И на Марсе будут яблони цвести…
Слова песни из кинофильма «Мечте навстречу»
Уже сейчас ясно, что количественный экспоненциальный рост производительных сил в перспективе ближайшего столетия может сделать нашу планет у непригодной для жизни…
И. Шкловский
В 1991 году компания MicroProse выпустила компьютерную игру Сида Мейера «Цивилизация». Замечательная компьютерная игра позволила понять основные особенности развития параллельных цивилизаций, развивающихся вначале независимо, а потом в контакте друг с другом. Модель была довольно примитивной, но интересной, поскольку давала возможность оценить, во что обходится замедление темпов развития или выбор тупикового направления развития цивилизации. Когда в результате больших усилий вашей цивилизации удавалось создать такой вид войск, как колесницы, и приступить к завоеванию соседних племен, из-за горизонта из «игрового тумана» неожиданно возникал броненосец соседней цивилизации, опередившей вашу цивилизацию в развитии, и своей артиллерией разносил всё в пух и прах. Развитие реальной западной цивилизации вызывает воспоминания об этой игре. Очень трудно, являясь единственной на своей планете цивилизацией технического типа, оценить, насколько темпы ее развития близки к оптимальным.
В 1970-е годы модным направлением научной мысли была футурология. Ученые пытались, основываясь на темпах развития современной им науки, заглянуть в будущее. И прогнозы, как правило, приурочивали к круглой дате – 2000 году. Сейчас, когда после 2000 года прошло еще почти 14 лет, мы можем полностью осознать, насколько некоторые из этих прогнозов оказались справедливы. Большое видится на расстоянии. Глядя в прошлое и сравнивая прогнозы, основанные на тогдашних темпах развития, с современной ситуацией в мире, можно уловить, насколько цивилизация отклонилась в сторону от основного пути и насколько ее темпы развития соответствуют оптимальным.
Гипотезу о потере интереса к науке выдвинул в своем докладе на Бюроканской конференции по проблеме поиска внеземных цивилизаций Гюнтер Стент. Он предположил, что возможное отсутствие сигналов от внеземных цивилизаций и отсутствие признаков разумной жизни на других планетах связано с кратковременностью существования цивилизаций. Его гипотеза заключалась в том, что по мере развития цивилизации происходит потеря интереса к науке и превращение цивилизации в закрытую систему. Следует отказ от распространения цивилизации за ее пределы. Это произойдет, по мнению Стента, из-за выросшего уровня благосостояния и стремления сохранить и поддерживать этот уровень. Он назвал это цивилизацией «полинезийского типа», или «золотого века», то есть цивилизацией, отказывающейся от технического прогресса и сосредоточившей усилия на сохранении статус-кво [1].
Реальность показала, что отсутствие прогресса в области распространения цивилизации за свои пределы и превращение ее в замкнутую систему действительно происходит. Но не в силу возросшего уровня благосостояния и наступления «золотого века» (хотя и эта тенденция к сохранению достигнутого уровня благосостояния в развитых странах имеет место), сколько в связи с ростом проблем и увеличением масштаба кризисов внутри самой цивилизации, когда все ее силы во всё большей степени направляются на решение внутренних проблем.
Возьмем такую бурно развивавшуюся отрасль науки и техники, как космонавтика. В 1966 году прошел симпозиум, посвященный прогнозам развития космонавтики. Его труды были переведены на русский язык и опубликованы в 1970 году под названием «Космическая эра. Прогнозы на 2001 год» [2].
Вот примерный прогноз развития космонавтики, содержащийся в трудах этого симпозиума, исходя из тогдашних темпов развития космонавтики:
- станция связи с дальним космосом и телескоп на Луне – 1985-1988 гг.;
- станция для исследования Солнца на северном полюсе Меркурия – 1988 г.;
- астробиологическая исследовательская база на Марсе – 1992 г.;
- создание научно-исследовательской станции на Титане для изучения Сатурна – 1995 г.;
- лунный космический порт для обслуживания межпланетных полетов – 1988 г.
Впечатляет, не так ли?
Уже в то время некоторые ученые, пытаясь ответить на вопрос, почему программа поиска внеземных цивилизаций CETI не дает никаких результатов, задумывались над возможным отказом цивилизации от оптимального пути развития, связанным с потерей интереса к науке в более широком смысле и потерей интереса к космическим экспедициям в более узком смысле. Но большинство ученых тогда считало такую возможность весьма маловероятной, учитывая перспективы, открывающиеся с развитием процессов освоения околоземного пространства.
Но вот как сейчас можно оценить развитие космонавтики, идущее в противоположном направлении, к отказу от большинства перспективных проектов и программ.
- В 1973 году — отказ от дальнейших полетов на Луну и досрочное свертывание программы «Аполлон» после экспедиции «Аполлон-17». Отказ от использования ракет «Сатурн-5». Свертывание Лунной программы было настолько противоречащим здравому смыслу и неожиданным, что породило массу слухов и конспирологических версий (космонавты США якобы не были на Луне, а всё ограничилось грандиозной студийной постановкой).
- В 1979 году — прекращение работы единственной американской национальной космической станции «Скайлэб», сход ее с орбиты и разрушение. Станция была уникальна по своим размерам (ср. с советскими орбитальными станциями серии ДОС) и по наличию двух стыковочных узлов.
