Если мы не гот
овимся к их прибытию, системы социального ИИ могли бы поставить серьёзну
ю угрозу: подумайте об ущербе, причиняемом всего лишь человеческим интел
лектом террористов и демагогов. Подобным образом системы технического
ИИ могли бы дестабилизировать мировой баланс в военной сфере, давая одно
й стороне неожиданное и огромное преимущество. С надлежащей подготовко
й, однако, искусственный интеллект мог бы помочь нам строить будущее, кот
орое работает Ц для Земли, для людей, и для продвижения интеллекта во все
ленную. Глава 12 подсказывает подход как часть более общего вопроса управ
ления трансформацией, которую принесут ассемблеры и ИИ.
Зачем нужно обсуждать опасности сегодня? Потому что уже не слишком рано
начать разрабатывать институты, способные иметь дело с такими вопросам
и. Технический ИИ появляется сегодня и каждое его продвижение вперёд уск
орит гонку технологий. Искусственный интеллект Ц всего лишь одна из мно
гих мощных технологий, которыми мы должны научиться управлять, каждая из
которых добавляет что-то к сложной смеси угроз и возможностей.
Глава 6. МИР ВНЕ ЗЕМЛИ
Ту перевернутую чашу мы зовё
м Небом; под ним, в кишащем курятнике мы бы жили и умирали.
Омар Каям
Новая космическая программа
Космос и усовершенствованная технология
Изобилие
Общество с положительной суммой
ЗЕМЛЯ Ц лишь маленькая часть мира, а остальная часть мира будет важна дл
я нашего будущего. В терминах энергии, материалов и пространства для рос
та космос Ц это почти всё. В прошлом инженерные проекты как правило заве
ршались завоеванием нового пространства. В будущем открытые границы ко
смоса расширят человеческий мир. Успехи в ИИ и нанотехнологии будут игра
ть решающую роль.
Чтобы понять космос как границу, для людей это заняло века. Наши предки ко
гда-то видели ночное небо, как черный купол с крошечными искорками, свето
м, который посылают боги. Они не могли себе представить космическое путе
шествие, потому что они даже не знали, что космос существует.
Мы теперь знаем, что космос существует, но немного людей уже понимают его
ценность. Едва ли это удивительно. Наши умы и культуры развивались на это
й планете, и мы только начали воспринимать идею границы дальше неба.
Только в этом столетии такие мечтательные конструкторы как Герман Обер
т и Роберт Годдард показали, что ракеты могли бы достичь космоса. Они были
в этом уверены, потому что имели достаточно знаний о топливе, двигателях,
емкостях и конструкциях, чтобы вычислить, что могли бы делать многоступе
нчатые ракеты. Однако в 1921 году в Нью-Йорк Таймз журналист в передовой стат
ье упрекал Годдарда за идею, что ракеты могли бы летать через пространст
во без воздуха, от которого они бы отталкивались, и не далее как в 1956 году бр
итанский Королевский астроном фыркал, что "Космические путешествия Ц п
олная чепуха." Это лишь показало, что журналисты, пишущие передовицы и аст
рономы не теми экспертами, которых надо было спрашивать о космических ап
паратах. В 1957 году первый спутник вышел на орбиту Земли, за которым последо
вал Юрий Гагарин. В 1969 году мир стал свидетелем высадки на Луну.
Однако мы заплатили цену за невежество. Так как пионеры космической техн
ологии испытали недостаток в том, чтобы каким-то образом публично выста
вить свои доказательства, они были вынуждены утверждать отправные пунк
ты снова и снова ("Да, ракеты будут работать в вакууме … Да, они действитель
но достигнут орбиты…"). Занятые защитой самых основ полётов в космос, у них
было мало времени обсудить их последствия. Таким образом, когда Спутник
поразил мир и привёл в замешательство Соединённые Штаты, люди были непод
готовлены: на тот момент не было широких дебатов, чтобы сформировать стр
атегию для космического пространства.
