Приветствую Вас Гость | RSS

Персональный сайт Антона Первушина

Суббота, 27.05.2017, 11:09
Главная » Тексты » Статьи и эссе

Образы космической экспансии 1 (Ноутбук для межпланетчика Быкова)

  


Антон ПЕРВУШИН

НОУТБУК ДЛЯ МЕЖПЛАНЕТЧИКА БЫКОВА

Эссе из цикла «Образы космической экспансии»

Публикации:

1. В журн. «Полдень, XXI век». — 2008. — № 40 (апрель). — с.121-128.

2. В журн. «Очевидное и невероятное». — 2008. — № 4 (октябрь). — с.59-67. PDF

 

1.

В последнее время всё чаще можно услышать мнение, будто бы информационные технологии «съели» пилотируемую космонавтику.

Дескать, если бы энергию сотен тысяч пользователей, качающих порнофильмы по Интернету или услаждающихся компьютерными играми, да направить бы в иное, более продуктивное и перспективное, русло, то мы бы ― ого-го! На Марсе уже яблони заколосились бы!

Обращает на себя внимание, что в другой космической державе, в США, подобных настроений нет. Наоборот, там царит определенная эйфория ― информационные технологии, как считают американские специалисты, стимулировали развитие космонавтики: и не только беспилотной, но и пилотируемой. Почему же у нас наступило уныние и культивируется вредный для самоутверждения миф?..

Напрашивается три (как обычно) возможных объяснения.

Первое. Утрата в силу прогресса вообще и науки в частности. Как следствие — снижение интереса к тому, что происходит в научном мире, к открытиям, которые сделаны или делаются. Доходит до смешного: вполне здравомыслящие и квалифицированные люди, имеющие доступ к англоязычной литературе и специальным изданиям, ничтоже сумняшеся, заявляют, что в фундаментальных науках ничего не происходит и последнее значительное открытие было сделано двадцать лет назад. Про теорию струн, что ли, им рассказать? Или про пятое агрегатное?..

Второе. В России пока не завершился процесс компьютеризации: есть еще целые города и области, куда не проведен Интернет и где персональный компьютер в диковинку. Очень многие люди не умеют пользоваться современной вычислительной техникой и не знают, какие возможности она дает грамотному человеку. Опять же выглядит смешным, когда некоторые наши деятели из гуманитариев с гордостью заявляют на «голубом глазу», что презирают компьютеры, не хотят их знать и такими, гордыми, помрут. Получается, мы переживаем юность информационной эры, для нас компьютеры и сети еще не стали неотъемлемой частью быта, мы воспринимает их как чудо или как ужас. В этой ситуации процесс компьютеризации страны видится самым главным, самым важным ― на нем сосредоточено внимание интеллигенции и прежде всего авторов, пишущих научно-популярную и прикладную литературу. Всё остальное в их глазах отходит на второй план, и возникает впечатление, будто бы эти проклятущие «компы» сожрали другие направления развития цивилизации.

Третье. Возможно, существует некая иллюзия, порожденная советской идеологией. Ведь нам только кажется, что всё это в прошлом. На самом деле ― идеи и символы той эпохи до сих пор управляют нами. Они управляют даже первым постсоветским поколением детей. Недавнее наше прошлое начинает обрастать мифами и легендами, плохое при этом забывается, а хорошее ― выпячивается. Мы живем в плену устаревших представлений, которые должны были исчезнуть вместе с коммунистической идеологией, но не исчезли ― может быть, благодаря еще и тому, что продолжают переиздаваться книги и транслироваться фильмы советской эпохи. Обещание лучшего будущего, заложенное в художественных произведениях, по сей день тревожит нас. Не отдавая себе отчета, мы сравниваем окружающее с канувшими в Лету футурологическими прогнозами, но, не увидев даже малейшего намека на сходство окружающей нас реальности с виртуальным будущим, явленном нам в детстве, испытываем сильнейшее разочарование. Кажется, будто бы время остановилось, и вину за это обстоятельство мы перекладываем на внешние факторы ― например, на «засилье» компьютеров и сетей.

Впрочем, есть люди, которые вполне отдают себе отчет и сравнивают две модели развития цивилизации, виртуальную и реальную, осознанно, на уровне аналитики. Благодаря им, иллюзия получает подкрепление в виде аргументов.