- Ноябрь 1988 года — последний пуск ракеты «Энергия» в составе комплекса МТКК «Буран».
- В 1990 году работы по программе «Энергия — Буран» были приостановлены, а в 1993 году программа окончательно закрыта.
- Июль 2011 года — последний полет шаттла «Атлантис». Свертывание программы «Спейс Шаттл».
Полный список закрытых космических программ и остановленных в разработке проектов воистину впечатляет. Как же так произошло, что наша цивилизация потеряла интерес к космическим экспедициям? Вот характерный диалог двух выдающихся мыслителей XX века.
Икеда: «Я признаю важность программ освоения космоса, но не согласен с теми огромными расходами, которые сегодня тратятся на его освоение. Потому что считаю, что самая неотложная задача нашего времени состоит в избавлении от нищеты, причиняющей страдания на Земле. Даже величайший космический успех становится бессмысленным, если он достигнут за счет принесения в жертву благополучия жителей нашей собственной планеты. Страны вольны ставить свой престиж на кон в неистовой конкуренции, но если это накладывает такое тяжелое бремя на их национальные бюджеты, что не остается достаточных ассигнований для решения более важных проблем, таких как бедность и техногенные угрозы жизни, все их усилия становятся бесполезными и, даже хуже того, вредными. Страны обязаны принять земное счастье в качестве первостепенной задачи своих космических проектов и, добиваясь его осуществления, обязаны координировать прогресс в этой области с развитием в других областях науки и технологии. Финансирование космических проектов всегда должно составлять разумную долю в национальном бюджете».
Тойнби: «В принципе я не против космических исследований. Те смелость, искусство и скоординированные действия, которые требуются для их осуществления, заслуживают одобрения, и эти исследования приносят нам дополнительно ценные знания о физическом космосе. Однако я противник нынешних исследований космоса по двум причинам, о которых Вы упомянули. Во-первых (это главное), нынешний стимул состоит не в научной любознательности, а именно в соперничестве между Соединенными Штатами и Советским Союзом за доминирующее влияние на нашей планете — соперничество, в котором престиж, завоеванный успешными подвигами в освоении космоса, считается, как и обладание ядерным оружием, одним из довесков на весах соперничества. Во-вторых, расходам на космические исследования (а они огромны) не должен отдаваться приоритет перед другими потребностями находящегося в нищете большинства человечества, которое всё еще испытывает недостаток пищи, одежды и жилья. Ресурсы у человечества ограниченны, поэтому очень важен вопрос о приоритетах их использования» [3].
Итак, каковы основные доводы противников развития процессов космической колонизации и полетов обитаемых космических кораблей?
Довод 1. На Земле хватает своих задач, требующих решения в первую очередь, — продовольственная проблема в странах третьего мира, проблема мирового терроризма, эпидемии болезней, вынуждающие разрабатывать новые лекарства, войны и вооруженные конфликты, проблема тоталитаризма и т.д. и т.п. Только после решения этих задач человечество сможет вплотную заняться полетами к другим планетам.
Контраргумент. Второй закон термодинамики, наиболее универсальный закон, действующий в известной нам части Вселенной, в одной из своих формулировок гласит, что в замкнутой системе энтропия возрастает, а это означает, что количество внутренних проблем и масштабы кризисов у цивилизации, превратившейся в закрытую систему, будет постоянно возрастать. Именно это мы и наблюдаем в современном мире. Постоянное откладывание проектов и перенесение сроков, сдвиг космонавтики в область исследования космического пространства автоматическими аппаратами и отказ от задач колонизации околоземного пространства, использование космических аппаратов только для утилитарных земных целей навигации, связи и разведки поверхности Земли [4].
Довод 2. Дальние пилотируемые полеты связаны с риском для жизни людей, составляющих их экипажи. Автоматические космические аппараты могут выполнять практически те же задачи без всякого риска для людей.
Контраргумент. Количество людей, гибнущих в войнах и конфликтах, характер которых всё более будет связан с борьбой за ресурсы, и риски, связанные с использованием техники на Земле, где постоянно гибнут самолеты и суда, делает это аргумент безосновательным. А автоматические аппараты могут довольно успешно заменять людей в исследовательских проектах, но в задачах по освоению планет Солнечной системы, в процессе космической колонизации автоматы не могут заменить человека.
Довод 3. Расходы на подобные программы по освоению планет Солнечной системы будут чрезмерно велики. Лучше потратить эти средства на что-нибудь полезное, на решение наших земных текущих проблем. Одна из главных причин досрочного прекращения лунной программы США после трех облетов Луны пилотируемыми кораблями (в том числе один — «Аполлон-13» — аварийный) и шести успешных высадок на Луну (первоначально планировались два облета пилотируемыми кораблями и 10 высадок) — её высокая стоимость. Так, в 1966 году НАСА получило самый большой (если учитывать инфляцию) бюджет за свою историю — 4,5 миллиарда долларов (что составляло около 0,5% тогдашнего ВВП США). С 1964 года по 1973-й из федерального бюджета США было выделено на программу «Сатурн-5» 6,5 миллиарда долларов. Максимум пришелся на 1966 год — 1,2 миллиарда. С учетом инфляции на программу «Сатурн-5» было за этот период потрачено 47,25 миллиарда долларов в ценах 2014 года.
