Среда, 20.06.2018, 06:26
Варган-Наития
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Категории раздела
Концепция Общественной Безопасности [370]
Миропонимание [281]
Общество [618]
Религиозная власть [118]
Политика [763]
Экономика [180]
Наука и Техника [522]
Техноген [68]
Экология [52]
Происшествия [98]
Здоровье [214]
Человек [181]
Военные действия [202]
Террор [180]
Космос [51]
Солнечная система [71]
Планета Земля [91]
Стихийные аномалии [148]
Природные явления [91]
Землетрясения [499]
Наводнения [108]
Извержения вулканов [49]
Быль РУСИ [59]
Пророчества [11]
Исток-Исход-Империя [449]
Ченнелинги [207]
Влияние Иных [363]
Иные цивилизации [71]
НЛО [27]
Музыка [11]
Мультфильмы [8]
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 
Главная » 2018 » Май » 8 » Шестой технологический уклад и Союзное государство СОНАР-2050
11:31
Шестой технологический уклад и Союзное государство СОНАР-2050
Как будут выглядеть технологии второй половины ХХI века.

В предыдущих статьях (часть 1 и часть 2) мы достаточно подробно разобрали особенности пятого технологического уклада. Теперь же пришло время немного пофантазировать и попытаться понять, каким будет шестой. Рассказы о переходе уже к шестому технологическому укладу пока что остаются спекуляциями: хотя отдельные свойственные ему технологические решения, в принципе, уже могли быть нащупаны, без основного «пакета» технологий они принесут не очень много пользы. Но вообще-то, конечно, интересно проработать и этот вопрос: как будет выглядеть шестой технологический уклад? Постараемся на него ответить в той мере, в которой это возможно на настоящий момент (тем более что к насущным проблемам Союзного государства это имеет самое прямое отношение).

Прежде всего: практически все исследователи вопроса сходятся на том, что шестой технологический уклад подразумевает развитие нано- и биотехнологий. Это действительно принципиально новый шаг в сравнении с прежними технологическими укладами. И это, конечно, создаёт дополнительные возможности для развития информационно-коммуникационной инфраструктуры цивилизации. Интернет переходит уже не в «обогащённую реальность», а в «высокую виртуальность». Меняются и технологии производства: аддитивные технологии переходят на наноуровень. Максимум, о котором можно говорить, — это переход к созданию наномашин и освоению технологий молекулярный сборки («нанороботехника»). Судя по всему, направления нано- и био- будут сближаться друг с другом до практически полного слияния.

Полнофункциональные нанороботы ещё не разработаны, но отдельные детали для них уже создаются. Это «молекулярный пропеллер». Красно-белые изогнутые частицы — это молекулы воды.

Однако ограничения в развитии подобных технологий также очевидны, по крайней мере, если смотреть на них «из сегодня». И основным лимитирующим фактором выступает всё та же энергетика.

К примеру, прогнозы о радикальном изменении медицинских технологий в связи с появлением медицинских нанороботов, поштучно уничтожающих бактериальные и раковые клетки, частицы вирусов и т. п., вряд ли полностью оправданы: хоть нанороботы, хоть искусственные микроорганизмы в своих возможностях окажутся достаточно ограниченными, сравнимыми с реально существующими естественными микробами. Единственным источником энергии для медицинского наноробота останется то же самое окисление органических веществ кислородом крови, что и для клеток организма. Ничего другого там не придумаешь, на наноробота ядерный реактор не поставишь. Но тогда у нас возникает просто вариация на тему фактически существующей иммунной системы организма, просто на чуть иной «аппаратной основе» и управляемой «вручную». Ну да, две иммунные системы лучше, чем одна, но таким уж сверхрадикальным рывком это не назовёшь (то есть это прорыв, конечно, «калибром» примерно, как открытие антибиотиков, но не более).