Некоторые из пионеров понимали, что делать: построить космическую станц
ию и космический корабль многократного использования, затем оттуда отп
равиться на Луну или на астероиды за ресурсами. Но шум взволнованных пол
итических деятелей быстро потопил их предложения, а американские полит
ические деятели требовали большой, легкой для понимания цели. Таким обра
зом был рожден проект Аполлон, гонка, чтобы высадить американского гражд
анина в самом близком месте, где можно воткнуть флаг. Проект Аполлон обош
ел построение космической станции и космического челнока, вместо этого
создавая гигантские ракеты, способные достичь Луну одним большим прыжк
ом. Проект был великолепен, он дал ученым некоторую информацию, и он принё
с большую отдачу благодаря продвижениям в технологии, но по сути, это был
выстрел в холостую. Налогоплательщики это видели, конгрессмены это виде
ли, и космическую программу свернули.
Когда проект Аполлон реализовывался, старые мечты господствовали в общ
ественном мнении, и это были простые, романтичные мечты о заселении друг
их планет. Тогда инструменты робота рассеяли мечту об одетой в джунгли В
енере, в действительности оказавшейся духовкой во всю планету яда высок
ого давления. Они стёрли линии, которые начертили на Марсе земные астрон
омы, и с ними ушли и каналы, и марсиане. Вместо них оказался Марс кратеров и
каньонов и сухой летающей пыли. По направлению к Солнцу от Венеры лежит и
спеченную скала Меркурия; дальше к звёздам от Марса лежат булыжники и лё
д. Планеты варьируются от мёртвых к смертельно опасным, и мечта о новых Зе
млях отступила к удалённым звёздам. Космос казался мёртвой целью.
Новая Космическая Программа
Новая космическая программа возникла из руин старых. Новое поколение за
щитников темы космоса, инженеров и предпринимателей, теперь стремится с
делать космос границей, которой он должен был быть с самого начала Ц мес
том для развития и использования, не для пустых политических жестов. они
уверены в успехе, потому что развитие космического пространства не треб
ует прорывов в науке или технологии. Зато человеческая раса могла бы зав
оёвывать космос, применяя технологии двадцатилетней давности, а избега
я пустых полётов, мы могли бы вероятно делать это с прибылью. Различная де
ятельность в космосе не обязательно должна быть дорогой.
Рассмотрите высокую стоимость выхода на орбиту сегодня Ц тысячами дол
ларов за килограмм. Откуда она происходит? Наблюдателю запуска челнока,
потрясённому рёвом и напуганному пламенем, ответ кажется очевидным: топ
ливо должно стоить кучу денег. Даже авиалинии платят примерно половину с
воих операционных издержек за топливо. Ракета напоминает лайнер Ц она с
делана из алюминия и начинена двигателями, системами управления и элект
роникой Ц но топливо составляет почти всю её массу, когда она стоит на вз
лётном поле. Таким образом можно ожидать, что на топливо приходится поря
дком более половины операционных издержек ракеты. Но это ожидание ошибо
чно. В полёте на Луну на стоимость топлива, которое было необходимо, чтобы
достичь орбиты, приходилось менее чем миллион долларов Ц несколько дол
ларов за килограмм, отправленный на орбиту, лишь малая доля процента все
х затрат. Даже сегодня топливо остаётся незначительной частью стоимост
и космического полёта.
Почему полёт в космос стоит настолько дороже, чем авиарейс? Отчасти, пото
му что космический корабль не делается серийно; это вынуждает изготовит
елей покрывать их затраты на разработку из продаж только нескольких еди
ниц, и делать те немногие единицы вручную по высокой стоимости. Далее, бол
ьшинство космических кораблей выбрасывается после одного использован
ия, и даже челноки летают только несколько раз в год Ц их стоимость не мож
ет быть распространена на несколько рейсов в день в течение многих лет, в
то время как стоимость воздушных лайнеров может. Наконец, затраты космоп
орта сейчас распределяются только на несколько полётов в месяц, тогда ка
к большие аэропорты могут распределять свои издержки на многие тысячи. В
сё это сходится воедино, чтобы сделать полёт в космос обескураживающе до
рогим.