Контаргумент. Приблизительная стоимость одного запуска «Сатурн-5» составляла 1,19 миллиарда долларов в ценах 2014 года. Для сравнения: стоимость предметов только обстановки в усадьбе видного политического деятеля оценивается в 2 млрд. долл. Затраты на войну в Ираке по оценке Пентагона составили к 2008 году 600 млрд. долл. Ну не смешно ли говорить о высокой стоимости расходов на космические экспедиции?
Думаю, многие смотрели фильм Ридли Скотта «1492: Завоевание рая» (1492: Conquest of Paradise). Большинство, наверное, помнит разговор королевы Изабеллы с министром Санчесом об экспедиции Колумба. Для средневековой Испании стоимость экспедиции Колумба вполне сравнима с экспедицией на Марс для современных США, России или Китая. Королева: «Экспедиция нас разорит!..» Санчес: «Не более чем пара государственных праздников… Два праздника, или новые земли, пряности, золото…» Королева: «Что ты говоришь Санчес?» Санчес: «Если он окажется прав, мы немало приобретаем, а если нет – потеряем не так уж много…»
Кстати, все доводы противников экспедиции Колумба в точности повторяют доводы противников космонавтики и колонизации планет Солнечной системы в наше время. Если бы испанская королева Изабелла думала как Д. Икеда и А.Тойнби, то, возможно, Новый Свет, если и был бы открыт, то гораздо позже, и цивилизация пошла бы другим путем.
Довод 4. Какую пользу может извлечь человечество из полетов пилотируемых кораблей на планеты Солнечной системы? Фактически, эти полеты – невосполнимая и пустая трата ресурсов. Они не окупаемы.
Контраргумент. Невозможно предусмотреть те выгоды, которые человечество может получить от развития транспортных потоков в околоземном пространстве и от колонизации других планет до начала этих процессов. Возникнут новые потребности, для удовлетворения которых будут применяться новые технические решения, которые дадут толчок появлению новых, ранее не существовавших технологий, – процесс, который мы не раз наблюдали во вполне земных отраслях промышленности и последствия которого невозможно предугадать.
Если вспомнить аналогию с географическими открытиями, то открытие Нового Света привело к потребности транспортировки туда больших объемов грузов и потоков людей через Атлантику, а это вызвало появление нового типа судна – галеона, явившегося прототипом линейного корабля, определившего развитие как военного, так и коммерческого флота в течение веков.
Есть ли наблюдаемые последствия того, что мы добровольно отказались стать космической цивилизацией? Да, последствия есть. Рассмотрю их на примере, наиболее близком мне, – торговом судостроении.
В последнее время наметились две основных тенденции, и обе они связаны с ростом энтропии. Это, во-первых, стремление к энергосбережению. Стремление любым путем снизить потребление топлива грузовым судном в процессе плавания. Во-вторых, предъявление строгих экологических требований по снижению уровня выбросов в окружающую среду. Ну, на первый взгляд, казалось бы, ничего страшного.
Однако ранее основной целью компании—судовладельца было как можно быстрее доставить груз в полной сохранности потребителю. Поэтому еще недавно строились быстроходные грузовые суда с высокой скоростью хода. Для них разрабатывались и на них устанавливались мощные высокооборотные двигатели. Грузовместимость и размеры судов росли, но это не было большой проблемой, потому что судно средней грузовместимости могло сделать несколько рейсов, чтобы перевезти такое же количество груза, которое перевезет сверхкрупное грузовое судно.
Сейчас начали резко ужесточаться требования по выбросу в окружающую среду парниковых газов, оксида азота, оксида серы. Создаются также зоны экологического контроля. Судам с уровнем выбросов, превышающим установленные минимально допустимые пределы, вход в эти зоны запрещен. Таким образом, тенденции развития судостроения резко изменились. Теперь основное внимание, пусть даже в ущерб скорости хода, обращено на снижение выбросов в окружающую среду и экономию топлива, так как меньшее потребление топлива означает помимо экономии средств также и снижение уровня выбросов.
Снижения потребления топлива стараются достичь оптимизацией обводов корпуса судна и применением разного рода технических инновационных решений. Однако в основном добиваются экономии топлива и снижения уровня выбросов в окружающую среду за счет снижения скорости хода. Грузовые суда становятся тихоходными. Теперь борьба между судостроительными компаниями-конкурентами идет за то, чтобы сделать свои грузовые суда более тихоходными. А это означает, что для них нужно разрабатывать новые низкооборотные и менее мощные двигатели. В свою очередь низкая скорость хода означает, что грузы будут доставлены за более продолжительное время и заказчик понесет убытки. Тогда, чтобы уменьшить отрицательный эффект от снижения скорости хода и увеличения времени доставки груза, ключевое значение приобретает рост грузовместимости судна.
