Ось як вчені минулого бачили світ майбутнього
Космічні ліфти, літаючі автомобілі – це лише початок майбутнього.
У 1900 році світ був поглинений механічної революцією. По мірі того, як електрика стало більш поширеним, операції, що виконуються раніше вручну, швидко і ефективно стали виконуватися машинами. Швейні агрегати витіснили ручну роботу, трактори замінили мотики, друкарські машинки прийшли на зміну рукописному тексту, а автомобілі — кінним екіпажам.
Дивіться також: Як в 60-х роках XX століття в СРСР представляли 2017 рік?
Через сто років, в 2000 році, машини знову відсунули межі можливого. Завдяки Міжнародній космічній станції люди змогли працювати в безповітряному просторі. Був розшифрований генетичний код за допомогою секвенсера ДНК. Комп’ютери та Всесвітня павутина змінили спосіб навчання, читання, спілкування, і навіть політичні революції стали іншими.
Отже, якими будуть машини в 2100 році? Як вони зроблять наше життя кращим, чистішим, безпечнішим, ефективніше і цікавіше?
Щоб змоделювати світ машин через 100 років, було опитано більше трьох десятків експертів, науковців, інженерів, футуристів та організацій з п’яти різних дисциплін, включаючи зміну клімату, військову інфраструктуру, транспорт і дослідження космосу. Відповіді, які були отримані, змушують замислитися.
Адаптація природних сил
Вже в 2018 році наша планета знаходиться в тяжкому положенні. До цього призвели 2 століття видобутку палива. Безконтрольне його спалювання спровокувало численні екологічні проблеми, серйозність яких людство тільки зараз починає усвідомлювати. Очікується, що до 2100 року рівень Світового океану підніметься на 30-365 см, в результаті чого мільярди людей ризикують втратити життєвого простору.
Незважаючи на ці жахливі попередження та обґрунтовані побоювання, люди продовжують покладатися на своє вміння адаптуватися до життєвих труднощів.
Якщо викопне паливо закінчиться, то що буде підтримувати цивілізацію в 2100 році? Вода і вітер — очевидна альтернатива, але технологія сонячної і термоядерної енергії може виявитися найбільш перспективною.
Дивіться також: Десять самих амбітних космічних програм в історії людства
Творці приватних та фінансованих урядом проектів сьогодні знаходяться у гарячковому пошуку ефективної альтернативи вуглецевої енергії і створення «ідеальної батарейки». Це обумовлено тим, що захоплення сонячних променів і перетворення їх в енергію — тільки перший крок, необхідно навчитися її зберігати.
Але якщо подібний секрет накопичення так і залишається недосяжним, людство завжди зможе отримувати «миттєву» природну енергію. Незважаючи на те, що сонячні промені вже є важливим елементом у сучасних енергетичних системах, до 2100 року такий джерело відігравати більш значущу роль.
Джон Манкинс, колишній головний технолог NASA Human Exploration & Development of Space, пояснив: «Це будуть сонячні енергетичні супутники з далеким бездротовим харчуванням, що забезпечують доставку величезної кількості доступної сонячної енергії для глобальних ринків». Таке чисте харчування планети буде використовуватися десятиліттями.
До 2100 року, пояснює глобальний директор по стійкості для AECOM Джош Савислак, вчені розширять можливості збору сонячної енергії, зробивши всі її складальником – від фарби на будинку до асфальту на дорозі. Вона буде зберігатися в невеликому портативному пристрої розміром з сучасний смартфон.
«У мене буде невеликий пристрій, на якому я зможу запустити машину», – говорить Савислак.
Випромінювання Сонця буде використовуватися настільки ефективно, що корисні копалини будуть майже не потрібні. «Вуглецева енергія до 2100 року стане схожа на газове освітлення в наші дні — побачити її можна тільки в історичних місцях», — говорить Савислак.
