По пути, который про
сматривается из сегодняшнего космического движения, человеческой циви
лизации потребовалось бы десятки лет, чтобы прочно обосноваться в космо
се. До этого момента прорывы в технологии откроют новые пути.
В настоящее время группам инженеров обычно требуется от пяти до десяти л
ет для разработки новой космической системы, при этом тратится от десятк
ов до тысяч миллионов долларов. Эти задержки на разработку и затраты дел
ают прогресс болезненно медленным. В грядущие годы, однако, автоматизиро
ванные системы разработки разовьются в полностью автоматические проек
тировочные системы. Как только это произойдёт, задержки на разработку и
затраты уменьшатся, а затем резко упадут; производственные системы, упра
вляемые компьютерами сократят общие затраты ещё больше. Придёт день, ког
да автоматизированная разработка и производство сделают разработку ко
смических систем более чем в десять раз более быстрыми и дешёвыми. Наше п
родвижение в космос резко ускорится.
Будут ли к тому времени осваивающие космос смотреть в прошлое на наши су
ществующие космические программы как на ключ к космическому развитию? Н
е исключено, что нет. Они увидят больше технического прогресса, произоше
дшего за несколько лет, чем космические инженерам раньше удавалось за не
сколько десятилетий. Они вполне могут придти к заключению, что ИИ и робот
отехника сделали больше для космического развития, чем сделала целая ар
мия инженеров НАСА.
Ассемблерная революция и автоматическая разработка объединятся, чтобы
произвести прогресс, который заставит наши сегодняшние усилия по освое
нию космоса казаться старинной диковинкой. В главе 4 я описал, как самовос
производящиеся ассемблеры будут способны строить лёгкий и прочный дви
гатель ракеты с использованием минимум человеческого труда. Используя
подобные методы, мы будем строить весь космический флот с малыми издержк
ами и необычайной производительностью. При равном весе их материалы, пос
троенные по алмазной структуре, примерно в пятьдесят раз более прочные (
и в четырнадцать раз более жёсткие), чем алюминий, используемый в сегодня
шних космический челноках; космические корабли, построенные из этих мат
ериалов, можно сделать на 90 процентов более лёгкими, чем аналогичные кора
бли сегодня. Выйдя в космос, космический корабль развернёт солнечные кол
лекторы для сбора энергии, которая там в изобилии. Используя эту энергию
для питания ассемблеров и дизассемблеров, они будут перестраивать себя
в полёте так, чтобы соответствовать изменяющимся условиям или прихотям
своих пассажиров. Сегодня космическое путешествие Ц это сложная задач
а. Завтра оно будет лёгким и удобным.
С момента, когда нанотехнология обоснуется в производстве маленьких об
ъектов, подумайте о самом маленьком космическом корабле, несущего челов
ека: скафандр. Вынужденные использовать непрочные, тяжелые и пассивные м
атериалы, инженеры сейчас делают большие неуклюжие скафандры. Взгляд на
усовершенствованный скафандр проиллюстрирует некоторые возможности
нанотехнологии.
Представьте себе, что вы Ц на борту космической станции, вращающейся, чт
обы симулировать нормальную гравитацию Земли. После инструктажа, вам да
ют примерить костюм: он висит на стене, серый, похожий на резину, с прозрач
ным шлемом. Вы снимаете его, поднимаете его ощутимый вес, раздеваетесь и в
ходите в него через открытый шов с передней стороны.
Костюм ощущается мягче самого мягкого каучука, но имеет гладкую внутрен
нюю поверхность. Он легко надевается на вас и шов запечатывается в одно п
рикосновение. Он плотно облегает вашу кожу, подобно тонкой кожаной перча
тке вокруг ваших пальцев, утончаясь на ваших руках и становясь толстым к
ак ладонь в районе поясницы. За вашими плечами едва заметный, находится м
аленький ранец. Вокруг вашей головы Ц почти невидимый шлем. Под вашей ше
ей внутренняя поверхность костюма облегает вашу кожу лёгким одинаковы
м прикосновением, которое вскоре становится почти неощутимым.
Вы встаете и проходитесь, экспериментируя. Вы подпрыгиваете на носках и
не чувствуете никакого дополнительного веса костюма. Вы наклоняетесь и
выпрямляетесь и не чувствуете никакого стеснения, никаких складок, ника
ких мест, где давит. Когда вы трёте пальцы друг о друга, это ощущается, как б
удто на них ничего нет, но как будто они слегка толще. Как вы дышите, воздух
ощущается чистым и свежим. Фактически вы чувствуете, что вы могли бы забы
ть, что вообще на вас есть костюм. Что более важно, вы чувствуете себя такж
е удобно, когда выходите в космический вакуум.