Теперь чтобы доставить то же количество груза, которое раньше доставлялось быстроходным судном средней грузовместимости за несколько рейсов нужно построить ультракрупное грузовое судно, чтобы перевезти больше груза за одно плавание. Теперь на судно, чтобы снизить уровень выбросов и уложиться в установленные Международной морской организацией (ММО) требования, нужно ставить дополнительное очистное оборудование, которое занимает место, ранее отводившееся грузу. Кроме того предъявляются требования к балластной воде, которая может переносить морские микроорганизмы из одного района мирового океана в другой. На суда начинают устанавливать дополнительные системы очистки балластной воды. Все это повышает стоимость строящихся судов и снижает грузовместимость. Чтобы это компенсировать, нужно еще более увеличивать размеры судов. Рост размеров вызывает необходимость увеличения общей мощности энергетической установки судна, состоящей из низкооборотных двигателей. Возникают дополнительные проблемы прочности корпуса и усталости металла. Возникают проблемы управления судном. Для полной остановки супертанкера требуется пятнадцать минут времени, а дистанция инерционного выбега может составлять от 4 до 8 км.
Таким образом, в судостроении меняются основные приоритеты, и теперь уже не столь важно доставить груз как можно быстрее, сколько не загрязнить при этом окружающую среду и сэкономить топливо. При этом, как бы ни старались судостроители снизить отрицательное влияние, рост непроизводительных, неокупаемых расходов при постройке судна имеет место.
Вот только один очень маленький пример тех затрат, в которые выливается сегодня то, что человечество остается прикованным к своей планете. В денежной оценке только в такой области, как судостроение, это выливается в сотни миллиардов и биллионы долларов дополнительных расходов, причем неокупаемых. Всё это вносило свой вклад и в мировой экономический кризис, последствия которого мы продолжаем ощущать.
Конфликты между странами начинают всё явственнее высвечивать аспект борьбы за энергетические ресурсы, что ярко видно на примере конфликта в Украине, развивающегося на наших глазах. Так называемые «газовые войны» между Украиной и Россией за обеспечение развитых стран теплом и энергией уже сегодня вносят поправки в политику и экономику в глобальном масштабе. Кроме того, бурное развитие нефтегазовой промышленности на морских шельфах приводит к появлению новых классов судов, предназначенных для обслуживания нефтяных и газовых платформ.
Интересно, что подспудное ощущение неладной ситуации с космическими с исследованиями, видимо, всё же ощущается, и человечество ищет возможности психологического замещения этой тревоги (прямо по Фрейду). Посмотрите, сколько выпускается электронных игр, и в каждой второй игре космос уже освоен или осваивается, и действие происходит в соседних Галактиках, на далеких планетах, у далеких звезд.
В принципе, этой же цели успокоения населения Земли и поддержания видимости, что деятельность в области космических полетов продолжается, служит эксплуатация Международной космической станции (МКС), давно превратившаяся в рутину и потерявшая всякий смысл с точки зрения дальнейшего развития космонавтики.
Хочется закончить цитатой из последней статьи члена-корреспондента АН СССР И.Шкловского: «Мы, конечно, ясно понимаем, что освоение космоса – это сложнейший противоречивый процесс. Сейчас, например, нельзя ответить определенно на вопрос: спасет ли Космос нашу цивилизацию от надвигающейся кризисной ситуации? Дело в том, что все глобальные процессы (рост производства и народонаселения, загрязнение окружающей среды) имеют инерцию «задержки». Время торможения неконтролируемых параметров развития сейчас подходит к тому критическому пределу, когда оно сравнивается со сроками наступления кризисной ситуации. А это означает, что если пустить земные дела на самотек, то времени для реального освоения космического пространства скорее всего не хватит».
- Stent, G. S. (1969). The coming of the Golden Age; a view of the end of progress. Garden City, N.Y.: Published for the American Museum of Natural History [by] the Natural History Press.
- Космическая эра: Прогноз на 2001 год. М.: Мир, 1970.
- Человек должен выбрать сам / Тойнби Арнольд Дж., Икеда Дайсаку. Москва : ЛЕАН, 1998.
- Губарев О.Л., Губарев А.О. Почему должна погибнуть наша цивилизация : опыт разраб. нового подхода к анализу истории человечества. Санкт-Петербург, Учебно-метод. центр Ком. по образованию, 2005.
Полный отказ США от Шаттлов — это бюрократическая глупость. Хотел бы сказать резче, но автомодерация не пропускает. Уникальный корабль и никакой замены.
Спасибо за Ваш комментарий. Приятно, что не я один считаю что проблема существует.
Проблема существует и она далеко не радужная.
По всей видимости, фольк-деятельность со всякого рода идеями схожими с «построением коммунизма» живут, являются популярными и способны побеждать.На мой взгляд, в этом-то и проблема.
Еще раз:
«Не дай вам Бог жить в эпоху перемен» – гласит китайская мудрость. Если так случилось, тогда хотелось бы знать, чем вызвана необходимость перемен и как выйти из такого состояния с наименьшими потерями. В таких случаях единственным источником новых знаний является фундаментальная наука. Хорошо, если она имеет ответы на поставленные вопросы потребителями этих новых знаний, а что делать, если у нее не только нет таких ответов, но она еще и не способна получать новые знания такого рода?
В конце 80-х годов прошлого столетия академик В.А.Легасов в своей концепции безопасности «Дамоклов меч» пояснил, что надо понимать под необходимостью перемен на современном этапе. Он отметил, что широко используемые такие понятия, как «перестройка», «гласность», «новое мышление» возникли объективно, как отражение того факта, что завершающийся в нашем столетии этап промышленной революции, начатый с изобретения паровой машины, с его развитой и динамичной инфраструктурой всех социальных институтов, привел мир на грань мощнейших кризисных явлений, представляющих угрозу дальнейшему развитию и выживанию цивилизации.
