Чего добьется космонавтика через полвека: 5 предсказаний ученого из РАН
Глобальное потепление и угроза военных конфликтов заставляет задуматься о том, что однажды человечеству придется покинуть Землю. И хоть пока это кажется фантастикой, работы в данном направлении уже ведутся. «Афиша Daily» поговорила с ученым из Института космических исследований РАН, чтобы узнать, как изменится изучение космоса к 2070 году.
Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН
Чтобы предполагать, как будет развиваться космическая отрасль в ближайшие 30–50 лет, нужно, во-первых, понимать, какие направления исследований актуальны сейчас. А во-вторых, — оглянуться назад на тот же временной отрезок.
Еще 30–50 лет назад некоторые современные исследования даже не существовали как научные направления. Например, поиск и исследование экзопланет (экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг звезд и не входят в Солнечную систему. — Прим. ред.). 50 лет назад еще ни одна экзопланета не была открыта, а сейчас известно больше четырех тысяч. Мы стали участниками фантастического прогресса в этой области. Еще несколько лет назад никто не мог напрямую наблюдать и изучать экзопланеты. Ученые делали это косвенно, наблюдая звезды, которым принадлежат эти планеты. Теперь же, благодаря современным технологиям, прямое наблюдение стало возможным.
Именно в изучении экзопланет в ближайшие годы можно ожидать революционных открытий. Тем более скоро появятся новые сверхмощные средства наблюдения: сверхбольшой наземный оптический телескоп (он станет самым большим телескопом в мире. — Прим. ред.) и космический телескоп James Webb Space Telescope (ожидается, что он заменит «Хаббл». — Прим. ред.). Работа этих беспрецедентных по своим характеристикам инструментов в значительной мере определит то, какими будут космические исследования через 30–50 лет.
Усилия ученых будут также направлены на решение, пожалуй, самой фундаментальной проблемы современной физики — загадки темной материи и темной энергии На 95% Вселенная состоит из темной материи и темной энергии. Однако ученые до сих пор не знают, как они устроены и каким законам подчиняются. Изучение темной материи и темной энергии поможет лучше понять строение Вселенной. . Появление упомянутых инструментов и связанных с ними новых методов исследования позволяет надеяться, что этого времени будет достаточно для ее решения.
Если же говорить о новых областях деятельности, то можно указать на систему астероидной защиты, которая будет построена к этому времени или даже раньше. Она будет защищать Землю от падения метеоритов и других опасных небесных тел. Исследования в этом направлении уже ведутся. Одна из концепций предлагает использовать управляемый астероид, который будет перехватывать опасные небесные объекты, угрожающие Земле столкновением. Современные технологии уже позволяют это сделать.
К 2070 году мы также сможем возвращать образцы грунта не только с Марса и Венеры, но и с других тел Солнечной системы.
О жизни во Вселенной
Вероятно, через 30–50 лет наука наконец выяснит, есть или была ли когда‑либо жизнь на Марсе, а также есть ли жизнь на Венере. Исследования в этом направлении ведутся все активнее, и можно надеяться, что мы наконец получим ответ. Крайне желательно — положительный.
Список небесных тел, где предположительно есть жизнь, в последние годы расширяется. Кроме упомянутой Венеры в него теперь входят спутник Юпитера Европа, а также спутники Сатурна Энцелад и Титан. Не исключено, что появятся и другие кандидаты на звание «планеты, где есть жизнь» в Солнечной системе. Изучают в последнее время и вероятность наличия жизни на экзопланетах. Ждем ответов не позднее 2050–2070-х годов.
О колонизации Марса
Если не понимать слово «колонизация» слишком буквально, то можно предположить, что первые шаги будут сделаны [в ближайшие 30–50 лет]. А точнее, будет доказано, что автономная жизнь человека на Марсе возможна. Это необходимо для сохранения человечества как вида на случай глобальных катастроф на Земле.
Одна из наиболее часто называемых опасностей — глобальное потепление. Но главной угрозой остаются глобальные военные конфликты с применением оружия массового поражения. Поскольку в этом случае опасность исходит от человека, то вероятность такого сценария нельзя отрицать. Во всяком случае, она выше, чем риск катастроф из‑за естественных причин вроде столкновения с астероидом.
Направления экспансии человека за пределы Земли далеко не исчерпаны. И они не ограничиваются только Марсом или Луной. Есть предложения рассмотреть даже с первого взгляда малопригодные для колонизации места — спутники планет-гигантов Юпитера и Сатурна, хоть сейчас это и звучит как необузданная фантастика.
О проблемах, с которыми сталкиваются современные ученые
Главная проблема сферы — поддержание интереса простого человека к космическим исследованиям и космосу в целом. Не будет интереса — не будет финансирования. В США, например, мнение налогоплательщиков учитывается Конгрессом при формировании бюджета на космические исследования. Один из способов поддержания этого интереса — демонстрация результатов, которые будут понятны простым людям, например, миссии человека в космическом пространстве, особенно впечатляющим было бы путешествие на Марс. Именно этим Илон Маск и привлекает всех к поддержке своих фантастических замыслов.