Костюм умеет делать это все и более того посредством сложных процессов в
структуре его материала, текстура которого почти столь же сложна, как у ж
ивой ткани. Палец перчатки толщиной в миллиметр имеет место для тысячи с
лоев толщиной в микрон активных наномашин и наноэлектроники. На участке
размером с кончик пальца достаточно места для миллиарда механических н
анокомпьютеров, при этом 99.9 процентов места останется для других компоне
нтов.
В частности останется место для активной структуры. Средний слой матери
ала костюма содержит трехмерную ткань из волокон на алмазной основе, дей
ствующих во многом подобно искусственному мускулу, но способных как тол
кать, так и тянуть (это обсуждается в Примечаниях). Эти волокна занимают мн
ого места и делают материал костюма прочным как сталь. Приводимые в движ
ение микроскопическими электромоторами и управляемые нанокомпьютера
ми, они придают материалу костюма его гибкую прочность, давая ему возмож
ность растягиваться, сжиматься и сгибаться как необходимо. Когда костюм
ощущался мягким, это было благодаря тому, что он запрограммирован быть м
ягким. Костюму совсем не сложно сохранять свою форму в вакууме; он имеет д
остаточно прочности, чтобы не раздуваться как воздушный шар. Аналогично
, ему совершенно не сложно поддерживать свой собственный вес и двигаться
так, чтобы соответствовать вашим движениям, быстро, гладко и без сопроти
вления. Это Ц одна причина, почему почти не чувствуется, что он вообще оде
т.
Кажется, что на пальцах ничего не надето, потому что вы чувствуете, тексту
ру того, к чему прикасаетесь. Это происходит, потому что датчики давления
покрывают поверхность костюма, а активная структура покрывает его внут
реннюю поверхность: перчатка чувствует форму всего, к чему бы вы ни прико
снулись, и передаёт подробный рисунок давления, который предмет произво
дит, и передаёт такую же образец текстуры на вашу кожу. Также она делает об
ратный процесс, передавая во вне подробный рисунок давления, который ока
зывает ваша кожа на внутреннюю поверхность перчатки. Таким образом перч
атка делает вид, что её нет, и ваша кожа ощущается, как будто на ней почти ни
чего нет.
Костюм имеет прочность стали и гибкость вашего собственного тела. Если в
ы измените настройки костюма, он будет продолжать соответствовать ваши
м движениям, но иначе. Вместо того, чтобы просто передавать силу, которую в
ы прикладываете, он усиливает её в десять раз. Аналогично, когда что-то ка
сается вас, костюм передаст внутрь только одну десятую силы. Теперь вы го
товы для схватки с гориллой.
В свежем воздухе, который вы вдыхаете, уже нет ничего удивительного; рюкз
ак содержит в себе обеспечение воздухом и остальным, что вы потребляете.
Однако после нескольких дней, проведённых вне корабля на солнечном свет
е, воздух у вас не будет заканчиваться: подобно растению, костюм поглощае
т солнечный свет и углекислый газ, который вы выдыхаете, производя свежи
й кислород. Также, подобно растению (или целой экосистеме), он расщепляет о
стальные отходы жизнедеятельности на простые молекулы и вновь собирае
т их в молекулярные структуры свежей, цельной еды. В действительности ко
стюм будет обеспечивать ваш комфорт, дыхание и хорошее питание почти где
угодно в пределах Солнечной системы.
Что более важно, костюм долговечен. Он может выдержать отказ многочислен
ных наномашин, потому в нём есть очень большое количество других, которы
е возьмут ответственность на себя. Пространство между активными волокн
ами оставляет достаточно места для ассемблеров и дизассемблеров, чтобы
везде перемещаться и восстанавливать поврежденные устройства. Костюм
ремонтирует себя с той же скоростью, с которой изнашивается.
В пределах границ возможного, костюм мог бы иметь множество других полез
ных возможностей. Пятнышко материала меньше булавочной головки, могло б
ы содержать текст всех когда-либо изданных книг и показываться на склад
ном экране". Другое пятнышко могло бы быть «зёрнышком», содержащим инфор
мацию об огромном количестве устройств, большем чем всё человечество по
строило до сегодняшнего дня, вместе с самовоспроизводящимися ассембле
рами, способными произвести любое из них.
Что более важно, быстрые системы технического ИИ, такие как описанные в п
редыдущей главе, могли бы спроектировать костюм за утро и иметь построит
ь его к полудню.