Например, Сергей Переслегин в статье «Мы попали не в ту историю», опубликованной в «Огоньке» (№ 27, 1999), пишет следующее:

«Если непредвзято прочесть тексты Стругацких, выявится ряд смешных фактов. Смешных с точки зрения нашей Реальности. Так, вся техника могучих космических кораблей, обживших Солнечную систему, до крайности примитивна. Совсем нет компьютеров. Электронные устройства в XXII столетии работают на печатных платах (хоть не на лампах, и на том спасибо). <…>

Проще всего посмеяться над этими несоответствиями, найдя им тривиальное объяснение: писалось это в начале шестидесятых, да и неинтересны были братьям Стругацким все эти технические подробности... Но гораздо интереснее, однако, представить себе мир, в котором на фотонном звездолете действительно нет приличного компьютера. И попытаться понять, как мог бы возникнуть этот мир и почему он такой.

Обратим внимание, что с точки зрения реальности Стругацких, наш мир тоже дает поводы для насмешки, если ― в рамках вероятностной истории ― считать наш мир текстом, описывающим некое Отражение. Действительно, "Пентиум" с тридцатью двумя мегабайтами оперативной памяти и гигабайтом твердого диска используется нами... для бухгалтерских расчетов и игры в DOOM. А компьютер, регулирующий карбюратор в двигателе внутреннего сгорания, ― это почище ручного управления на фотонолете! А керосиновые газотурбинные двигатели после шестидесяти лет развития реактивной авиации! А жидкостные ракеты, на которых зациклилась земная космонавтика! А сама эта космонавтика, тридцать лет преодолевающая лунную стадию!.. Нет, в чем-то историческая параллель, так подробно и тщательно прописанная Стругацкими, обогнала наш мир.

Так вот, анализируя невыносимо далекий и столь притягательный для меня Мир Полдня, я пришел к выводу, что ценой глобального прогресса в теории обработки информации (компьютеры) оказался отказ Человечества от звезд. <...>

Мир, описанный Стругацкими, мир, где к концу 90-х годов освоена Солнечная система, конструируются прямоточные фотонолеты и завершается процесс мирового объединения, ― мог осуществиться в Реальности! Просто кто-то когда-то, выйдя из комнаты, открыл не ту дверь. Глупая случайность».

Переслегин действительно верит, что коммунистическая утопия, описанная братьями Стругацкими и получившая распространенное название «Мир Полдня», могла стать реальностью именно в том виде, в каком описана. И заражает своей верой других. И другие, не вникая в суть предмета, действуя по принципу «упростить ― значит понять», повторяют его гипотезу, которая гласит, что прогресс в информационных технологиях перекрыл человечеству дорогу к звездам. Если бы да кабы, мы бы уже ― ого-го! Таким образом, иллюзия расширяется, охватывая всё новые круги населения, и ее уже считают непреложной истиной. Или ― доказанной теоремой.

Если мы считаем, что это вредная иллюзия и ее нужно развенчать, лишив статуса истины, то должны, очевидно, обратиться к первоисточнику, иллюзию породившему, ― то есть к текстам Аркадия и Бориса Стругацких, к Миру Полдня в том виде, в каком он вышел из-под пера самых популярных советских писателей-фантастов, а не как его интерпретирует Переслегин. Нашей задачей будет показать, что описываемая в научно-фантастических романах Стругацких космическая экспансия не может быть осуществлена без революции в сфере информационных технологий.

2.

Космонавтику Мира Полдня нельзя изучать вне исторического контекста ― то есть без привязки ко времени, когда писались те или иные романы. На это указывает и сам Борис Натанович Стругацкий, отвечая на вопросы Off-line-интервью (http://www.rusf.ru/abs/int.htm): дескать, придумывая различные технологии, Стругацкие опирались не на какие-то секретные источники информации, а на научно-популярную литературу того времени. Это логично ― кто бы допустил гражданских лиц к секретным источникам, а тем более дал бы опубликовать, например, характеристики межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7», с помощью которой в космос были запущены и «Спутник-1», и Лайка, и Юрий Гагарин?..