Иными словами, сначала человек ищет спасение в технике, а потом — спасение от нее… «Многие достижения научно-технического прогресса, помогая решать материальные и социальные проблемы, привносят в мир и новые трудности, и опасности», — заключает В.А.Легасов.
Данная мысль академика находит подтверждение в докладе Всемирного фонда дикой природы (WWF) «Живая Планета — 2008». В докладе было отмечено, что спрос человечества на ресурсы планеты более чем удвоился за последние 45 лет в результате увеличения населения и роста индивидуального потребления. В 1961 г. почти все страны мира располагали более чем достаточным потенциалом для удовлетворения собственных потребностей. К 2005 г. положение радикально изменилось — многие страны способны удовлетворять свои потребности, лишь импортируя ресурсы из других государств и используя глобальную атмосферу в качестве «свалки» для диоксида углерода и других парниковых газов. В условиях чрезмерной эксплуатации ресурсов в мировом масштабе для стран — экологических должников особенно актуальны риски глобального или локального перерасхода, ведущего к сокращению объема услуг экосистем — той системы жизнеобеспечения, от которой зависит существование человечества.
В докладе был сделан вывод о том, что если человечество не изменит своих подходов, тогда уже к началу 2030-х годов для удовлетворения наших потребностей в товарах и услугах понадобится две планеты.
Доклад «Живая Планета — 2008».http://www.wwf.ru/data/reports/lpr_2008_web.pdf
Не прошло и тридцати лет, как была сформулирована концепция безопасности академиком В.А.Легасовым, а мы уже столкнулись с гранями кризисных явлений, которые он описал:
1. Угроза ядерной и вообще военной катастрофы;
2. Угроза разрушительного действия крупных промышленных аварий, сравнимая с военной;
3. Усиливающееся стационарное воздействие развивающейся деятельности людей на окружающую среду, здоровье человека (экологические проблемы);
4. Нарушение социальной, экономической, ресурсной гармонии как межличностной, так и межгосударственной;
5. Перекачка избыточной доли интеллектуальных ресурсов из гуманитарной в техническую сферу;
6. Потеря заметной частью общества ранее добытых человеческим опытом нравственных правил и, как следствие, распространение наркомании, проституции, новых болезней;
7. Отчуждение все большего количества людей, занятых в производстве, от решения проблем этого производства, от управления им;
8. Обострение, вплоть до вооруженных конфликтов, расовых, национальных, классовых и религиозных противоречий;
9. Развитие терроризма как средства решения личностных, национальных или политических конфликтов.
По утверждению академика вся сумма перечисленных противоречий означает, что завершен продолжавшийся четыре столетия этап промышленной революции, во время которого были созданы совершенные образцы техники практически во всех сферах человеческой деятельности. Но способ тиражирования и распределения этих образцов, т.е. технология их массового изготовления, исчерпала себя, приводя к растратам энергии, к избыточной нагрузке на недра земли, всю окружающую среду, обостряя социальные и межгосударственные конфликты.
Кроме вышеизложенного, на данный период времени, совпали смены циклов Кондратьева, технологических укладов (происходит переход с V на VI), да еще приходится учитывать смену исторических эпох, связанных с переходом от научно-технического к научно-технологическому прогрессу.
У данной китайской мудрости имеется вторая часть, которую почему-то редко цитируют: «Но если уж так случилось, то дай вам Бог воспользоваться новыми безграничными возможностями!»
В интерпретации академика В.А.Легасова эта часть китайской мудрости звучит следующим образом:
«бездумное линейное продолжение сложившихся традиций, институтов, способов решения проблем по любой из выше перечисленных причин (по 9 пунктам) способно привести мир к необратимой катастрофе. Поэтому поиск альтернативных решений во всех областях человеческой деятельности назрел объективно».
М.М.Легасова, Академик АН СССР Валерий Алексеевич Легасов. http://www.iss-atom.ru/book-4/glav-3-21.htm
Олег, вас не затруднит конкретно по пунктам обосновать, как последствия колонизации Марса могут отразиться в кризисных явлениях (в 9-ти пунктах) на Земле и как конкретно колонизация Марса может привести к новым безграничным возможностям, а не безграничным мифам? Суть-то только в перераспределении ресурсов при их дефиците.
Немного по теме:
Природа ещё не отменяла тупиковые ветви и направления, тому примеров достаточно, гиганты динозавры от которых остались лишь птички, помню в 60-х годах многие страны строили экспериментальные подводные станции, казалось ещё чуть чуть и мы переселимся в глубины океана, но не все а половина уж точно -тупик.
По всей видимости с космосом произойдёт та же история от наших больших надежд (фантазий) останутся лишь чисто утилитарные коммуникационные спутники связи и дистанционного зондирования.
Но прогресс человечества космос крутанул !
То-то и беда что оставаясь на своей одной планете мы как бы на острове без возможности уплыть… На любом острове запасы потребляемых невоспроизводимых ресурсов кончаются. Или согласно метафоре К.Боулинга мы — на космическом корабле Земля. На остров или космический корабль Земля — планета Земля — очень большой и запасов много. Но когда они начнут закачиваться… Первые признаки борьбы за ресурсы мы можем видеть уже сейчас.