Поряд із сонячною енергією, плаваючі міста, портативні шлюзи, синтетичні ґрунту та біологічні будівлі також допоможуть захистити планету. Хоча користь від широкомасштабних маніпуляцій з атмосферою і навколишнім середовищем знаходиться під великим питанням, багато вчених вважають, що потрібно продовжувати дослідження в цих напрямках.
Позитивне зміна навколишнього середовища вимагає вирішення найбільшої проблеми — боротьби з забрудненням. Ідея про масове створення машин, трансформуючих його в життєво важливі речовини, звучить чудово, але має безліч застережень.
Ще одна серйозна проблема, що має катастрофічні наслідки, — маніпуляції з атмосферою. У 2007 році дослідники з Гарварду прийшли до висновку, що геоинженерия надто ризикована. Але як би виглядали такі биомашины?
«Може, це будуть флоти великих дронов, покривають верхні шари атмосфери і генеруючі тонни пилоподібного очищає і захищає матеріалу. Ще один варіант — машини, здатні ефективно видаляти парникові гази не тільки точково, але і з атмосфери в досить великих масштабах, з метою зупинити і повернути назад глобальна зміна клімату», — говорить професор екологічної інженерії Ліза Альварес-Коен Берклі. Але людству не потрібно чекати нового століття для впровадження таких технологій їх розробка вже ведеться.
Війна – повстання солдатів-роботів
Протягом всієї історії розвитку Homo sapiens війна була невід’ємною частиною життя людей, і немає сумнівів у тому, що конфлікти будуть траплятися і через десятиліття. Але в наступному столітті вони будуть виглядати інакше. До 2100 року смерті людей скоротяться через збільшення залежності від штучного інтелекту, автоматизації і більш точного зброї.
Об’єднання машин, штучного інтелекту і людей на полі бою в XXII столітті важко зрозуміти розумом людини, що живе в 2018 році. Таке поєднання людського і механічного розуму здається науковою фантастикою, але фахівці DARPA стверджують: «У війні скоро почне використовуватися безпрецедентний людино-машинний симбіоз з інтерфейсами, що зв’язують ці потужні системи, якими будуть керувати оператори». Сьогодні машини, подібні Jaegers з Pacific Rim, здаються близьким порівнянням.
Поряд із штучним інтелектом (ШІ) автоматизація замінить людину в управлінні машинами. Як і сучасні військові безпілотники, літальні апарати майбутнього будуть виконувати бойові завдання, не піддаючи ризику багато життів. Великим технологічним стрибком стане розробка більш точного, універсального зброї, яке не буде наносити серйозний побічний збиток.
«Зброя стане менше за розмірами, швидше, універсальним і менш небезпечним», — розповів Гіл Метцгер, директор прикладних досліджень в Lockheed Martin. «Такі системи виконають завдання з більшою ймовірністю успіху, але з істотно меншою побічною шкодою і кількістю жертв».
Але не всі вважають, що військовий ІЇ та автоматизація – це добре. Манкинс розцінює таку концепцію як небезпека. Перспектива отримання у XXII столітті машинами санкції урядів на примус людини до дотримання законів виглядає так само, як і майбутнє, де домінує Скайнет.
Мало того, що солдати зміняться в новому столітті, — зброя також буде майже невпізнанним. Іен Маккензі, учасник розробки систем в Lockheed Martin, каже, що лазерне та енергетичне обладнання стане зброєю майбутнього через точності, низької вартості пострілу і майже безмежного боєкомплекту. При цьому все буде за розмірами значно менше звичного озброєння, такого як АК-47.
Маккінні стверджує, що якщо вчені наблизяться до створення генератора лазерного променя потужністю 50 кВт, то людство отримає потужний кишенькова зброя.
У листопаді Дослідна лабораторія ВПС США отримала контракт з Lockheed Martin на проектування і виробництво потужного волоконного лазера з планами його випробування на тактичному винищувачі в 2021 році.
Швидка і ефективна інфраструктура
Незважаючи на те, що інфраструктура багатьох країн з року в рік отримує негативні оцінки, є надія, що до 2100 року існуючі проблеми усунуто з допомогою машин.