Космическая деятельность также требует поддержания высокого уровня образования. Если он оказывается недостаточным, то в отрасли возникают проблемы с кадрами, и на их преодоление уходит не один год. Кроме того, исследование космоса является драйвером экономики страны в целом, потому что это одна из самых высокотехнологичных отраслей. Страна не может занимать передовые рубежи в мире без высокого уровня космической отрасли.
Здесь можно вспомнить знаменитую речь Джона Кеннеди, произнесенную в 1961 году в университете Райса и давшую старт лунной гонке. В ней президент США очень убедительно показал, почему важна космическая отрасль, и, говоря об экономическом развитии, поставил образование и науку на первое место.
«Новые знания о нашей вселенной и окружающей среде, новые методы обучения, картографии и наблюдений, новые инструменты и компьютеры для промышленности, медицины, дома и школы — все это будет стимулировать рост науки и образования. Технические институты, такие как Райс, пожнут плоды этих достижений.
И, наконец, сама космическая деятельность, которая сейчас хоть и находится в зачаточном состоянии, уже создала огромное количество новых компаний и десятки тысяч новых рабочих мест. Космос и связанные с ним отрасли создают новые потребности в инвестициях и квалифицированном персонале, и этот город, этот штат и этот регион будут в значительной степени участвовать в этом росте. В течение следующих пяти лет NASA планирует удвоить количество ученых и инженеров в этой области, увеличить траты на заработную плату и расходы до 60 млн долларов в год; инвестировать около 200 млн долларов в производственные и лабораторные помещения; и направить или заключить контракт на новые космические проекты на сумму более 1 млрд долларов в этом городе»
Об отношении к космонавтике через 50 лет
К 2070 году отрасль вернет себе тот уровень престижа в глазах населения, который был во времена начала космической эры. На это уже указывают данные многих опросов. Например, 30% россиян полетели бы в космос как туристы, если бы у них была такая возможность.
Возвращение былого уровня позволит сделать открытия, о которых мы пока не знаем, то есть находящиеся вне списка ожидаемых — как экзопланеты 50 лет назад.
О необходимости изучать космос
Необходимо продолжать изучение космоса, чтобы жить на Земле. Прекратив исследования, мы поставим под угрозу эту возможность. На этой планете мы встречаем все новые опасности по причинам, порожденным самим человечеством (болезни, конфликты), и из‑за природных явлений. Справиться с ними можно только постоянно расширяя наши знания об окружающем мире. Без результатов этих исследований современная цивилизация бы просто не существовала в том виде, в каком мы ее знаем.
Космос был и остается самой богатой исследовательской лабораторией с непрерывно ведущимися экспериментами. И этим нужно пользоваться.
Источник
Каким может быть освоение космоса в ближайшие сто лет
Было бы интересно жить во времена, когда любой желающий может отправиться в космос и ощутить на себе эффект невесомости. Или взглянуть на Землю с космической станции. Говорят, даже у подготовленных астронавтов случается шок от монументальности зрелища.
Сегодня подобный космический туризм доступен только баснословно богатым, требует продолжительной подготовки и несет в себе множество рисков. Однако ситуация постепенно меняется.
С каждым годом появляется все больше частных компаний, которые видят за пределами земной атмосферы бескрайние перспективы. От добычи ценных материалов на луне и астероидах, до производства высокоточных инструментов в условиях микрогравитации.
В перспективе истории человечество только начинает делать первые шаги в космос. Достаточно скромные и неуверенные. Полные опасений. Но уже к концу нынешнего столетия наш подход может кардинально поменяться.
Так что давайте вместе порассуждаем о ближайшем будущем космоса и какие головоломки предстоит решить, чтобы стать полноценной космической цивилизацией.
Это текстовая версия видео, которое можно посмотреть ниже или по этой ссылке.
Полагаясь на научную фантастику не трудно вообразить, что нас ждет нечто умопомрачительное. Все эти варп-двигатели, порталы, ретрансляторы массы и другие причуды пробуждают в нас дух покорителей новых горизонтов. Путем концентрации воображения они отвлекают от простого факта, что реальная жизнь всегда банальнее.
Первое, что потребуется для развития космической отрасли — это размещение орбитальных производственных хабов и станций. Ракетостроение обеспечивает нас надежным способом доставки людей и грузов на орбиту, но такой метод неэффективен для крупной лунной базы с геостационарным портом.
После разбивки небольшого аванпоста следующий шаг потребует индустриализации.
Подобно технологической революции на Земле, в космосе нам необходимо пройти весь производственный цикл. К счастью, для этого не потребуется изобретать колесо снова, а лишь адаптировать инструменты и системы для работы в необычных условиях.
Если конкретнее, то данный отрезок пути начинается с запуска орбитальной фабрики. Тут дроны под управлением искусственного интеллекта станут собирать космические грузовики, горнодобывающие и перерабатывающие машины.
В первое время все материалы будут доставляться с Земли или Луны, но по мере запуска кораблей с тягачами фабрика сможет перейти на самообеспечение. Металлы и вода с астероидов, а энергия от солнца. Если повезет, то к тому времени заработают генераторы на термоядерном синтезе.
