Преимущества кибернетических зондов

Преимущества кибернетических зондов. Под прямым или непосредственным контактом космических цивилизаций А и В подразумевается такое взаимодействие между ними, при котором цепь посредствующих систем либо отсутствует, либо ее наличием можно пренебречь.

Последнее допустимо в случае, если данная цепь целиком находится в переделах ареала существования одной из КЦ. Иными словами, для осуществления прямого контакта один из непосредственных субъектов контакта должен войти в ареал существования другой КЦ после чего, однако, собственно контакт может ограничиться, к примеру, коммуникацией. Проникновение в ареал существования - самый общий, но вместе с тем и самый абстрактный признак прямого контакта.

Более конкретное представление контакта такого типа требует учета двух дополнительных моментов - возможности обмена материальными предметами между КЦ а не только сигналами и отсутствия значительного запаздывания во взаимодействии субъектов А0 и В0. моменты эти сами по себе не специфичны для прямого контакта материальный предмет можно просто переслать из одного ареала в другой с помощью космического летательного аппарата, который при этом будет играть роль одной из посредствующих систем отсутствие значительного запаздывания возможно и в том случае, когда, скажем, НСК А0 лишь приблизился к ареалу, не проникая в него, однако наличие одного или другого момента в контактах иного типа придает последним определенное сходство с прямыми контактами.

Подобные квазипрямые контакты также не могут быть осуществлены без преодоления межзвездных расстояний.

Проблема межзвездных перелетов является технической фокальной точкой всей проблематики прямых и квазипрямых контактов.

Вопрос об осуществимости таких перелетов широко обсуждается в литературе, основные выводы заключаются в следующем отсутствуют принципиальные запреты на любые в том числе быстрые, релятивистские полеты к звездам и отсутствуют технические запреты на медленные, нерелятивистские полеты.

Это не значит, конечно, что последние возможны уже сегодня, однако их техническое воплощение лежит на пути развития современной техники ионные двигатели, микрокомпьютеры и т.д Впрочем, технические трудности осуществления релятивистских межзвездных перелетов оказваются столь значительны, что до известной степени уравниваются с принципиальными.

Как отмечает И.С. Шкловский, каждой эпохе свойственно переоценивать свои технические возможности. В наши дни мы являемся свидетелями явной переоценки возможностей реактивной техники. Эта техника является идеальной при полетах на межпланетные расстояния и при грядущем преобразовании Солнечной системы. Но для непосредственного контакта между разумными существами, разделенными межзвездными расстояниями реактивная техника по-видимому, непригодна. Тем не менее было бы ошибкой полагать, что осуществление межзвездных полетов с почти световой скоростью невозможно даже в ближайшие столетия.

Опыт развития науки и техники учит нас, что, если есть некоторая общественная потребность в изобретении, осуществлению которого принципы науки не препятствуют, оно обязательно рано или поздно будет сделано И.С.Шкловский Вселенная, жизнь, разум изд. Москва Наука 1987 г Действительно, принципиальные технические трудности не означают наличия какого-то физического запрета на разгон материального тела до скоростей, близких к скорости света принципами теории относительности запрещено превышение последней. Это и позволяет утверждать, что приемлемый способ разгона может быть найден, а следовательно, возможность осуществления высокоразвитыми КЦ межзвездных полетов не может быть исключена. Тем более нельзя исключить возможности постройки автоматического межзвездного зонда быстрого либо медленного. Соответствующие технические разработки проводятся уже в настоящее время.

Наиболее подробно разработан группой ученых и инженеров из Британского межпланетного общества проект зонда Дедал - ступенчатого автоматического аппарата, предназначенного для исследования звезды Барнарда.

Общий вес Дедала - около 53 тысяч тонн, из которых 50 тысяч тонн приходится на горючее, около 2500 тонн - на конструкцию и оборудование и 450 тонн на полезную нагрузку исследовательская аппаратура и 18 субзондов. Двигатели, работающие на термоядерном горючем гелий-3 и дейтрий, рассчитаны на придание зонду скорости, составляющей 12,2 от световой.

Стартовав с орбиты спутника Юпитера, Дедал должен через 50 лет достичь звезды Барнарда и без торможения пролететь мимо нее. Предварительно, за несколько лет до этого, делается попытка обнаружить планеты и направить к ним исследовательские субзонды. Стоимость Дедала, по оценке британских специалистов, должна составить 10 1012 долларов, причем основные затраты приходятся на накопление запасов гелия-3 который предполагается добыть в атмосфере Юпитера. Разумеется, и этот проект - только предварительная прикидка, которая вряд ли может быть ближе к реальным зондам будущего, чем проекты космических ракет, предлагавшиеся в 20 - 30-е гг. ХХ столетия к ракетам-носителям Восток и Сатурн. Показательно, однако, что такая прикидка возможна уже сегодня и не требует ссылок на принципиально новую технологию.

Даже термоядерный двигатель Дедала представляет собой лишь медленно взрывающуюся водородную бомбу, а не термоядерный реактор в строгом смысле этого слова.