Такой крошечный объект, как нанобот, или искусственный микроорганизм, в любом случае не сможет перемещаться достаточно быстро для того, чтобы, к примеру, двигаться против кровотока. Относительно своих размеров он должен был бы для этого развивать скорость, на порядки превосходящую возможности ракето-торпеды «Шквал» (что вряд ли возможно было бы и с ядерным реактором «на борту»).

То же самое касается и других сфер: основным лимитирующим фактором для нанобиотеха оказывается энергетический. Этот вопрос теоретиками и фантастами в большинстве случаев обходится: обычно подразумевается, что наноботы используют солнечную энергию. Но характерная скорость роста растений хорошо демонстрирует, каковы будут возможности подобной техники.

Тем не менее даже в таком ограниченном виде бионанотех окажется чрезвычайно полезен: он даст возможность реализовать «молекулярную сборку» любого объекта, а также идеальную очистку чего-либо (жидкости, газа, почвы) от болезнетворных микробов, а также химических или радиационных загрязнителей. В частности, это может дать принципиально новые возможности по дезактивации загрязнённых радиацией территорий. Сейчас единственная возможность провести радикальную дезактивацию — это вывезти грунт с поражённой территории. Провести полную очистку от радиоактивных изотопов хотя теоретически и возможно, но на практике намного дешевле и проще будет захоронить поражённый грунт (хотя бы на время) и привезти его на его место новый. Радикальное упрощение этого процесса избавило бы современную цивилизацию от массы проблем… И вот тут-то мы и нащупываем потенциальную энергетическую основу шестого технологического уклада!

Вообще-то давно уже по меньшей мере спроектировано довольно много той техники, которая традиционно встречается только в фантастических фильмах и на страницах фантастических книг. В частности, экзоскелеты, «усиливающие» скафандры. Они существуют, но современные источники энергии дают возможность обеспечить их работу на протяжении лишь нескольких минут, не более (вряд ли волочащийся за человеком в экзоскелете электрокабель можно счесть удачным техническим решением). Технология плазменного окна (того, что в фантастике именуется «защитным полем») тоже давно разработана (в одном из вариантов даже запатентована именно в качестве защитного устройства). Однако и она требует огромного количества энергии. А идеи плазменного оружия существовали ещё в первой половине XX века. Но сравнение его эффективности с возможностями обычного оружия показывало тогда, что по соотношению затрат «плазма» полностью проигрывает «огнестрелу». Различные «вечные» приборы — от осветительных ламп и часов до медицинских имплантов — также вполне могли бы существовать, если бы не фактор энергетики.

Единственный известный энергоисточник, который теоретически мог бы позволить реализовать всё это «в металле», — это радиоизотопные источники энергии (ИИЭ, или «изотопные батарейки»). Речь не о реакторах: это совсем особая разновидность атомной энергетики. В реакторах идёт контролируемое (а в ядерных взрывных устройствах бесконтрольное) ускорение процесса спонтанного распада радиоактивных элементов. А в «изотопных батарейках» находятся просто определённые типы радионуклидов, которые распадаются с положенной им по природе скоростью, выделяя соответствующее количество энергии. Да, энерговыделение постепенно снижается, но темпы этого снижения зависят от периода полураспада конкретного изотопа. В некоторых случаях энерговыделение может, в принципе, оставаться в определённых пределах и длительное время (десятки, сотни или тысячи лет), заведомо превосходить срок, который просуществует питаемое данным ИИЭ техническое устройство.

Ограниченно ИИЭ используются и сейчас. Например, в автоматических межпланетных станциях, действующих вдали от Солнца, где солнечные батареи использовать невозможно. В частности, в межзвёздных зондах «Вояджер-1» и «Вояджер-2» применяется плутоний-238, исправно дающий энергию аппаратам не первое десятилетие.

«Золотая пластинка» «Вояджеров»: послание человечества потенциальным братьям по разуму. На ней записаны звуки Земли и 115 слайдов-изображений. Благодаря своей способности покинуть Солнечную систему, оба «Вояджера» теоретически когда-то могут быть исследованы представителями внеземной цивилизации.