Но исследования аэрокосмической компании Боинг (это Ц люди, которые обе
спечили большую часть мира недорогими реактивными транспортными средс
твами) показывают, что флот, состоящий из челноков действительно многокр
атного использования, на которых летают и которые поддерживаются подоб
но воздушным лайнерам, снизил бы стоимость выхода на орбиту в 50 раз и боле
е.
Космос предлагает обширные возможности для промышленности. Хорошо изв
естны преимущества спутников связи и наблюдений с орбиты за космически
ми и земными объектами. Будущие спутники связи будут достаточно мощны, ч
тобы связываться с ручными станциями на земле, принеся окончательную мо
бильность в телефонных услугах. Компании уже предпринимают усилия, чтоб
ы извлечь преимущество нулевой гравитации для выполнения тонких проце
ссов сепарации, чтобы делать улучшенные фармацевтические препараты; др
угие компании планируют выращивать улучшенные электронные кристаллы.
За годы до того как ассемблеры вступят в производство материалов, инжене
ры будут использовать космическую среду, чтобы расширить возможности б
алк-технологии. Космическая промышленность будет обеспечивать растущ
ий рынок для услуг запуска кораблей, снижая издержки по запуску. Падение
издержек по запуску в свою очередь будет стимулировать рост космическо
й промышленности. Ракетный транспорт на земную орбиту наконец станет эк
ономически оправданным.
Космические проектировщики и предприниматели уже смотрят далее земной
орбиты на ресурсы солнечной системы. Однако в дальнем космосе ракеты бы
стро станут слишком дорогим средством транспортировки Ц они будут сжи
рать топливо, которое само должно было транспортироваться ракетой в кос
мос. Ракеты на сжигаемом топливе стары как китайские фейерверки, намного
старше "флага, усыпанного звёздочками". Они развились по естественным пр
ичинам: компактные, мощные и полезные для военных, они могут пробиваться
сквозь воздух и противодействовать сильной гравитации. Однако космиче
ским инженерам известны альтернативы.
Транспортным средствам не требуется огромных взрывов энергии, чтобы дв
игаться через свободный от трения вакуум космоса. Маленькие силы могут м
едленно и устойчиво разгонять транспортное средство до огромных скоро
стей. Поскольку энергия имеет массу, солнечный свет, попадающий в тонкое
зеркало Ц солнечный парус, обеспечивает такую силу. Притяжение гравита
ции Солнца обеспечивает другую силу. Вместе давление света и гравитация
могут носить космические корабли в любое место Солнечной системы и обра
тно. Только жар вблизи Солнца и сопротивление атмосфер планет будут огра
ничивать путешествия, заставляя паруса избегать эти места.
НАСА изучило солнечные паруса, разработанные, чтобы их везти в космос в р
акетах, но они должны быть довольно тяжелы и прочны, чтобы выдержать нагр
узку запуска и разворачивания. В конце концов инженеры будут изготавлив
ать паруса в космосе, используя структуры с высоким отношением прочност
и к массе для поддержки зеркал из тонкой металлической плёнки. Результат
ом будет "световой парус", высокоэффективный тип солнечного паруса. Посл
е ускорения в течение года световой парус может достичь скорости сто кил
ометров в секунду, оставляя самые быстрые сегодняшние ракеты далеко поз
ади.
Если вы вообразите сеть графито-волокных нитей, сплетаемую паучью сеть
шириной в километры, с промежутками между нитями размером с футбольное п
оле, вы будете на правильном пути, чтобы представить себе структуру свет
ового паруса. Если вы изобразите промежутки, соединенные тонкими светоо
тражающими плоскостями из алюминиевой фольги тоньше чем мыльный пузыр
ь, вы будете иметь неплохое представление, как он выглядит: большое колич
ество отражающих поверхностей, прочно связанных друг с другом и образую
щих обширную слегка колеблющуюся мозаику зеркал. Теперь изобразите гру
з, висящий на сети как парашютист с парашюта, в то время как центробежные с
илы держат подвешенные на сети зеркала натянутыми и плоскими в вакууме,
и вы получите почти достоверную картину.