Все упирается в один интересный вопрос можно ли в случае необходимости освоить планеты солнечной системы очень быстро? Если технологии обитаемых космических полетов не развивались десятилетиями а опыт полностью утрачен- можно ли это сделать за пару лет?
Некоторые считают что когда потребность существует изобретение будет сделано и технические средства появятся. Иногда так и бывает, но не всегда. Американские племена ацтеков и инков не знали ни колеса, ни арочного свода. Хотя потребности были не меньшие чем в Старом Свете. Приходилось с огромными затратами труда выкладывать свод уступами из каменных блоков.
Акад. И.Шкловский полагал, что когда под угрозой гибели человечества и цивилизации потребность возникнет времени может не хватить.
Олег, я вас разочарую. Поезд уже ушел и времени уже не осталось. Данное утверждение совсем не сложно доказать, только для начала требуется ввести вас в проблему.
Есть замечательная статья, написанная двумя ведущими специалистами: один ведущий специалист по воздухообмену, а другой санитарный врач, который связан с проблемой качества воздуха в помещении. Статья называется «Сколько воздуха нужно человеку для комфорта?»
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3996
В статье хорошо прослеживается одно важное противоречие при определении нормативного воздухообмена. У специалистов по климатизации зданий расчетный воздухообмен может варьироваться примерно от 20 и до 60 куб. м. на человека, а медики утверждают, что исследования дают результат, что при тех же условиях воздухообмен должен быть порядка 200 куб. м. на человека.
На мой взгляд, данное противоречие сложилось искусственно и имеет исторические корни.
В основе воздухообмена заложен принцип разбавления (снижения концентрации) различных химических соединений, содержащихся в воздухе помещения и обеспечение воздуха в помещении кислородом за счет атмосферного воздуха.
Количественные соотношения, устанавливающиеся при разбавлении растворов водой, смешении растворов, газов или твердых материалов различных концентраций можно найти на основании материального баланса.
Для случая смешения двух растворов одного вещества этот баланс представляется в виде следующего уравнения:
C•V = C/•V/ + C// •V//,
где V – объем смешанного раствора с концентрацией С;
V/ и V// – объемы растворов, которые смешиваются и имеют концентрации С/ и С//.
Из уравнения материального баланса определяется любая из искомых величин, если заданы остальные.
На бытовом уровне любая домохозяйка знает, что если ей надо разбавить концентрацию уксусной кислоты в два раза, тогда ей надо взять в равных объемах кислоту, воду и слить в одну емкость. Это действие она может предпринять двояким образом. Слить практически с нулевой скоростью, а может по 10 капель в час в течение недели. Очевидно, что последнее действие ей без надобности.
Теперь опишем действия специалистов по климатизации зданий. В помещении рост концентрации углекислого газа при постоянной концентрации в атмосферном воздухе, который был лет сто назад и составлял 320 ppm, возможен только за счет выделения человеком и связан с метаболизмом. В час человек выделяет, как и сто лет назад, в состоянии покоя строго определенный объем углекислого газа с определенной скоростью, поэтому для компенсации этих выделений специалист по климатизации зданий с целью не допущения роста концентрации углекислого газа в помещении удалять соответствующий объем с определенной скоростью. Попробуйте из плотно закупоренной стеклянной банки удалить воздух? Поэтому количество удаленного воздуха компенсируется приточным атмосферным воздухом и тем самым помещение пополняется расходуемым человеком при дыхании кислородом. Учитывая, что человек не пингвин, поэтому температура подачи наружного воздуха нормируется и его приходится нагревать. Расход энергии на нагрев наружного воздуха достаточно велик.
По этой причине специалисту по климатизации зданий уже лет сто назад учитывать закон разбавления было без надобности, а пользовался он только скоростью L м3 /час на человека. До сих пор только этим и пользуется, но примерно за последние лет 50 концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе начала возрастать, а специалисты по климатизации зданий, как игнорировали закон разбавления, так его и игнорируют. Организм человека не может не реагировать на изменения внешнего фактора, он сам по себе не умеет надувать щеки и стучать в грудь, что у него все тип-топ и все под контролем, в отличие от законодательной власти и специалистов по климатизации зданий. Поэтому медики и фиксируют реакцию организма человека с учетом роста концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе и скоростью выделения этого газа при метаболизме. На мой взгляд, это и приводит к расхождению в определении расчетного воздухообмена между специалистами по климатизации зданий и медиками на целый порядок.
Если за основу взять Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», тогда в соответствии с данным законом требуется снижение удельных показателей энергоемкости к 2020 г. по сравнению с 2007 г. не менее чем на 40%; в течение последующих пяти лет снижение для учреждений объемов потребленных тепловой и электрической энергии не менее чем на 15% и т.п.
Закон требует конкретного снижения потребления энергии за определенное время, но не говорит, какими конкретными мерами можно достичь данного результата.
Отсюда можно сформулировать вопрос: «Сколько человеческих жизней унесет каждый киловатт сэкономленной таким способом энергии?»
Для того что бы ответить на этот вопрос надо получить зависимость минимального количества энергии, необходимого на нагрев наружного воздуха, от коэффициента опасности воздействия вещества.
