Грохот от мощнейшей в истории лунной ракеты Saturn V не мог поджечь траву на космодроме и тем более расплавить бетон, выяснили американские ученые. В статье, опубликованной в журнале The Journal of the Acoustical Society of America, они с помощью расчетов развеяли популярный миф. Автор исследования рассказал RTVI, почему такого не могло случиться, и в чем заблуждаются многие интернет-энтузиасты космоса.
16 июля 1969 года с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета Saturn V, впервые доставившая людей на поверхность Луны. Историческая миссия Apollo 11 увенчала десятилетие напряженного труда и научных исследований, а исполинская ракета навсегда вошла в историю космонавтики, как самый тяжелый и мощный серийный носитель, сравниться с которым по характеристикам смогла лишь позднее советская ракета «Энергия».
Безусловно, работа пяти мощных двигателей первой ступени F-1 гигантской ракеты при старте сопровождалась оглушительным грохотом, и расчет шумовых нагрузок также представлял интерес для инженеров до и во время реализации программы «Аполлон». Но, как часто бывает в космонавтике, став легендарной, ракета Saturn V стала обрастать мифами, которые настолько укоренились в сознании энтузиастов космоса, что потребовалось вмешательство ученых.
С одним из таких мифов решил разобраться исследователь Кент Джи из Университета Бригама Янга в США. Он обратил внимание, что на различных интернет-форумах, в первую очередь на ресурсе Reddit, популярны сомнительные утверждения по поводу шума, который наблюдался при старте ракеты Saturn V.
Среди них почему-то особенно часто фигурирует тезис о том, что от шума при старте ракеты «плавился бетон» и «на расстоянии мили от старта загоралась трава». В более апокалиптических свидетельствах говорится о возгорании волос на головах зрителей и возникновении радуги, идущей «с неба». Все эти мифы не имеют под собой реальной основы, хотя могли родиться благодаря кинозаписи единственного ночного старта миссии Apollo 17, на которой благодаря влажной атмосфере в районе космодрома заметно распространение звуковых волн вскоре после запуска двигателей.
Кент Джи, используя доступные сведения о характеристиках ракеты, вычислил так называемый суммарный уровень ее акустической мощности (OAPWL, overall sound power level). Приняв акустическую эффективность (долю мощности двигателей, идущую на звуковые колебания) за 0,5% , ученые оценили параметр OAPWL в 203,5 децибела на 1 пиковатт.
«Главный вывод нашего исследования в том, что мы задокументировали шумовые характеристики Saturn V, в том числе уровень акустической мощности в 203 дБ, и эти характеристики имеют смысл, основанный на физических принципах. Многое из того, что циркулирует в сети, имеет неясное происхождение, обманчиво или просто ошибочно», — пояснил Джи RTVI.
По словам ученого, в различных источниках встречается акустическая мощность ракеты в 220 и 235 дБ, что представляется фантастическим, так как величина 235 дБ соответствует шуму от запуска 1 400 ракет Saturn V. Чтобы представить эту величину, ученые напоминают, что для двигателей современных реактивных лайнеров она составляет 120-160 дБ.
«Децибеллы меряются в логарифмах, поэтому разница в 10 дБ соответствует увеличению мощности на порядок. Поэтому 170 дБ соответствует шуму десяти реактивных двигателей, и две сотни — 10 тысяч двигателей», — пояснил Джи.
В своем исследовании авторы не ставили перед собой целью доказать невозможность возгорания травы или плавления бетона на стартовой площадке — они доказали, что этого не могло произойти из-за звукового воздействия. При этом они допускают, что такой эффект могло вызвать просто тепловое излучение.
«Чтобы расплавить бетон одним лишь только звуком, потребовался бы уровень шума выше, куда выше, чем тот, что производил Saturn V. Изменения температуры, производимые звуковым давлением, обычно очень незначительны», — пояснил Джи.
«Saturn V приобрел некое подобие легендарного, апокрифического статуса. Мы использовали возможность и в специальном выпуске журнала скорректировали заблуждения об этой ракете», — добавил исследователь.
По мнению Джи, приведенные расчеты также помогут при оценке шумового воздействия более мощной ракеты Space Launch System, которая начнет летать на Луну уже в этом году, и сверхтяжелой ракеты Super Heavy компании SpaceX миллиардера Илона Маска.