Чтобы построить световой парус с помощью балк-технологии, мы должны нау
читься делать их в космосе; их обширные отражатели будут слишком тонки, ч
тобы пережить запуск корабля в космос и разворачивание. Нам придётся стр
оить структур каркаса, производить тонкую плёнку отражателей, и использ
овать удалённо управляемые манипуляторы в космосе. Но проектировщики к
осмических программ уже намереваются овладеть созданием конструкций,
производством и робототехникой для других космических приложений. Есл
и мы построим световой парус в начале космического развития, в этом начи
нании будут использоваться эти умения и при этом не будет требоваться за
пуск в космос большого количества материала. Хотя каркас и будет занимат
ь огромную площадь, он (вместе с материалами для большого количества пар
усов) будет достаточно лёгок, чтобы вывести его на орбиту за один или два п
олёта космического челнока.
Средства производства паруса произведут паруса дешево. Паруса, если их о
дин раз построить, использовать будет дёшево: у них будет немного критич
еских движущихся частей, небольшая масса, и нулевое потребление топлива
. Они будут крайне сильно отличаться от ракет по форме, функции и стоимост
и эксплуатации. На самом деле вычисления подсказывают, что издержки буду
т отличаться в пользу световых парусов приблизительно в тысячу раз.
Сегодня большая часть людей рассматривает остальную часть солнечной с
истемы как огромную и недоступную. Она и правда обширна; также как и Земле
, будут требоваться месяцы, чтобы сплавать с парусом туда и обратно. Однак
о её очевидная недоступность меньше относится к расстоянию, чем к стоимо
сти перемещения с помощью ракет.
Световые паруса смогут преодолеть барьер стоимости, открывая дверь в Со
лнечную систему. Световые паруса будет делать другие планеты более дост
ижимыми, но это не сделает планеты намного более полезными: они останутс
я смертоносными пустынями. Гравитация планет будет препятствовать све
товым парусам спускаться на их поверхность и будет препятствовать разв
итию промышленности на их поверхности. Вращающиеся космические станци
и могут имитировать гравитацию, если это необходимо, но привязанная к пл
анете станция избежать её не способна. Что ещё хуже, атмосферы планет бло
кируют солнечную энергию, распространяют пыль, подвергают металл корро
зии, нагревают холодильники, охлаждают печи и сдувают все вещи. Даже безв
оздушный Марс вращается, создавая препятствие для солнечного света в те
чение половины времени, и имеет достаточно гравитации, чтобы почти полно
стью задерживать солнечный свет. Световые паруса быстры и могут работат
ь без устали, но не прочны.
Огромная и непреходящая ценность космоса находится в его запасах вещес
тва, энергии и пространства. Планеты занимают место и задерживают энерги
ю. Материальные ресурсы, которые они располагают, размещены неудобно. Ас
тероиды, напротив, Ц это летающие горы ресурсов, которые имеют орбиты, пр
оходящие через всю солнечную систему. Некоторые пересекаются с орбитой
Земли; некоторые даже столкнулись с Землей, оставив на ней кратеры. Разра
ботка астероидов на полезные ископаемые выглядит реальной. Нам могут по
надобиться ревущие ракеты, чтобы выводить что-то в космос, но метеориты д
оказывают, что целые горы могут сваливаться из космоса, и, подобно космич
еским челнокам, объекты, падающие из космоса, не обязательно сгорают по п
ути вниз. Отправка посылок с материалами с астероидов на Землю с приземл
ением на соляных отмелях будет стоить немного.
Даже маленькие астероиды велики в человеческих понятиях: они содержат м
иллиарды тонн ресурсов. Некоторые астероиды содержат воду и вещество, по
хожее на нефтяной сланец. Некоторые состоят просто из обычного камня. Не
которые содержат металл, содержащий редкоземельные элементы, элементы,
которые погрузились так глубоко, что их трудно достать, очень давно, в пер
иод формирования металлического ядра Земли: эта сталь из метеоритов Ц п
рочный, стойкий сплав железа, никеля и кобальта, обладает значительным с
одержанием металлов платиновой группы и золота. Кусок шириной в километ
р этого материала (а их много), содержит драгоценных металлов стоимостью
на несколько триллионов долларов, вперемешку с таким количеством никел
я и кобальта, чтобы обеспечить земную промышленность на много лет.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
овимся к их прибытию, системы социального ИИ могли бы поставить серьёзну
ю угрозу: подумайте об ущербе, причиняемом всего лишь человеческим интел
лектом террористов и демагогов. Подобным образом системы технического
ИИ могли бы дестабилизировать мировой баланс в военной сфере, давая одно
й стороне неожиданное и огромное преимущество. С надлежащей подготовко
й, однако, искусственный интеллект мог бы помочь нам строить будущее, кот
орое работает Ц для Земли, для людей, и для продвижения интеллекта во все
ленную. Глава 12 подсказывает подход как часть более общего вопроса управ
ления трансформацией, которую принесут ассемблеры и ИИ.