Из «Комментариев к пройденному» Бориса Натановича следует, что первая повесть (или всё-таки роман?) братьев Стругацких «Страна багровых туч», описывающая начало космической экспансии в Мире Полдня, создавалась в период с осени 1954 по апрель 1957 годов. Какие идеи тогда преобладали в теоретической космонавтике (а до запуска «Спутника-1» в октябре 1957 года вся космонавтика была только теоретической)? Это легко выяснить, полистав научно-популярную литературу тех лет, издававшуюся огромными по сегодняшним меркам тиражами, ― еще раз подчеркну, что информация о реальных разработках в этой сфере была строжайшим образом засекречена.

Что же издавалось в те годы? Выбор был достаточно велик. Выходили книги Бориса Ляпунова («Открытие мира», «Ракета», «Рассказы о ракетах»), Феликса Зигеля («Искусственный спутник Земли»), Ари Штернфельда («Межпланетные полеты», «От искусственных спутников к межпланетным полетам»), Эрика Бургеса («К границам пространства»), Юрия Победоносцева («Искусственный спутник Земли»). Тиражи ― от 10 до 300 тысяч. Журналы «Техника ― молодежи», «Знание ― сила» (дальнейшие упоминания ― «ЗС») и «Огонек» печатали десятки статей и научно-фантастических «репортажей» о грядущем завоевании космического пространства. «ЗС» решился даже на необычный эксперимент: в 1954 году вышел «номер из будущего», датированный 1974 годом, ― в нем рассказывалось о грядущем полете на Луну советских астронавтов (до 1960 года и в Советском Союзе будущих космонавтов называли астронавтами).

Как же себе представляли космическую программу ее популяризаторы? Если обобщить вышеупомянутые труды, отбросив мелкие вариации и выделив «сухой остаток», то представляли следующим образом. Сначала состоится запуск большого научного спутника, который будет изучать околоземное пространство, затем сразу ― полеты автоматических станций к Луне, а вслед за ними (по мнению футурологов из «ЗС», уже через четыре года после старта первого спутника) ― лунная пилотируемая экспедиция. То есть полет человека в околоземное пространство в качестве промежуточного этапа на пути к Луне даже не рассматривался!

Однако главной целью космической экспансии на первом этапе популяризаторы считали Марс и Венеру (именно в такой последовательности). Возникает новый вопрос: на чем основывались столь шапкозакидательские прогнозы?

Ответ прост. Во-первых, популяризаторы располагали несколько иной информацией о Солнечной системе, чем мы сегодня, а во-вторых, они верили, что проблема полезной нагрузки (точнее ― необходимости ее минимизации при использовании ракет на химическом топливе), сдерживающая быстрое развитие космонавтики, будет решена за счет атомных двигателей.

Рассмотрим оба эти положения по очереди.

Да, в 1950-е годы ученые еще лелеяли надежду обнаружить на Марсе и Венере довольно сносные условия существования и даже инопланетные формы жизни. Представьте, если бы так и произошло ― на Марсе можно было бы обходиться без скафандров, там была бы найдена вода в жидкой фазе и так далее. Насколько всё упростилось бы! Само по себе наличие планеты со своей уникальной биосферой стимулировало бы космонавтику, а как стало бы просто организовать на Марсе постоянную обитаемую базу! И это можно было бы сделать даже без привлечения атомных ракет.

Но с атомными ракетами еще проще. Авторы научно-популярной литературы 1950-х годов уверенно заявляли: пилотируемые межпланетные полеты будут осуществляться только с использованием атомных или термоядерных двигателей ― просто в другом случае овчинка не стоит выделки, полеты займут долгие годы, а полезный груз, доставленный к Марсу, будет исчисляться не тоннами, а килограммами. Например, футурологи «ЗС» в своем «номере из будущего» описывают ракету с ядерным реактором, методом электролиза расщепляющим обычную воду на водород и кислород, которые затем сгорают в реактивном двигателе, толкая лунную ракету вперед.

Прогнозы популяризаторов не подтвердились.

Марс оказался пустой мертвой планетой, вода на которой не может находиться в жидком состоянии ― только в виде льда, испаряющегося под прямыми солнечными лучами.