Тисячі або навіть мільйони роботизованих систем різних розмірів, що працюють спільно, швидко і точно відремонтують міст, зведуть будівлі або усунуть наслідки аварій, стихійних лих. Так виглядає реалізований потенціал нанотехнологій.
Але поки ці маленькі машини працюють над ремонтом, вже застаріла інфраструктура потребує повної заміни. До 2100 року всі нові високошвидкісні залізничні та інші транспортні системи прийдуть на зміну нинішнім. Проекти, які сьогодні знаходяться на першому етапі реалізації, – це тільки початок глобальної модернізації. До кінця століття залізні дороги та тунелі вже перетинають країни, за ним курсує швидкісний транспорт. До 2100 року можна доїхати з Округу Колумбія в Нью-Йорк менш ніж за 30 хвилин.
Незважаючи на те що багато з цих технологій допомагають вирішувати серйозні проблеми, можливість раціонального використання ресурсів Світового океану значно прискорить розвиток людства. Так, 71% поверхні Землі вкрито океаном, але чиста питна вода залишається серйозною проблемою. Більше 96% всієї рідини планети — це непридатний до вживання солоний фізіологічний розчин. Ще одна проблема — забруднення водних ресурсів.
Альварес-Коен з Берклі вважає, що в наступному столітті буде розроблена машина для максимально ефективної фільтрації води. І з її допомогою вдасться подолати водний криза.
Ще одна важлива проблема — потреба людини в будівництві та ремонті житла. За оцінками вчених, до 2100 року Землю буде населяти 11 мільярдів чоловік, і придатного місця для житла буде не так вже й багато. Але під ногами все ще багато місця, і потужні бурильні машини побудують підземну інфраструктуру відносно швидко, зроблять її рентабельною. Реалізація цієї концепції, її тестування вже почалося.
Будівництво такої системи, на думку Зака Шафера, допоможе вирішити нинішню кризу інфраструктури, відкриє більше життєвого простору для людей в майбутньому. «Підземні системи надійні та захищені», — говорить Шефер.
Транспорт майбутнього
Люди вже зараз не надто радісно говорять про перспективи літаючих автомобілів, але авіаційна транспортна революція звільнить від необхідності брати участь в управлінні транспортом. Сьогодні існують напівавтономні системи на комерційних літаках. До 22-го сторіччя цей підхід трансформується в природну еволюцію, коли літаки будуть пілотуватися дистанційно або повністю автономно.
«Створення безпілотного літака майбутнього набагато простіше, ніж будівництво такого ж автомобіля, так як не потрібно турбуватися про те, щоб об’їжджати велику кількість перешкод», — говорить Стівен Поуп, головний редактор журналу Flying Magazine.
Уряди багатьох країн також вірять в таке майбутнє. Наприклад, секретар Департаменту транспорту Елейн Прат написала в Popular Mechanics, що до 2100 року вона передбачає гудіння аеротаксі, що розділяє небо з пилотируемыми літаками. Це прискорить повітряне подорож настільки, що, як каже Прат, «люди зможуть подорожувати по всьому світу і їздити на роботу в інші країни, що відкриє глобальні можливості для кожного з нас».
Подорожі на міжміських ракетах — ще одна мрія, яку підтримує SpaceX від Musk. Про це свідчить оголошення про план створення системи, здатної доставляти людей і вантажі в будь-яку точку світу менш ніж за годину.
Більшість людей отримають обґрунтовані вигоди від реалізації таких планів розвитку транспорту. Наприклад, автономні автомобілі і вантажівки зменшать навантаження на магістралі, скоротять кількість нещасних випадків.
Але автономне управління не просто змінить пасажирські перевезення, але і всю транспортну концепцію в цілому. У 2018 році мільйони товарів перевозяться по дорогах. Джеймі Лидерман, що займається дослідженнями планування транспортувань в UCLA, стверджує, що через 80 років більша частина наших товарів буде доставлятися дрона або пневматичними трубами.