Зачем нужно обсуждать опасности сегодня? Потому что уже не слишком рано
начать разрабатывать институты, способные иметь дело с такими вопросам
и. Технический ИИ появляется сегодня и каждое его продвижение вперёд уск
орит гонку технологий. Искусственный интеллект Ц всего лишь одна из мно
гих мощных технологий, которыми мы должны научиться управлять, каждая из
которых добавляет что-то к сложной смеси угроз и возможностей.
Глава 6. МИР ВНЕ ЗЕМЛИ
Ту перевернутую чашу мы зовё
м Небом; под ним, в кишащем курятнике мы бы жили и умирали.
Омар Каям
Новая космическая программа
Космос и усовершенствованная технология
Изобилие
Общество с положительной суммой
ЗЕМЛЯ Ц лишь маленькая часть мира, а остальная часть мира будет важна дл
я нашего будущего. В терминах энергии, материалов и пространства для рос
та космос Ц это почти всё. В прошлом инженерные проекты как правило заве
ршались завоеванием нового пространства. В будущем открытые границы ко
смоса расширят человеческий мир. Успехи в ИИ и нанотехнологии будут игра
ть решающую роль.
Чтобы понять космос как границу, для людей это заняло века. Наши предки ко
гда-то видели ночное небо, как черный купол с крошечными искорками, свето
м, который посылают боги. Они не могли себе представить космическое путе
шествие, потому что они даже не знали, что космос существует.
Мы теперь знаем, что космос существует, но немного людей уже понимают его
ценность. Едва ли это удивительно. Наши умы и культуры развивались на это
й планете, и мы только начали воспринимать идею границы дальше неба.
Только в этом столетии такие мечтательные конструкторы как Герман Обер
т и Роберт Годдард показали, что ракеты могли бы достичь космоса. Они были
в этом уверены, потому что имели достаточно знаний о топливе, двигателях,
емкостях и конструкциях, чтобы вычислить, что могли бы делать многоступе
нчатые ракеты. Однако в 1921 году в Нью-Йорк Таймз журналист в передовой стат
ье упрекал Годдарда за идею, что ракеты могли бы летать через пространст
во без воздуха, от которого они бы отталкивались, и не далее как в 1956 году бр
итанский Королевский астроном фыркал, что "Космические путешествия Ц п
олная чепуха." Это лишь показало, что журналисты, пишущие передовицы и аст
рономы не теми экспертами, которых надо было спрашивать о космических ап
паратах. В 1957 году первый спутник вышел на орбиту Земли, за которым последо
вал Юрий Гагарин. В 1969 году мир стал свидетелем высадки на Луну.
Однако мы заплатили цену за невежество. Так как пионеры космической техн
ологии испытали недостаток в том, чтобы каким-то образом публично выста
вить свои доказательства, они были вынуждены утверждать отправные пунк
ты снова и снова ("Да, ракеты будут работать в вакууме … Да, они действитель
но достигнут орбиты…"). Занятые защитой самых основ полётов в космос, у них
было мало времени обсудить их последствия. Таким образом, когда Спутник
поразил мир и привёл в замешательство Соединённые Штаты, люди были непод
готовлены: на тот момент не было широких дебатов, чтобы сформировать стр
атегию для космического пространства.