Разнообразные проекты атомных двигателей для тяжелого наземного транспорта, авиации и космических кораблей отложены в дальний ящик. И не потому, что ядерная энергетика оказывает негативное влияние на окружающую среду, ― в конце концов она нашла же применение на флоте, ― а прежде всего потому, что, несмотря на очевидный прогресс в робототехнике и автоматизации, до сих пор не удалось создать компактную систему управления и регулирования больших атомных реакторов. Дело в том, что атомные реакторы работают в состоянии шаткого равновесия на грани «разгона» ― то есть неуправляемого расширения цепной реакции. Любой реактор таит в себе опасность если не атомного, то теплого взрыва ― как произошло на Чернобыльской АЭС. Задача конструкторов в данной ситуации сводится к тому, чтобы обуздать атомную энергию, не дать ей вырваться наружу. Для этого реакторы снабжают громоздкой системой регулирования, по весу намного превышающую его самого. Например, первый советский реактор «Ф-1» содержал 50 тонн урана и... 400 тонн графита, используемого в системе регулирования цепной реакции!

Но и это только одна из проблем. Есть и другие. Особенности распада урана превращают запуск и остановку реактора в длительный и мучительный процесс ― ко всему прочему ему необходима и громоздкая система управления. Единственный вид энергии, который может производить атомный реактор, ― это тепловая энергия. Для ее преобразования в механическую (и далее в электрическую) энергию требуется разность температур. Тепловые двигатели любого вида на сегодняшний день имеют к.п.д. не выше 50%. То есть, чем больше мощность реактора, тем большее количество лишнего тепла он должен сбрасывать в окружающую среду. Для АЭС выкапывают огромные пруды-охладители. Атомные установки на морских судах сбрасывают лишнее тепло в воду. А как избавиться от избыточного тепла на самолете или космическом корабле? Через излучение сбросить удается слишком мало. Значит, придется выбрасывать в воздух или в космос специально взятый в полет теплоноситель. А в силу особенностей эксплуатации атомного силового агрегата его нельзя часто останавливать и снова запускать. То есть при необходимости маневра тягой вся колоссальная мощность реактора будет уходить на бесполезный разогрев балластного теплоносителя, который придется еще и выбрасывать во внешнюю среду.

Вот и представьте себе лунную ракету с реактором, с громоздкой системой регулирования, с баком теплоносителя, с баком воды, используемой в качестве рабочего тела, ― эта дура даже от земли оторваться не сумеет!

3.

Но вернемся к повести «Страна багровых туч».

В ней есть конкретные привязки ко месту и времени. Например, дата старта фотонного планетолета «Хиус» к Венере, открывшего новую страницу в истории космической экспансии («ключ к большим планетам»), указана прямо в тексте: 18 августа 1991 года.

При этом немного ранее заявлено, что до начала штурма Венеры прошло чуть менее тридцати лет со времени полета первых лунников. Дадим два года на красочно описанный штурм, окончившийся крахом (это заниженная оценка), год на строительство и обкатку двух «Хиусов» (еще более заниженная оценка), получим на выходе дату старта лунников: 1959 или 1960 годы. Здесь прогноз Стругацких оказался удивительно точным: первый аппарат, известный ныне под названием «Луна-2», достиг поверхности Луны 14 сентября 1959 года. Однако во всем остальном Стругацкие ошиблись.

Они не могли не ошибиться. Откуда им было знать, что Марс окажется бесплодным, а атомные двигатели для космических кораблей так и останутся на бумаге? Ведь этого не могли знать даже засекреченные ракетчики.

Опираясь на научно-популярную литературу, Стругацкие описали наиболее оптимальный вариант космической экспансии. Сначала ― пробные запуски с использованием жидкостных ракет, затем ― межпланетные запуски с использованием атомно-импульсных ракет... Стоп! Кажется, Стругацкие каким-то чудом нащупали самый верный путь к освоению Солнечной системы. Ведь под атомно-импульсными космическими кораблями сегодня понимают так называемые «взрыволеты» ― то есть корабли, приводимые в движение энергией атомных взрывов. Другой реальной технологии, открывающей человечеству дорогу к звездам, пока не существует. Однако более внимательное прочтение повести разочаровывает: под атомно-импульсными кораблями авторы понимали не «взрыволеты», а нечто вроде описанной в футурологической номере «ЗС» лунной ракеты. На это дает указание описание «Хиуса»:

«Преимущества фотонной ракеты над атомной ракетой с жидким горючим бесспорны и огромны. Во-первых, низкий относительный вес топлива; во-вторых, большая полезная нагрузка; в-третьих, фантастическая для жидкостной ракеты маневренность. <…>

"Хиус" ― комбинированный планетолет: пять обычных атомно-импульсных ракет несут параболическое зеркало из "абсолютного отражателя". В фокус зеркала с определенной частотой впрыскиваются порции водородно-тритиевой плазмы. Назначение атомных ракет двоякое: во-первых, они дают "Хиусу" возможность стартовать и финишировать на Земле. Фотонный реактор для этого не годился ― он заражал бы атмосферу, как одновременный взрыв десятков водородных бомб. Во-вторых, реакторы ракет питают мощные электромагниты, в поле которых происходит торможение плазмы и возникает термоядерный синтез».

Сам «Хиус» тоже выглядит совершенно фантастическим летательным аппаратом. Теория фотонных ракет зародилась как раз в середине 1950-х годов. Но даже популяризаторы смущенно писали, что строительство кораблей на фотонной тяге ― дело отдаленного будущего. И проблема тут не в том, что взрывная термоядерная реакция требует десятилетий на освоение, гораздо труднее решить проблему зеркала-отражателя. В повести она успешно решается с привлечением новой области науки ― «мезоатомной химии, химии искусственных атомов, электронные оболочки в которых заменены мезонными». Вы думаете, подобная область может возникнуть без серьезного подвижек в информационных технологиях? А вот я сомневаюсь, что может...

4.

На то, что еще на заре Мира Полдня произошла информационная революция, есть несколько указаний в тексте «Страны багровых туч». Видеофон в кабинете конструктора Краюхина и в больничной палате, мощная роботизированная инфраструктура на орбите Венеры, электронный курсовычислитель на «Хиусе».

Похоже, революция случилась в начале 1960-х годов. То есть космическая экспансия развивалась параллельно с интенсивным развитием компьютерной техники, которая продолжает называться «электронно-вычислительной» в силу того, что прорыв по этим двум направлениям был осуществлен в Советском Союзе, а не на Западе. Иначе как объяснить наличие компактных атомных реакторов, устанавливаемых не только на космические корабли, но и на вездеходы? Какой должна быть система регулирования у таких реакторов? Уж точно не ручной!

Косвенное подтверждение этой гипотезе мы находим в рассказе «Спонтанный рефлекс» (1958), который исследователи творчества братьев Стругацких традиционно относят к Миру Полдня. В рассказе описан робот, которого советские специалисты готовят специально для Управления межпланетных путешествий. В роботе спонтанным образом зарождается искусственный интеллект. Мы сегодня пока не можем похвастаться значительными достижениями по этому направлению.

А если заглянуть дальше?

«Испытание СКР» (1959). XXI век. Подготовка межзвездной экспедиции. Система кибернических разведчиков ― автономная, самообучающаяся. «Создание такого механизма потребовало отказа от классических форм кибернетической техники — полупроводников, губчатых метапластов, волноводных устройств. Необходимо было принципиально новое решение, и оно было найдено в использовании замороженных почти до абсолютного нуля квантово-вырожденных сложных кристаллов с непериодической структурой, способных претерпевать изомерные переходы в соответствии с поступающими сигналами».

«Великий КРИ» (1961). XXII век. Огромный вычислительный центр, способный собирать и обрабатывать рассеянную информацию, воспроизводить целые эпизоды из прошлого. «Великий КРИ не только коллектор рассеянной информации. Это необычайно сложная и весьма самостоятельная счетно-логическая машина. В ее этажах, помимо миллиардов ячеек памяти и логических элементов, помимо всевозможных преобразователей и фильтров, есть собственные мастерские, которыми она сама управляет. При необходимости она надстраивает себя, создает новые элементы, строит модели. Это открывает широкие возможности. В настоящее время она, например, ведет дополнительно всю калькуляцию австралийской экономической сферы, используется для решения многих задач общей кибернетики, выполняет функции тончайшего диагностика, имея при этом отделения во всех крупнейших городах Земли и на некоторых внеземных базах».

Присутствуют в Мире Полдня и пресловутые нанотехнологии. Достаточно вспомнить рассказ «Поражение» (он же ― «Белый конус Алаида», 1959) и описание Желтой Фабрики в новелле «Самодвижущиеся дороги» из романа «Возвращение» (1963).