Такие источники энергии можно было бы широко использовать и на Земле. Но… Любая случайная авария, которые, к сожалению, по теории вероятности неизбежны, приведёт к весьма тяжёлым последствиям: радиоактивному загрязнению большой территории, причём, скорее всего, в густонаселённом районе. Как бы надёжно ни защищались «батарейки», всё равно разгерметизация не исключена и, значит, иногда всё же будет происходить. Даже если площадь потенциального заражения будет не очень большой, всё равно массовое применение техники такого типа в городских условиях по факту окажется невозможно. Просто потому, что закладка цены потенциальной дезактивации в стоимость эксплуатации сделает использование ИИЭ абсолютно нерентабельным.

Сейчас использование «изотопных батареек» либо ограничено удалёнными и не имеющими постоянного населения регионами (космос, полярные регионы, океанические глубины), либо же они применяются в крайне ограниченном объёме — в чрезвычайно маломощных приборах, энергоисточники которых даже в случае полного разрушения существенной опасности не создадут.

Несмотря на всё это, работы в данном направлении всё же идут. Проблемы с дезактивацией существенно упрощаются, если использовать изотоп какого-нибудь «летучего» элемента, который при разгерметизации испаряется (или гарантированно может быть испарён). Сначала такая утечка породит высокорадиоактивное газовое облако, но оно в кратчайшие сроки смешается с огромной массой чистого воздуха, и концентрация радионуклида снизится до неопасной.

К числу потенциально подходящих радионуклидов относится углерод-14. Хотя сам уголь не летуч, в углеродную «батарейку» можно вмонтировать надёжный механизм самоуничтожения, который будет её сжигать в случае разрушения корпуса, превращая в облако углекислого газа. Конечно, это само по себе может привести к пожару. Однако пожар, во-первых, создаст намного меньше проблем, нежели радиоактивное загрязнение, во-вторых, сжигание произойдёт только в случае масштабной аварии, в ситуации, когда «снявши голову, по волосам не плачут» (в окрестностях всё равно уже не будет ничего живого).

Аналогичным образом, в принципе, можно использовать и тритий — радиоактивный изотоп водорода («сверхтяжёлый водород», или водород-3). С одной стороны, он куда опаснее углерода-14: период полураспада у него в сотни раз меньше, а радиация, соответственно, во столько же раз мощнее. С другой же, в случае простой утечки тритий, будучи всего лишь изотопом водорода, в форме газа легко рассеется в атмосфере (где, поднявшись в верхние её слои, за срок, измеряемый неделями, вообще диссипирует в космос: уж очень он лёгкий!). В связи с этим тритий используется и сейчас — в упомянутых приборах с крайне низким энерговыделением.

Тритиевый брелок. Свечение его обеспечивается радиоактивным распадом трития.

Кроме того, часто используется близкий к тритию по ядерно-физическим свойствам криптон-85. Он также добавляется к обычному криптону (и другим газам) в особо мощных газорязрядных лампах (его радиоактивный распад ускоряет их зажигание).

Подобные исследования ведутся в ряде научных организаций по всему миру, в частности, в Самарском университете имени Королёва .

Однако надо смотреть правде в глаза: несмотря на то, что атомофобия у нас несравнимо слабее, чем в Европе, всё же сомневаюсь, что на широкое внедрение чего-либо подобного сейчас у нас «хватит пороху». А вот в случае появления технологий быстрой и надёжной дезактивации больших территорий ситуация сразу же изменится! В этом случае не будет никакого резона воздерживаться от использования столь эффективного и незаменимого источника энергии, как радиоизотопные «батарейки»…

Можно отметить также, что подобный вариант развития вполне соответствует вычисленному «ритму» смены централизованного и локализованного производства энергии при переходе от уклада к укладу. Второй технологический уклад: энергия из угля производится прямо на месте потребления; третий: электричество производится централизованно, а потом распределяется по местам потребления; четвёртый: возвращение к локализованному производству энергии на транспорте (нефтепродукты сжигаются в ДВС); пятый: централизованное производство атомной энергии и её химическая (или иная) аккумуляция для нужд транспорта. По логике вещей, шестой технологический уклад должен ознаменоваться новой локализацией, каковая вполне может оказаться связана с использованием изотопных источников (энергия выделяется прямо по месту потребления).