Некоторые из пионеров понимали, что делать: построить космическую станц
ию и космический корабль многократного использования, затем оттуда отп
равиться на Луну или на астероиды за ресурсами. Но шум взволнованных пол
итических деятелей быстро потопил их предложения, а американские полит
ические деятели требовали большой, легкой для понимания цели. Таким обра
зом был рожден проект Аполлон, гонка, чтобы высадить американского гражд
анина в самом близком месте, где можно воткнуть флаг. Проект Аполлон обош
ел построение космической станции и космического челнока, вместо этого
создавая гигантские ракеты, способные достичь Луну одним большим прыжк
ом. Проект был великолепен, он дал ученым некоторую информацию, и он принё
с большую отдачу благодаря продвижениям в технологии, но по сути, это был
выстрел в холостую. Налогоплательщики это видели, конгрессмены это виде
ли, и космическую программу свернули.
Когда проект Аполлон реализовывался, старые мечты господствовали в общ
ественном мнении, и это были простые, романтичные мечты о заселении друг
их планет. Тогда инструменты робота рассеяли мечту об одетой в джунгли В
енере, в действительности оказавшейся духовкой во всю планету яда высок
ого давления. Они стёрли линии, которые начертили на Марсе земные астрон
омы, и с ними ушли и каналы, и марсиане. Вместо них оказался Марс кратеров и
каньонов и сухой летающей пыли. По направлению к Солнцу от Венеры лежит и
спеченную скала Меркурия; дальше к звёздам от Марса лежат булыжники и лё
д. Планеты варьируются от мёртвых к смертельно опасным, и мечта о новых Зе
млях отступила к удалённым звёздам. Космос казался мёртвой целью.
Новая Космическая Программа
Новая космическая программа возникла из руин старых. Новое поколение за
щитников темы космоса, инженеров и предпринимателей, теперь стремится с
делать космос границей, которой он должен был быть с самого начала Ц мес
том для развития и использования, не для пустых политических жестов. они
уверены в успехе, потому что развитие космического пространства не треб
ует прорывов в науке или технологии. Зато человеческая раса могла бы зав
оёвывать космос, применяя технологии двадцатилетней давности, а избега
я пустых полётов, мы могли бы вероятно делать это с прибылью. Различная де
ятельность в космосе не обязательно должна быть дорогой.
Рассмотрите высокую стоимость выхода на орбиту сегодня Ц тысячами дол
ларов за килограмм. Откуда она происходит? Наблюдателю запуска челнока,
потрясённому рёвом и напуганному пламенем, ответ кажется очевидным: топ
ливо должно стоить кучу денег. Даже авиалинии платят примерно половину с
воих операционных издержек за топливо. Ракета напоминает лайнер Ц она с
делана из алюминия и начинена двигателями, системами управления и элект
роникой Ц но топливо составляет почти всю её массу, когда она стоит на вз
лётном поле. Таким образом можно ожидать, что на топливо приходится поря
дком более половины операционных издержек ракеты. Но это ожидание ошибо
чно. В полёте на Луну на стоимость топлива, которое было необходимо, чтобы
достичь орбиты, приходилось менее чем миллион долларов Ц несколько дол
ларов за килограмм, отправленный на орбиту, лишь малая доля процента все
х затрат. Даже сегодня топливо остаётся незначительной частью стоимост
и космического полёта.
Почему полёт в космос стоит настолько дороже, чем авиарейс? Отчасти, пото
му что космический корабль не делается серийно; это вынуждает изготовит
елей покрывать их затраты на разработку из продаж только нескольких еди
ниц, и делать те немногие единицы вручную по высокой стоимости. Далее, бол
ьшинство космических кораблей выбрасывается после одного использован
ия, и даже челноки летают только несколько раз в год Ц их стоимость не мож
ет быть распространена на несколько рейсов в день в течение многих лет, в
то время как стоимость воздушных лайнеров может. Наконец, затраты космоп
орта сейчас распределяются только на несколько полётов в месяц, тогда ка
к большие аэропорты могут распределять свои издержки на многие тысячи. В
сё это сходится воедино, чтобы сделать полёт в космос обескураживающе до
рогим.