Постепенное масштабирование производства позволит во много раз снизить стоимость ресурсов, чтобы отправка их на Землю имела экономическую выгоду. Тогда же можно приступить к рассмотрению вариантов строительства космических станций — как на поверхности Луны, так и закрепленных на астероидах. Главное, не брать пример с игры Oxygen Not Included.
Представьте себе гигантские конструкции, заметные с Земли невооруженным глазом. Мириады сияющих точек на Луне или уменьшенные копии кольцеобразных структур из фильма “Элизиум”. В условиях невесомости и с достатком всех материалов орбитальная верфь закончит стройку в пределах пяти-десяти лет. Для сравнения, тот же Большой Адронный Коллайдер занял более двух десятилетий.
Это звучит слишком хорошо, но взгляните на сегодняшние достижения нейросетей и машинного обучения. Они поражают способностью к оптимизации и ускорению процессов во всех отраслях. Что же будет через три десятилетия.
После возникновения первых автономных фабрик и самодостаточных станций развитие может принять взрывной характер.
Луна обладает запасами Гелия-3, а достаточно слабая гравитация делает космический лифт рентабельной опцией, потенциально выполняя роль отправной точки для целой сети перевалочных пунктов.
Довольно правдоподобный сценарий показали в фильме «К звездам», где герой Брэда Питта сначала прибыл на наш спутник, с него долетел к Марсу, а оттуда направился за пояс астероидов. Разве что вместо химических двигателей, часть ускорения обеспечит так называемая «космическая катапульта».
Такими темпами к 22-ому веку у нас уже должен появиться скелет транспортной структуры с рейсами как минимум до соседних планет. Мы можем приступить к первичной колонизации Марса и попробовать силы в терраформинге. Или отправлять исследовательские миссии к спутникам газовых гигантов, занимаясь поисками примитивной внеземной жизни. Если позволят двигатели и методы защиты от солнечной радиации, то пилотируемые миссии и даже туры по системе перестанут быть фантазией.
Сложно сказать, какой будет одна из следующих технологических революций. В 50-ые годы прошлого века фантасты ожидали наступление атомной утопии, с летающими автомобилями, джетпаками и ядерными ракетными двигателями.
Вместо нее, мы получили революцию миниатюризации. За ней пришла информационная эпоха. Сейчас мы на пороге эры автоматизации и роботизации. Возможно, разработки в области нейроинтерфейсов обеспечат нам оцифровку сознания для многовековых полетов к соседним звездам?
А как насчет квантовой телепортации с моментальной передачей данных независимо от расстояний. Тогда и летать самому не требуется — пусть корабль с искусственным интеллектом бороздит просторы, обеспечивая нас актуальной информацией и виртуальной средой. Преимущество такого подхода в том, что кораблю не требуются системы жизнеобеспечения. Также он будет рассчитан на высокий уровень ускорения, убийственного для наших хрупких тел.
Сидишь себе где-нибудь на Лунной станции, попиваешь свежесваренный кофе и рассматриваешь виртуальные просторы системы Альфа Центавра через мозговой чип, словно ты тоже там. Красота… Главное, чтобы к тому времени нас не поработили умные машины.
Хотя все это звучит настолько же футуристично, как вера в летающие автомобили к 2000-ому году, в реальности у нас есть фундамент для всего описанного.
В нынешнем десятилетии будет запущено несколько аппаратов, рассчитанных на анализ астероидов. А один из роботов NASA полетит к планетоиду, стоимость ресурсов которого оценивают в 10 квадриллионов долларов.
Другими словами, с технологиями у нас все в порядке. Главная же проблема в том, что подобные планы можно реализовать лишь с уходом человечества от традиционной капиталистической модели. Ведь даже один кусочек астероида ценностью в десятки или сотни триллионов долларов приведет к коллапсу глобальной экономики.
Потенциальный выход из проблемы в переходе к базовому доходу. Системе, которую неоднократно испытывали и обнаружили, что она вовсе не означает повальную лень с безработицей. Люди наоборот начинают тратить время на саморазвитие. Они больше не находятся в перманентном страхе, что могут остаться без еды или крыши над головой.
Искусственный интеллект и роботы только наращивают свою вовлеченность в нашу жизнь, вытесняя миллионы людей с привычных позиций. Так почему бы не использовать шанс, чтобы протестировать социальные модели, гарантирующие наше космическое будущее?
2020-ый год наглядно демонстрирует, что человечеству нужна общая цель. Не простое реагирование на кризисы и внутренние конфликты, а стремление, к чему-то большему, чем мы сами.
За исключением океанического дна, мы оцифровали практически весь мир и теперь носим его у себя в карманах. Значит, пришло время не просто аккуратно тыкать пальцем в линию горизонта, а начинать полноценную экспансию.
В конец концов, если пришельцы не хотят идти на первый контакт, то мы завалимся к ним сами и узнаем все их секреты. Ну или своруем… Скорее всего своруем.
Расскажите в комментариях, каким вы видите освоение космоса в ближайшие 80-100 лет.
Источник