по сравнению с максимальной высотой поднятия камня в условиях Земли!

Время полета камня до максимальной высоты и обратно уровня, с которого осуществлялся бросок, составит t = 2*(2*0,6/1,6)1/2 = 1,7 секунд.

Горизонтальное расстояние полета получится равным L = 2*cos450*1,7 = 2,4 метра. Все же в 6 раз больше. Это уже не какие-то 40 см, а целые 2,4 метра. Даже, повторимся, в результате легкого броска, сделанного, например, рукой годовалого ребенка.

Как видим, особенно существенно изменяется максимальная высота броска камня и, соответственно, дальность его полета. Конечно, в процессе постановки можно пародировать усилие броска, чтобы оно выглядело, скажем, слишком большим. А вот пародировать малое усилие, чтобы смоделировать ситуацию броска камня в условиях Луны (при том, что фактически он производится на Земле) - гораздо сложнее. Так или иначе астронавт выдаст себя, например, общим напряжением и движениями всего корпуса, а не только руки. Ну, или это должен быть физически очень сильный астронавт, для которого метание камне на большие расстояния - не проблема. Например, это может быть спортсмен по метанию ядер.

Таким образом, как видим, даже для очень небольшой скорости броска камня отличия - разительные. А если скорость броска будет ближе к реальной, уже равной не 2 м/с, а, например, 20 м/с - тут уже все станет гораздо явственнее. При такой скорости броска на Луне камень должен был бы улететь вообще "за горизонт", грубо говоря. Поэтому если в "документальном" фильме расстояния бросков (полетов брошенных предметов) не слишком-то велики, то вполне разумно предположить, что речь идет о постановке. Быть может, в условиях вакуумной камеры с соответствующим "лунным" (или "марсианским") пейзажем.

Радиус кривизны поверхности

Иногда в фильмах могут фигурировать далекие пейзажи, в том числе, на горизонте. При этом поверхность будет казаться как бы слегка выпуклой, особенно, если съемка ведется откуда-то с известной высоты. Так вот, анализируя радиус такого закругления, можно так же сделать вывод о том, где осуществляется съемка. Понятно, что на Луне радиус горизонта будет существенно меньше, чем на Земле. Так как радиус земли составляет немногим менее 6400 км, а радиус Луны - всего-навсего 1700 км с небольшим. Т.е. разница - почти в 4 раза. Естественно, такая разница будет заметной при сравнении, например, земных снимков и лунных. Однако, здесь съемщики-постановщики могут создать искусственный пейзаж с искусственным же искривлением поверхности "Луны". Конечно, здесь очень существенную роль могут играть местные искривления поверхности, тем не менее, иногда в кадр могут попадать и дальние пейзажи/ландшафты, искривление которых существенно в меньшей степени влияет на видимую шарообразную форму, по сравнению с ближней обстановкой. И вот по их форме можно попытаться приближенно оценить - постановочный ли фильм или таки снят в реальной обстановке (например, на Луне).