Но исследования аэрокосмической компании Боинг (это Ц люди, которые обе
спечили большую часть мира недорогими реактивными транспортными средс
твами) показывают, что флот, состоящий из челноков действительно многокр
атного использования, на которых летают и которые поддерживаются подоб
но воздушным лайнерам, снизил бы стоимость выхода на орбиту в 50 раз и боле
е.
Космос предлагает обширные возможности для промышленности. Хорошо изв
естны преимущества спутников связи и наблюдений с орбиты за космически
ми и земными объектами. Будущие спутники связи будут достаточно мощны, ч
тобы связываться с ручными станциями на земле, принеся окончательную мо
бильность в телефонных услугах. Компании уже предпринимают усилия, чтоб
ы извлечь преимущество нулевой гравитации для выполнения тонких проце
ссов сепарации, чтобы делать улучшенные фармацевтические препараты; др
угие компании планируют выращивать улучшенные электронные кристаллы.
За годы до того как ассемблеры вступят в производство материалов, инжене
ры будут использовать космическую среду, чтобы расширить возможности б
алк-технологии. Космическая промышленность будет обеспечивать растущ
ий рынок для услуг запуска кораблей, снижая издержки по запуску. Падение
издержек по запуску в свою очередь будет стимулировать рост космическо
й промышленности. Ракетный транспорт на земную орбиту наконец станет эк
ономически оправданным.
Космические проектировщики и предприниматели уже смотрят далее земной
орбиты на ресурсы солнечной системы. Однако в дальнем космосе ракеты бы
стро станут слишком дорогим средством транспортировки Ц они будут сжи
рать топливо, которое само должно было транспортироваться ракетой в кос
мос. Ракеты на сжигаемом топливе стары как китайские фейерверки, намного
старше "флага, усыпанного звёздочками". Они развились по естественным пр
ичинам: компактные, мощные и полезные для военных, они могут пробиваться
сквозь воздух и противодействовать сильной гравитации. Однако космиче
ским инженерам известны альтернативы.
Транспортным средствам не требуется огромных взрывов энергии, чтобы дв
игаться через свободный от трения вакуум космоса. Маленькие силы могут м
едленно и устойчиво разгонять транспортное средство до огромных скоро
стей. Поскольку энергия имеет массу, солнечный свет, попадающий в тонкое
зеркало Ц солнечный парус, обеспечивает такую силу. Притяжение гравита
ции Солнца обеспечивает другую силу. Вместе давление света и гравитация
могут носить космические корабли в любое место Солнечной системы и обра
тно. Только жар вблизи Солнца и сопротивление атмосфер планет будут огра
ничивать путешествия, заставляя паруса избегать эти места.
НАСА изучило солнечные паруса, разработанные, чтобы их везти в космос в р
акетах, но они должны быть довольно тяжелы и прочны, чтобы выдержать нагр
узку запуска и разворачивания. В конце концов инженеры будут изготавлив
ать паруса в космосе, используя структуры с высоким отношением прочност
и к массе для поддержки зеркал из тонкой металлической плёнки. Результат
ом будет "световой парус", высокоэффективный тип солнечного паруса. Посл
е ускорения в течение года световой парус может достичь скорости сто кил
ометров в секунду, оставляя самые быстрые сегодняшние ракеты далеко поз
ади.
Если вы вообразите сеть графито-волокных нитей, сплетаемую паучью сеть
шириной в километры, с промежутками между нитями размером с футбольное п
оле, вы будете на правильном пути, чтобы представить себе структуру свет
ового паруса. Если вы изобразите промежутки, соединенные тонкими светоо
тражающими плоскостями из алюминиевой фольги тоньше чем мыльный пузыр
ь, вы будете иметь неплохое представление, как он выглядит: большое колич
ество отражающих поверхностей, прочно связанных друг с другом и образую
щих обширную слегка колеблющуюся мозаику зеркал. Теперь изобразите гру
з, висящий на сети как парашютист с парашюта, в то время как центробежные с
илы держат подвешенные на сети зеркала натянутыми и плоскими в вакууме,
и вы получите почти достоверную картину.