Чтобы всё это стало реальностью, необходима революция в сфере обработки и передачи информации. Такая штука, как КРИ, по большому счету возможна, только если создан и запущен в серию квантовый компьютер Фейнмана с бесконечным быстродействием. А нуль-транспортировка? Не есть ли это частный случай применения квантового компьютера?

5.

Таким образом, мы приходим к выводу, что без информационной революции, произошедшей в начале 1960-х годов, космическая экспансия по плану Стругацких была бы просто невозможна. И Стругацкие предусмотрели это, описав скупыми мазками технологии, которых не было да и не могло быть на то время в нашей реальности.

Кстати, о нашей реальности. Самым значительным космическим проектом ХХ века стала высадка на Луну. Главный приз в битве политических систем и технологий взяли американцы. Но какой ценой? Были потрачены миллиарды долларов, астронавты в ходе полетов испытывали настоящие физические страдания, одна экспедиция («Аполлон-13») едва не погибла, ― но земляне даже не сумели закрепиться на Луне, с 1972 года мы не летаем никуда дальше орбиты. И одной из причин космической «паузы» является слабая развитость средств связи и информационных технологий. Посылая человека к другой планете, мы должны обеспечить надежную многоканальную связь, ― а это килограммы полезной нагрузки. Мы должны обеспечить надежную электронно-вычислительную базу, при этом желательно, чтобы часть этой базы находилась на самом корабле, ― а это килограммы полезной нагрузки. Системы жизнеобеспечения должны работать без перебоев, в автоматическом режиме, ― а это килограммы полезной нагрузки. Двигатель также не должен управляться вручную, а если это будет атомный реактор ― тем более. Значит, снова всё упирается в электронику. Информационная революция дает шанс значительно снизить нагрузку, на порядки увеличив возможности автоматизированных систем космического корабля. А насколько упрощается проектирование и отработка узлов, когда у вас есть сети и портативные компьютеры! Или вы полагаете, что наличие десятков тысяч чертежниц и копировальщиц по всей стране повышали производительность труда инженеров? Пусть уж лучше в «Tetris» или «Lines» играют.

6.

И всё же почему братья Стругацкие, столь прозорливо разглядевшие скорое наступление информационной революции и увязавшие с ней прорыв человечества в межпланетное пространство, не описали в своих произведениях ноутбук и мобильник? Ведь это так просто ― допустить, что вычислительная техника станет компактной и сможет умещаться в чемоданчик, а уж мобильные телефонные аппараты были описаны фантастами еще в середине 1920-х годов.

Сергей Переслегин, который верит в реальность и непротиворечивость Мира Полня, не может полагать это просчетом авторов и пишет, что отсутствие мобильных устройств обусловлено тоталитарной сущностью коммунизма: мол, изначально на свободное распространение сетей и вычислительной техники были наложены жесткие ограничения, а потому они появились с большой задержкой ― чуть ли не в конце XXII века.

Я же думаю, что причина в другом. Стругацкие не решились описать носимые вычислительные устройства, подобные КПК или ноутбуку, и сети, подобные Фидонету или Интернету (хотя, если судить по опубликованной переписке, нечто похожее приходило им в голову), потому что считали: с появлением таких устройств и сетей значительно изменится и сам человек. И это будет незнакомый им человек, психологию и мотивацию которого описать из нашего времени практически невозможно.

Братья Стругацкие не учли опыт ХХ века, в течение которого человечество прошло путь от паровых машин до космических кораблей. Оказалось, что человека трудно изменить. Никакая техническая новинка не способна переделать наше отношение к миру и к себе подобным. Не переделали нас и ноутбуки с Интернетом. Возможно, когда-нибудь будет создана Великая Теория Воспитания, которая явит миру Нового Человека. Но до тех пор следует исходить из того, что, несмотря на течение времени и научно-технические прорывы, мы остаемся «почти такими же»...

Категория: Статьи и эссе | Добавил: antonpervushin (27.04.2013)
Просмотров: 1100 | Комментарии: 1 | Теги: фантастика, космонавтика, космическая экспансия, эссе | Рейтинг: 5.0/2
Всего комментариев: 1
1  
Прекрасная статья, обязательно перечитаю ее.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]