Таким образом, расчет на то, что в перспективе XXI и XXII вв. Земная цивилизация сможет изучить с близкого расстояния хотя бы несколько ближайших звезд, достаточно реален. Полеты межзвездных зондов могут стать важным этапом в процессе освоения человечеством косического пространства. В Маленькой энциклопедии Космонавтика зонд космический определяется как автоматический КЛА космический летательный аппарат для исследования космического пространства на значительном удалении от Земли . определение это в известных пределах верно, но для наших целей оно недостаточно, так как отождествляет тип космического зонда вообще с типом существующих исследовательских зондов.

В самом общем плане можно сказать, что космический зонд является одним из средств космической деятельности человечества земного или внезеного на значительном расстоянии от ареала его существования. Ориентируясь на содержание термина зонд, можно уточнить это определение космический зонд - это автоматический летательный аппарат, предназначенный для проникновения в предполагаемый район существования некоторого объекта Q и включения его в систему человеческой деятельности познавательной, коммуникативной, преобразовательной, целостно-ориентационной. Космический зонд может быть рассчитан на проникновение в околозвездное пространство, в пространство околопланетное либо даже в атмосферу и на поверхность планеты последнее, впрочем, скорее может быть доступно субзондам, чем в целом аппарату, преодолевшему межзвездные расстояния. Характер проникновения также может быть различным - пролет без торможения и задержки, временная задержка в избранном районе, постоянное местонахождение в нем. В совокупности эти два деления дают восемь непротиворечивых типов космических зондов - от пролетающего на значительной скорости через планетную систему и до постоянно функционирующего пока аппаратура остается работоспособной на поверхности планеты.

Возможно, раумеется, и сочетание этих типов например, пролетный звездный зонд несет пролетный планетный субзонд, а тот, в свою очередь планетный посадочный субзонд.

Независимо от того, удалось ли космическому зонду проникнуть в ареал существования цивилизации или же только приблизиться к нему, это, вообще говоря, лишь квазинепосредственный контакт, при котором субъекты А0 и В0 разделены значительным расстоянием, а зонд играет роль одной из посредствующих систем.

В полной мере это утверждение верно, однако лишь для относительно простых зондов эффекторов. Сложные кибернетические зонды квазисубъекты, способные не только выполнять заданную программу, но и менять ее в широких пределах, уметь ставить себе цели деятельности в рамках некоторой метацели, уже не могут считаться лишь средствами космической деятельности они должны рассматриваться как некоторые заместители непосредственных субъектов контакта А0 и В0. По сути дела, в подобном случае кибернетический зонд представляет собой искусственный объект, снабженный высокоразвитым компьютерным интеллектом и сенсорными органами, обеспечивающими в высшей степени автономное и адаптивное поведение, полностью заменяющие человека в исследовательском процессе.

Такие зонды, как и релятивистские межзвездные КЛА, возможны пока не технически, а лишь в принципе. Не будучи субъектами в полном смысле этого слова и не обладая в силу этого способностью к общению во всем его богатстве и открытости, сложные кибернетические зонды смогут, по-видимому, замещать человека в отдельных вырожденных формах общения, а также в поиске и изучении КЦ. Наличие метацели должно при этом гарантировать соответствие целей деятельности зонда набору целей и ценностей пославшей его КЦ или во всяком сучае взаимную непротиворечивость этих наборов и конечное выполнение поставленной перед ним задачи.

Сложный зонд совершенный робот, который должен найти КЦ и вступить с ней в контакт, сможет самостоятельно изучить ее, принять определенное решение о возможности и желательности контакта, разработать его стратегию и тактику, но при этом он если отвлечься от возможности его перехода к сверхсамомтоятельности, к некоторому машинному я, далекому от человеческой субъективности будет в своей деятельности выражать цели и ценности пославшей его цивилизации.

В этом, собственно, и заключается суть замещения сложным космическим зондом непосредственного субъекта контакта.

В отличие от сложного зонда простой космический зонд ограничен всвоем поведении не только метацелью, но и определенным, достаточно жестким набором целей.

Это не значит, конечно, что подобный зонд точнее - его кибернетическое устройство вообще не в состоянии корректировать цели слишком жесткая программа, соответствующая роботам первого поколения, в сложный и меняющихся условиях деятельности будет просто неработоспособна, но в конечном счете эффектору цели даны, а квазисубъект строит их относительно самостоятельно. Зонд Брейсуэлла, к примеру это по замыслу автора именно эффектор - выносная антенна, снабженная вычислительным устройством и запасом информации его цель - установление коммуникации с ближайшей к нему КЦ, как только это становится технически возможным.

Межзвездный зонд Дедал - также эффектор. Типологически они различаются прежде всего тем, что первый представляет собой аппарат, постоянно находящийся на околозвездной орбитеЮ а второй - пролетный зонд как и его субзонды. Для того, чтобы вывести полезную нагрузку Дедала на орбиту вокруг звезды Барнарда, понадобилась бы дополнительная ступень массой около 10 миллионов тонн, а стоимость такого супер-Дедала увеличилась бы в 100 раз. Значит ли это, что орбитальные зонды вообще невозможны? Разумеется, нет. Сомнительной линейных экстраполяций земной технологии на технологию внеземную не становится меньше оттого, что мы можем указать пути решения одних научно-технических задач и не можем - других.

