Проблемы твёрдой НФ. Отвод тепла.

Предположим, мы решили все проблемы с топливом и энергией, которые я осветил в прошлых блогах. Казалось бы всё, можно смело отправляться покорять космическое пространство. Но тут к нам приходит удар, откуда не ждали - тепловой удар. Опять от этой проклятой физики с её термодинамикой  

Как известно, вселенная - термодинамически изолированная система. Энергия не уходит в никуда, она должна преобразоваться в другую форму. И вот, с тепловой энергией всё ещё хуже, она постоянно возникает в любых процессах и постоянно должна куда-то уходить. Иначе предмет, на который мы воздействуем накопит критическую "массу" тепла и сделает "пых" или "пшшш...". А нам бы крайне не хотелось, что бы наш корабль сделал "пых", особенно если мы внутри  

Ну, проблема-то не большая, скажите вы, на Земле люди охлаждают даже атомные станции. Правильно, то - на планете, где есть среда для отвода. В космосе у нас вакуум, т.е. почти полное отсутствие окружающего вещества и передача тепла возможна только излучением. А это далеко не самый эффективный вариант.

Для понимания ситуации вам как пример - МКС. Станция генерирует и потребляет что-то около 200 киловатт электричества (плюс-минус как 40-60 квартир, пара-тройка подъездов пятиэтажки), при этом в выделяемое тепло у них уходит примерно 60-70 киловатт. Что бы это рассеять им нужно под 700 квадратных метров радиаторов, если снова представить пятиэтажку, это это лицевая сторона  примерно 4-х подъездов.

Проблема в том, что МКС никуда активно не летит. Да, там много оборудования, системы жизнеобеспечения, но активно работающие двигатели и генератор, который обеспечивает их энергией - выделяют на порядки больше тепла. И что бы корабль не рванул, площадь радиаторов должна быть огромной. Это квадратные километры, и даже десятки квадратных километров.

Опять же, эти проблемы решаемы. Более продвинутые метаматериалы дадут лучшее КПД, повышенная температура излучения сможет отводить больше тепла, гибридные системы позволят рециркулировать часть энергии, но всё равно, чисто физически, не может быть достаточно маленького многоразового корабля, летающего с приличными скоростями. Километр в поперечнике - это прям мегакомпактная штука для межзвёзда. Лучше ориентироваться на 4-5 км, учитывая запас топлива. Внутри систем возможны более компактные варианты, конечно, но тогда, чаще всего, радиаторы придётся "топорщить" в стороны. Для грузовоза или добытчика это нормально, но для военного корабля так себе идея. Сбить такие штуки очень легко, а потом корабль сам взорвётся.

Ладно, с космосом разобрались, там всё тяжело но решаемо. Думаете всё? Нет, есть куда более сложная, всегда игнорируемая, проблема.

Отвод тепла на планете!

Да, я выше заявил, что в атмосфере всё проще, так почему же я заостряю внимание на этом?

Начну с примера. Пиковая скорость гепарда - под сотню км. Бежит он так пару секунд, после чего наступает перегрев. После 20-30 секунд быстрого бега на предельных скоростях эта кошка выдыхается и ей требуется 20-30 МИНУТ что бы охладиться. При этом этот хищник специально "заточен" природой на быстрый бег, и достаточно хорошее охлаждение после этого. Не как люди с потовыми железами по всему телу, конечно, у него другие приёмы.

К чему я привёл гепарда?

Представим среднестатистического суперспецназовца (или монстра другой расы) типичного НФ-боевика. Большой, быстрый, сильный, ловкий, раскидывает десяток врагов за десять секунд, а потом даёт марш от погони на скорости 40 км\час в течении пары часов. Круто? Круто.

Правда, физика с этим не согласна   Такой спецназовец, либо должен отлёживаться в прохладной ванной после минуты боя, либо умрёт от перегрева. Белок разрушится, кровь свернётся, и ещё куча неприятных последствий. А гигантского монстра (огра, циклопа, тигра ростом три метра и т.д.) достаточно погонять пару минут что бы он умер от тех же проблем. Собственно, эволюция ничего такого бы не создала, такое может создать только авторский произвол  

Этим блогом я хотел сказать, что всё в мире производит тепло, которое нужно отводить. Корабли, двигатели, любые механизмы, люди и существа, оружие, да даже "магия". Огненный шар должен нагревать всё в округе и "таять", если он не изолирован. Даже карета на "магической" тяге должна хоть как-то охлаждаться, по факту. Это катастрофически игнорируемая проблема во всех книгах. И если в фэнтези это нормально (там всё равно главенствует приключения и общая логика мира), то в твёрдой НФ это нужно учитывать.