Что касается иных особенностей шестого технологического уклада, то мы вряд ли сможем сказать о них нечто особо внятное. Да, смыкание нано- и биотеха вкупе с энергетической революцией позволит реализовать очень многое из того, что сейчас существует лишь в фантазиях, а также наверняка и нечто такое, чего никто вообще не предвидел. В сфере космических исследований произойдёт новый рывок, связанный не столько с увеличением мощности двигателей и расширением области, доступной нашим непосредственным исследованиям, сколько с радикальным ростом автономности техническим систем, включая пилотируемые. Это приведёт к рывку человека в космос, именно человека, а не исследовательских роботов (обычного человека-энтузиаста, а не сверхподготовленного героя-первопроходца). Использование имплантов и нанобиотеха существенно продлит жизнь человека и повысит её качество — это при том, что терапевтическое клонирование органов и так её уже увеличит…

Но обратим внимание в этой связи на перспективы именно Союзного государства.

Прежде всего при таком направлении развития важнейшим экономическим ресурсом становятся запасы радионуклидов. Обычно в природе они не встречаются, их нужно специально производить. Но тогда те территории, которые сейчас считаются «радиоактивно загрязнёнными», становятся ценным ресурсом: радионуклиды ведь можно и собрать, это, скорее всего, будет дешевле, чем производить их. Территории Белоруссии и России, выведенные из хозяйственного оборота из-за аварий на Чернобыльской АЭС или химкомбинате «Маяк», сначала превратятся в «радиоизотопный Клондайк», а потом снова станут пригодны для проживания. Да о чём говорить! Все радиомогильники XX—XXI вв. наверняка сразу же будут вскрыты и пущены «на дело»: они будут рассматриваться как кладовые энергоресурсов.

Можно ли сразу построить шестой уклад, минуя пятый?

В этой связи возникает вопрос: а нельзя ли сразу перейти к шестому технологическому укладу, перескочив через достройку пятого? Ведь так бывает, по крайней мере в некоторых отраслях. Достаточно вспомнить тот же самый городской транспорт, шагнувший от конных экипажей сразу к автомобилям на ДВС, минуя паромобили. Да и сейчас в большинстве стран мира доминирует железнодорожный транспорт, а не автомобильный. Но сомнений в том, что четвёртый уклад в Европе, к примеру, в своё время был построен, ни у кого ведь нет…

Но дело в том, что «скачок через поколение» удаётся отнюдь не всегда. Пример — космос.

Согласно схеме Антона Первушина, известного российского писателя, популяризатора и историка космонавтики, пилотируемые космические системы делятся на несколько поколений. Первое поколение — корабли типа «Восток», которые могут быть только быть выведены на орбиту и сведены с неё, маневрировать на орбите они неспособны. Второе поколение — корабли типа «Союз»: полностью одноразовые, однако способные к манёвру на орбите. До сих пор российские «Союзы» и их клоны — китайские «Шэньчжоу» — остаются основой мировой пилотируемой космонавтики. А вот системы типа «Спейс Шаттл» и «Буран» — это четвёртое поколение пилотируемых космических систем: полностью многоразовые (или почти полностью) корабли, способные стартовать на своих двигателях (с дополнительными ускорителями). Третье же поколение — частично многоразовые аппараты — было «пропущено». При этом в Советском Союзе космонавтика развивалась поступательно: на смену «Союзам» готовились корабли типа ТКС — с многоразовым спускаемым аппаратом (до 10 полётов). Он даже запускался в беспилотном режиме. Вероятно, ТКС должен рассматриваться если не как 3-е поколение, то по меньшей мере как «поколение 2+».

Сходство очевидно  с поправкой на чуть иные габариты в связи с китайскими мерами длины и массы и более поздним появлением.