Можливо, що сама по собі транспортування в нинішньому вигляді стане рудиментом, якщо подальший розвиток отримає технологія 3D-друку. Ці машини зможуть зробити все — від пари взуття до піци з грибами або сиром.
Космос — новий будинок людства
Сьогодні робота і життя в космосі доступна небагатьом. Але до 2100 року це буде повсякденна рутина. Фантазії про це з’явилися ще в кінці XIX століття. Так, ліфти в космос досить прості в концепції, але не на практиці. Основна ідея тут полягає в тому, що автомобіль прив’язаний до надзвичайно сильної лінії (можливо, що складається з вуглецевих нанотрубок). Його переміщення здійснюється з застосуванням потужних магнітів або робототехніки, дозволяє долати тисячі кілометрів у космосі. Ці ліфти зроблять подорожі за межі Землі дешевими, простими і регулярними.
Але вже на початкових етапах проекту з’являються серйозні труднощі. Основна проблема полягає у відсутності матеріалу для троса, досить сильного, легкого і дешевого. Але ця задача вирішиться до 2100 року, а космічні ліфти збільшать чисельність населення на Землі.
«Мова йде про зниження вартості доступу до космосу, – говорить Кельвін Лонг, президент Ініціативи з міжзоряним дослідженнями, – відкриття можливості для створення сонячної загальносистемної економіки, незалежної від Землі, через космічні готелі, місії на Місяць, Марс і далі».
Такі ліфти не орієнтовані тільки на космічний туризм і будуть використовуватися для щоденних поїздок. До 2100 року на Місяці з’являться самодостатні колонії. Є і більш амбітні плани створення поселень на Марсі. Вони будуть невеликими за чисельністю, всього кілька сотень людей, але колоністам потрібні машини, які зможуть добувати ресурси і ремонтувати себе.
У НАСА говорять про роботизованому астероїдний проекті. Така видобуток ресурсів стане ще одним засобом для життєзабезпечення колоній. І щоб добратися від одного астероїда до іншого, люди використовують космічні кораблі, зібрані в космосі.
В той час, як міжпланетні ліфти і астероїди допоможуть забезпечувати колонії Марса, прогрес у виробництві двигунів дозволить глибше проникнути в галактику. Ядерні технології і потужні спрямовані лазерні промені допоможуть значно скоротити час подорожей до найвіддаленіших точок Чумацького Шляху.
Закон про авторизації НАСА, прийнятий в 2017 році, свідчить, що розвиток техніки покращить ефективність польотів на Марс, зменшить ризики для здоров’я космонавтів, скоротить радіаційне опромінення і масу матеріалів, необхідних для подорожі. Автором цього законопроекту став сенатор Тедом Крус, його підписав президент США.
Рон Личфорд, головний технолог НАСА по руху, сказав в інтерв’ю Popular Mechanics: «Здається, США готові перейти до реалізації мети космічної політики у розвідці людиною Сонячної системи до 2100 року».
Личфорд пояснив, що головна опора освоєння космосу — симбіоз компактних ядерних енергосистем і великих, потужних лазерних пристроїв. Така компонування значно прискорить переміщення людини в космосі. За його оцінками, в наступному столітті люди зможуть перевищити швидкість світла на 10-20%. Цілком можливо, що такі технології дозволять створювати колонії на супутнику Юпітера — Європі.
Між тим, безпілотні космічні зонди, нащадки «Вояджера», проникнути ще глибше у Всесвіт і доберуться до Альфа Центавра.
Дивіться також: Що буде якщо електрокари будуть розвиватися як комп’ютери
Андреас Хейн, виконавчий директор Ініціативи з міжзоряним дослідженням, говорить, що енергетичні зонди будуть менше, ніж кредитна карта, з потужністю ядерної батареї розміром в квартал. Вони обладнуються камерою трохи більшою, ніж на сучасних iPhone. Вона зможе відправляти високоякісні зображення екзопланет з рослинністю.
До 2100 року машини допоможуть людству відповісти на найбільш інтригуюче питання: чи є ще хто-то в космосі, крім нас.
Автор: Сергій Василенков