Чтобы построить световой парус с помощью балк-технологии, мы должны нау
читься делать их в космосе; их обширные отражатели будут слишком тонки, ч
тобы пережить запуск корабля в космос и разворачивание. Нам придётся стр
оить структур каркаса, производить тонкую плёнку отражателей, и использ
овать удалённо управляемые манипуляторы в космосе. Но проектировщики к
осмических программ уже намереваются овладеть созданием конструкций,
производством и робототехникой для других космических приложений. Есл
и мы построим световой парус в начале космического развития, в этом начи
нании будут использоваться эти умения и при этом не будет требоваться за
пуск в космос большого количества материала. Хотя каркас и будет занимат
ь огромную площадь, он (вместе с материалами для большого количества пар
усов) будет достаточно лёгок, чтобы вывести его на орбиту за один или два п
олёта космического челнока.
Средства производства паруса произведут паруса дешево. Паруса, если их о
дин раз построить, использовать будет дёшево: у них будет немного критич
еских движущихся частей, небольшая масса, и нулевое потребление топлива
. Они будут крайне сильно отличаться от ракет по форме, функции и стоимост
и эксплуатации. На самом деле вычисления подсказывают, что издержки буду
т отличаться в пользу световых парусов приблизительно в тысячу раз.
Сегодня большая часть людей рассматривает остальную часть солнечной с
истемы как огромную и недоступную. Она и правда обширна; также как и Земле
, будут требоваться месяцы, чтобы сплавать с парусом туда и обратно. Однак
о её очевидная недоступность меньше относится к расстоянию, чем к стоимо
сти перемещения с помощью ракет.
Световые паруса смогут преодолеть барьер стоимости, открывая дверь в Со
лнечную систему. Световые паруса будет делать другие планеты более дост
ижимыми, но это не сделает планеты намного более полезными: они останутс
я смертоносными пустынями. Гравитация планет будет препятствовать све
товым парусам спускаться на их поверхность и будет препятствовать разв
итию промышленности на их поверхности. Вращающиеся космические станци
и могут имитировать гравитацию, если это необходимо, но привязанная к пл
анете станция избежать её не способна. Что ещё хуже, атмосферы планет бло
кируют солнечную энергию, распространяют пыль, подвергают металл корро
зии, нагревают холодильники, охлаждают печи и сдувают все вещи. Даже безв
оздушный Марс вращается, создавая препятствие для солнечного света в те
чение половины времени, и имеет достаточно гравитации, чтобы почти полно
стью задерживать солнечный свет. Световые паруса быстры и могут работат
ь без устали, но не прочны.
Огромная и непреходящая ценность космоса находится в его запасах вещес
тва, энергии и пространства. Планеты занимают место и задерживают энерги
ю. Материальные ресурсы, которые они располагают, размещены неудобно. Ас
тероиды, напротив, Ц это летающие горы ресурсов, которые имеют орбиты, пр
оходящие через всю солнечную систему. Некоторые пересекаются с орбитой
Земли; некоторые даже столкнулись с Землей, оставив на ней кратеры. Разра
ботка астероидов на полезные ископаемые выглядит реальной. Нам могут по
надобиться ревущие ракеты, чтобы выводить что-то в космос, но метеориты д
оказывают, что целые горы могут сваливаться из космоса, и, подобно космич
еским челнокам, объекты, падающие из космоса, не обязательно сгорают по п
ути вниз. Отправка посылок с материалами с астероидов на Землю с приземл
ением на соляных отмелях будет стоить немного.
Даже маленькие астероиды велики в человеческих понятиях: они содержат м
иллиарды тонн ресурсов. Некоторые астероиды содержат воду и вещество, по
хожее на нефтяной сланец. Некоторые состоят просто из обычного камня. Не
которые содержат металл, содержащий редкоземельные элементы, элементы,
которые погрузились так глубоко, что их трудно достать, очень давно, в пер
иод формирования металлического ядра Земли: эта сталь из метеоритов Ц п
рочный, стойкий сплав железа, никеля и кобальта, обладает значительным с
одержанием металлов платиновой группы и золота. Кусок шириной в километ
р этого материала (а их много), содержит драгоценных металлов стоимостью
на несколько триллионов долларов, вперемешку с таким количеством никел
я и кобальта, чтобы обеспечить земную промышленность на много лет.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40