Для простоты я решил решить только часть задачи, исключив из рассмотрения динамику процесса, предположив, что есть помещение, в котором по той или иной причине концентрация углекислого газа превышает ПДК, а источник выделения углекислого газа отсутствует.
Если я не ошибся в постановке задачи и ее решении, тогда результат получается следующий:
зависимость минимального количества энергии, необходимого на нагрев наружного воздуха, от коэффициента опасности воздействия вещества:
Qmin= ср∙ρн∙(tв – tн)∙ Vпом • ln[(HQ0 – HQатм)/( HQn – HQатм)] (1),
где ср – теплоемкость воздуха, ср=1,005 кДж/кг ∙ 0С;
ρн – плотность наружного воздуха при расчетных температурах, кг/м3 ;
tв и tн – значения температуры наружного и внутреннего воздуха в помещении.
Vпом.- объем помещения, м3;
HQ0 – начальное значение коэффициента опасности воздействия i-го вещества в помещении;
HQатм – значение коэффициента опасности воздействия i-го вещества в атмосферном воздухе.
При ингаляционном поступлении расчет коэффициента опасности может осуществляться по формуле:
HQi=Ci/RfC, (2)
где HQ – коэффициент опасности воздействия вещества i;
Ci – уровень воздействия вещества i, мг/м3;
RfC – безопасный уровень воздействия, мг/м3.
Для решения нашей задачи выражение (2) можно представить как:
HQi=Chi/Cпдк, (3)
где Chi – концентрация i-го вещества в воздухе помещения, мг/м3,
Cпдк – предельно допустимая концентрация i-го вещества в воздухе помещения, мг/м3.
Тогда окончанием процесса разбавления будем считать состояние, при котором будет выполняться условие:
HQn=Chi/Cпдк = 1, (4)
Если интересно, тогда более подробно я это изложил в статье «Системный подход к энергосбережению в инженерных сетях зданий »
http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_01/goshka_energosberezheniye.pdf
Теперь весь вопрос в том, какую концентрацию углекислого газа считать предельно допустимой?
Организм человека устроен таким образом, что он не реагирует моментально на изменения концентрации углекислого газа, для этого ему требуется время. При этом, чем выше концентрация тем короче время реакции, при которой человек может находиться в помещении с данной концентрацией.
Мне такая зависимость не попадалась, поэтому я возьму цифры с потолка.
Предположим, что при концентрации углекислого газа в 10 000 ppm человек в помещении может находиться не более 30 минут. При 5 000 ppm не более 2 часов. При 1 000 ppm соответственно не более 10 часов и т.д. Вечно он может находиться при естественной концентрации в 320 ppm.
Теперь возникает вопрос, а при какой концентрации углекислого газа происходит переход от бесконечного времени к ограниченному? Очевидно, что такая концентрация углекислого газа при неограниченном времени воздействия должна соответствовать реакции организма на изменение кислотности крови до значения pH=7,3. Это значение кислотности крови соответствует функционированию организма на границе зон верхней регуляции и верхнего пессимума, где жизнь не возможна.
Вот ученый из Великобритании Робертсон и определил это значение, которое составило 426 ppm.
D. S. Robertson. Health effects of increase in concentration of carbon dioxide in the atmosphere. Current science, vol. 90, no. 12, 25 june 2006.
D. S. Robertson. The rise in the atmospheric concentration of carbondioxide and the effects on human health. Med. Hypotheses, 2001, 56.
Но организм на границе зон верхней регуляции и верхнего пессимума функционировать без последствий для себя не может, поэтому человек должен определенное время быть на свежем воздухе для того чтобы отключились компенсаторные функции организма, а это достигается только на границе зоны оптимума и зоны верхней регуляции.
Что считать свежим воздухом? По всей видимости, это когда HQатм < 1, т.е. при концентрации меньше 426ppm.
Сколько энергии потребуется на человека при HQатм = 1 чтобы HQn привести к единице?
Бесконечно большое, т.к. закон разбавления в таких условиях перестает работать и для разбавления требуется бесконечно большой объем наружного воздуха.
Это все лирика, а вот как будет соотноситься сэкономленная энергия за счет реализации закона об энергосбережении к возрастающей потребности в энергии на обеспечения необходимого воздухообмена при росте концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе?
Не является ли данный закон ловлей блох?
А дальше следует учесть вторую константу диссоциации угольной кислоты в кислотно-щелочном балансе, тем самым включить процесс кальцификации в рассмотрение последствий роста концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе.
Вывод будет однозначным, что при определенной концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе процесс кальцификации будет в активной фазе и именно этот процесс может привести к уничтожению цивилизации. Эти процессы чисто физико-химические и к биологии отношения не имеют.
Все это может произойти при концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе при 426 ppm и уже к сороковым годах этого столетия, поэтому времени уже нет.
В данной проблеме точку над I может поставить только фундаментальная наука при целенаправленных научных исследованиях.
Интересно, что поставленная мной в этой заметке проблема в художественной форме воплотилась в фильме «Интерстеллар», который в ближайшее время выходит на экраны. О том, что происходит, когда планета, отказавшаяся добровольно от выхода в Космос, сталкивается с необходимостью срочно покинуть планету при отсутствии средств для этого, утраченных в результате такой политики. Когда приходится думать о принесении в жертву всего населения планеты, как возможного варианта выживания Человечества.