ТКС — «транспортный корабль снабжения». Спускаемый аппарат его предполагался многоразовым (до 10 запусков).

Однако в Соединённых Штатах почему-то решили совершить скачок и сразу перейти на полностью многоразовые шаттлы. Эта система была достаточно «сырая», но всё же работоспособная. В Советском Союзе, удивившись, сделали свой вариант того же самого.

«Спейс Шаттл» и «Буран»/«Энергия»: похожие, но не идентичные

Результат достаточно хорошо известен, и он, если задуматься, был вполне предсказуем. Эксплуатация шаттлов оказалась чудовищно дорогой даже по американским меркам. Простейший запуск, использующий десятую часть возможностей корабля, заставлял тратиться на него по полной программе. Доставка большинства грузов на орбиту могла быть осуществлена намного более дешёвыми системами. Задач же, требующих полной загрузки всех шаттлов, у США просто не было. В результате «бриллиантовый» шаттл фактически последовательно «съел» в финансовом отношении все остальные американские космические проекты, после чего всё равно «умер от голода». Закрыта программа была в конечном счёте именно из-за недостатка финансирования, даже гибель «Челленджера» и «Колумбии» была не столь принципиальна.

То есть можно сказать, что нам тут ещё повезло: появись «Буран» чуть раньше, у нас получилось бы точно так же. Он бы тоже съел «Союзы» и все остальные советские космические программы, а в перестройку всё равно бы был закрыт по финансовым причинам. В результате мы остались бы вообще без кораблей, в точности как Соединённые Штаты сейчас (а так мы отделались всего лишь закрытием проекта ТКС). В результате сейчас и Россия, и США пытаются создать корабль пропущенного третьего поколения (но при этом у РФ есть действующий корабль второго поколения, а у США нет ничего).

Для того чтобы совершить «скачок через поколение», нужно очень чётко знать, «зачем нам это нужно»: необходимо чрезвычайно точное целеполагание. Если вы делаете это только для того, чтобы одержать «спортивную» победу над конкурентом, то неизбежно проиграете, как проиграли Соединённые Штаты в ситуации с шаттлами. Кроме того, нужно быть готовыми к очень высоким финансовым затратам и к повышенной аварийности.

Учитывая, что базовые технологии и пятого, и шестого укладов — это разные формы атомной энергии, лучше на чрезмерный риск не идти в любом случае: мы все знаем, что такое высокая аварийность в атомной сфере…

Одним словом, лучше обойтись без рискованных экспериментов и просто достроить, наконец, полноценный пятый технологический уклад. Для этого нам нужно просто продолжать делать то, чем мы и так занимаемся: развивать атомную энергетику Союза. Чтобы избежать ненужного напряжения, целесообразно в России строить реакторы типа БН, БРЕСТ и СВБР, а в Белоруссии — ВВЭР.

Так ситуация видится сейчас.

Разумеется, в будущем возможно появление разнообразных технических инноваций. Может появиться термоядерная энергетика, могут быть открыты новые виды энергии… Тем не менее во многих отношениях «неизбежное будущее» проявилось уже настолько чётко, что многие вещи можно прогнозировать уже без особого риска: масштабные инновации в период до 2050 года уже просто не успеют повлиять на ситуацию. Впрочем, об этом следует поговорить отдельно.

Категория: Наука и Техника | Просмотров: 14 | Добавил: Vargan | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Варган-Наития © 2018
Вход на сайт
Поиск
Календарь
«  Май 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031
Сайты
  • Муджи в России
  • МУДРА - методы ускоренного духовного развития
  • Общие вопросы философии
  • Культ Ура и Культ Тура
  • НАУКА И ЖИЗНЬ
  • Институт Русской Цивилизации
  • КОБ-образование
  • ДОТУ
  • ВПП Курсом Правды и Единения
  • Новый образовательный стандарт
  • Книги по КОБ
  • Мера: Форум сторонников КОБ
  • Закон времени
  • МедиаМера
  • Видеоканал Мера
  • Видеоканал kob.su