Все, что мы делаем в космосе с помощью современной балк-технологии, будет
стремительно и намного превзойдено вскоре после того как прибудут моле
кулярная технология и автоматическая разработка. В частности мы будем с
троить самовоспроизводящиеся ассемблеры, которые будут работать в кос
мосе. Эти репликаторы будут использовать солнечную энергию, как это дела
ют растения, и с её помощью они превратят камни астероидов в свои копии и п
родукты для использования людьми. С ними мы получим все ресурсы солнечно
й системы.
К настоящему моменту большинство читателей заметило, что это, подобно не
которым более ранним обсуждениям, звучит как научная фантастика. Некото
рые могут радоваться, иные будут встревожены, что будущие возможности де
йствительно будут этого рода. Некоторым, однако, может казаться, что если
что-либо "звучит как научная фантастика", то это Ц основание, чтобы об это
м не думать и не принимать во внимание. Это ощущение общераспространённо
е и заслуживает более подробного рассмотрения.
Технология и научная фантастика уже длительное время находятся в любоп
ытных отношениях. Воображая будущие технологии, авторы научной фантаст
ики руководствовались отчасти наукой, отчасти глубокими человеческими
устремлениями и желаниями, а частично требованием рынка на причудливые
истории. Что-то из того, что они себе воображали, позже становилось реальн
ым, потому что идеи, которые кажутся возможными и интересными в фантасти
ке, однажды оказываются возможными и привлекательными в реальности. Что
более важно, когда учёные и инженеры предвидят разительную возможность,
такую как полёт в космос с помощью ракеты, писатели научной фантастики о
бычно вцепляются в эту идею и её популяризируют.
Позже, когда продвижение технологии делает эти возможности ближе к реал
изации, другие авторы исследуют факты и описывают перспективы. Эти описа
ния, если они не слишком абстрактны, далее звучат как научная фантастика.
Будущие возможности будут часто напоминать сегодняшнюю фантастику, та
кже как роботы, космические корабли и компьютеры напоминают вчерашнюю ф
антастику. Может ли быть иначе? Впечатляющие новые технологии выглядят к
ак научная фантастика, потому что авторы научной фантастики, вопреки сво
им многочисленным вымыслам, не слепы и имеют профессиональный интерес к
этой области.
Авторы научной фантастики часто заменяют вымыслом научную сторону сво
их историй, чтобы «объяснить» впечатляющие технологии. Тогда некоторые
не очень чётко мыслящие люди берут все описания впечатляющих техническ
их успехов, сваливают их в одну кучу с этой вымышленной, поддельной науко
й, и игнорируют всё вместе. Это к сожалению. Когда инженеры проектируют бу
дущие возможности, они проверяют свои идеи, изменяя их так, чтобы они соот
ветствовали наилучшим образом тому, как мы понимаем законы природы. Полу
чающиеся в результате концепции необходимо отличать от идей, развитых, ч
тобы удовлетворять спросу на макулатурную фантастику. От этого зависят
наши жизни.
Многое останется невозможным, даже с молекулярной технологией. Никакой
скафандр, хотя и изумительный, не будет способен летать туда сюда с беско
нечно огромными скоростями, или выдерживать большие взрывы, или проходи
ть через стены, или даже бесконечно сохранять прохладу в горячем изолиро
ванном месте. Мы должны проделать длинный путь прежде достигнем пределы
возможного, однако пределы существуют. Но эта тема обсуждается ниже.

Изобилие

Ресурсы космоса объединяются с ассемблерами и автоматическими система
ми проектирования, чтобы создать картину великого будущего материальн
ого изобилия. Что это означает, можно лучше всего понять, исследуя затрат
ы.
Затраты отражают пределы наших ресурсов и способностей; высокие затрат
ы указывают на ограниченные ресурсы и трудные цели. Пророки дефицита в с
ущности предсказали резко повышающуюся стоимость ресурсов, и вместе с н
ей определённый сорт будущего. Стоимость ресурсов, однако, всегда зависи
т от технологии. К сожалению инженеры, пытаясь предсказать стоимость буд
ущих технологий обычно сталкиваются с клубком деталей и неопределённо
сти, который оказывается невозможно распутать. Эта проблема затрудняет
наше понимание будущего.
Перспектива самовоспроизводящихся ассемблеров, автоматического прое
ктирования и космических ресурсов разрубает этот Гордиев узел предска
зания затрат. Сегодня стоимость изделий включает затраты рабочей силы, к
апитала, сырья, энергии, земли, утилизации отходов, организации, распреде
ления, налогов и разработки. Чтобы понять, как изменяться общие издержки,
рассмотрим эти элементы один за другим.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47