Когда в учебниках сознательно пишется в учебниках, что высадки «Аполлона» на Луне не было, а была имитация в ходе «Холодной войны» с СССР. Чтобы не смущать умы тех, кто остался прикованным к планете.
а можно поконкретнее, где такой «учебник» откопал?
Не уходи смиренно в сумрак вечной тьмы,
Пусть тлеет бесконечность в яростном закате,
Пылает гнев на то, как гаснет смертный мир!
Пусть мудрецы твердят, что прав, лишь тьмы покой,
И не разжечь уж тлеющий костер.
Не уходи смиренно в сумрак вечной тьмы,
Пылает гнев на то, как гаснет смертный мир…
Дилан Томас
Я же пояснил, об этом говорится в фильме, где описывается жизнь нашей цивилизации в ближайшем будущем. Название фильма «Интерстеллар».
Согласно сценарию фильма цивилизация отказалась от космических полетов, как это произошло в фильме не описывается, но можно понять что после полетов автоматических аппаратов их тоже сочли нецелесообразными, поскольку на Земле начались катастрофы техногенного, климатического и экологического характера и все силы потребовалось сосредоточить для борьбы с их последствиями. А поскольку старые учебники пробуждали в людях любопытство и стремление в Космос, их заменили новыми учебниками, где говорилось что полетов на Луну никогда не было, что это невозможно, а поскольку свидетельств слишком много, объяснили что все это была постановка в ходе «Холодной войны» чтобы вызвать неоправданные расходы русских на программу постройки кораблей, которые будет невозможно использовать. В фильме об этом говорится мельком, поскольку главные герои действуют на этом фоне. Им приходится отправится в срочную космическую экспедицию с негодными средствами, поскольку весь опыт обитаемых полетов утерян, для поиска планеты пригодной для жизни. Поскольку цивилизация на грани гибели, то уже не до рассуждений и к разным планетам отправлены экспедиции с билетом в один конец, чтобы они оценили и сообщили назад о пригодности их планеты для жизни. Именно к этой планете и полетит экспедиция в которую входят герои фильма на планете удалось найти единственного бывшего космонавта с опытом пилотируемых полетов и он участвует в экспедиции.
Ситуация с космическими исследованиями настолько плачевна и это настолько бросается в глаза, что уже появляются подобные художественные фильмы.
Думаю, что все обстоит не так плачевно. Космические проекты и сегодня очень привлекательны для огромного числа людей. Часть из них даже готовы лететь на Марс без надежды на возвращение, многие государства имеют свои космические программы. Эта ситуация существенно лучше, чем эпоха первых полетов. Мне кажется, что сегодня человечество концентрируется на решении ряда технологических проблем (двигатель, энергия, радиационная защита и т.п.), и, как только решения будут найдены, произойдет рывок в Космос с целью не «посмотреть», а «осваивать». Конечно, хотелось бы, чтобы, скажем, программа «Дальний космос» разворачивалась побыстрее, да как бы в очередную войну не скатиться.
Я понимаю, что это вопрос суждений, но посмотрите предыдущие посты в данной дискуссии. Там уже все сказано. Мне кажется, впрочем это только мнение, что свертывание темпов исследования к Космоса, и особенно освоения его, налицо. Обитаемые полеты свернуты вообще. Полеты туристов на МКС и обратно — не считаем. Рекомендую посмотреть в Википедии количество и качество отмененных и закрытых без возобновления проектов по освоению Космоса- вот уж воистину впечатляет! А все эти разговоры про подготовку космических экспедиций сначала в 2015 , потом с перенесением сроков на 2020, потом с перенесением сроков на 2030 гг., имеют одну цель — успокоить общественное мнение и делать вид что все идет как надо.
Появились первые отзывы на фильм «Интерстеллар»:http://theoryandpractice.ru/posts/9863-parazity-i-khozyaeva
«Паразиты и хозяева: биолог Юрий Стефанов о том, насколько реальна катастрофа из «Интерстеллара»
Юра Стефанов
14 ноября 2014
Физики, посмотревшие недавно вышедший в прокат фильм «Интерстеллар» Кристофера Нолана, более-менее сошлись в том, что уровень его научной аккуратности весьма высок.
Кто будет виноват в глобальной катастрофе?
В «Интерстелларе» нарушению биосферного баланса сопутствует общее расслабление и апатия общества. Человечество перестает вкладываться в науку и высокие технологии, пытаясь поддержать свое существование экстенсивным земледелием. Деградирует медицина, сворачиваются исследовательские программы, в школах перестают учить естественным наукам.
С одной стороны, в такое развитие событий поверить довольно сложно, поскольку в фильме, иллюстрирующем запустение, тем не менее показываются технологии, сильно превосходящие то, что у нас есть сейчас. Космические шаттлы, роботы с мощным искусственным интеллектом, инкубаторы, позволяющие выращивать замороженные человеческие зиготы. Все говорит о том, что люди вполне могли бы попытаться вернуть планету к нормальной жизни. Но с другой — что толку от высокотехнологичных приборов, если подавляющее большинство разучилось ими пользоваться и не имеет ни малейшего желания учиться обратно?»
Ну и другие подтверждения на ту же печальную тему http://www.bbc.co.uk/russian/russia/2014/11/141124_space_khrunichev_centre_finance.shtml?ocid=socialflow_facebook