ВЦ, вообще говоря, необязаны считаться с нашими технологическими ограничениями и даже - не исключено - с некоторыми из ограничений принципиальных. Моделировать возможности ВЦ исключительно в рамках невозможностей земной науки и техники столь же ненаучно, как приписывать ВЦ неограниченное могущество причем последнее допущение может оказаться для поиска ВЦ эвристически значительно более ценным, нежели превое. Мы можем, таким образом, учитывать возможность создания не только пролетных зондов, но и зондов орбитальных, и даже высокоэнергетичных межзвездных зондов, которые обладали бы способностью посещать за время своего полета не одну планетную систему, а десятки и сотни их. Любопытно, что если для быстрого зонда такое допущение остается пока экстранаучным, то для зонда медленного можно указать принципиальный способ решения этой задачи гравитационный маневр около звезды.

Как отмечает А. Кларк, медленный межзвездный зонд имеет ряд преимуществ перед зондом быстрым. Хотя для преодоления среднего расстояния между звездами ему необходимо несколько тысяч лет, в пределах планетной системы он будет находиться почти год в то время как пролетный релятивистский зонд со скоростью 0,5 с пересечет ее всего за несколько часов. Самое важное, что можно будет, варьируя минимальное расстояние между зондом и звездой, менять его дальнейшую траекторию в достаточно широких пределах.

Если среди промежуточных целей полета подобного зонда есть двойные звездные системы, их гравитационная энергия может быть использована как для его разгона, так и для торможения.

В последние годы широкое внимание привлекла идея зонда-репликатора, способного создавать свои собственные копии и таким образом не только продолжать, но и расширять исследования неограниченно долгое время. Идея эта базируется на теоретически доказанной Дж. Фон Нейманом возможности самовоспроизведения кибернетических устройств.

Снабженный репликатором межзвездный зонд, изучив планетную систему, которая была целью его полета, создает и запускает в космос две или более копии также способные к воспроизведению. Основное преимущество подобной стратегии исследования космоса заключается в относительно низких сравнительно с результатами необходимых затратах.

Достаточно было бы построить обин зонд-репликатор, создающий в течение тысячи лет две свои копии, чтобы количество таких зондов уже через 50 тысяч лет заметно превысило число звезд в Галактике. Хотя на полное исследование Галактики времени потребовалось бы на 1-2 порядка больше, все же подобный результат убеждает в выгодности репликаторов для исследования космоса вообще и для поиска ВЦ в частности.

Разумеется, от теоретической до технической возможности создания репликатора - дистанция весьма значительная. Преждевременно рассматривать это гипотетическо еустройство как некое универсальное средство освоения космоса и делать на основании этого далеко идущие выводы о количестве цивилизаций в Галактике. Вероятность посещения чужим зондом Солнечной системы определяется плотностью потока зондов в Галактике, а последний, в свою очередь, связан с количеством КЦ, запускающих такие зонды.

Сделав определенные допущения о количестве КЦ, ведущих активные межзвездные исследования, о числе запускаемых ими в единицу времени космических аппаратов и о параметрах последних, мы можем оценить вероятность прибытия одного из этих зондов в Солнечную систему. А допутив, что хотя бы один зонд действительно посетил окрестности Солнца, мы можем оценить количество запускающих зонды сверхцивилизаций. Разумность этой оценки и явится показателем обоснованности принятого допущения.

Б. Паркинсон предложил простую формулу, связывающую радиус освоенной зондами области пространства со временем t, необходимым для такого освоения, где - средняя скорость зондов 0,1 с - средний промежуток между их запусками - плотность изучаемых звезд. Используя эту формулу, можно сделать следующие оценки. Если 1 миллион лет назад не асстоянии 1300 световых лет от Солнца возникла сверхцивилизация, которая начала регулярно исследовать окружающие звезды, запуская по 10 однократных и нереплицирующихся зондов в год, то один из зондов достиг бы к настоящему моменту Солнечной системы.

Интересно, что этот вывод практически не зависит от собственной скорости зондов и слабо зависит от количества их. Так, при запуске одного зонда в год подобная КЦ за миллион лет изучила бы все звезды в сфере радиусом 600 световых лет, а при ста зондах в год - в сфере радиусом 3000 световых лет. Колонизация. Когда речь заходит о такого рода сверхцивилизации, то будет уместно обратить внимание на перспективы межзвездной колонизации.

Рассуждения здесь сводятся к обоснованию технической возможности уже для первой возникшей в Галактике цивилизации в относительно короткий срок заселить всю Галактику. Действительно, если принять, что КЦ, возникнув, осваивает в течение 1 миллиона лет свою планетную систему, а затем начинает раз в 1000 лет запускать ковчеги для колонизации других планетных систем, и эти вторичные КЦ ведут себя аналогичным образом, то можно показать, что за время менее 10 миллионов лет будет освоена вся Галактика.

Скорость движения ковчегов, как и скорость движения зондов, не обязана быть субсветовой достаточно ограничиться 10 от скорости света. Однако систематическое переселение в иные планетные системы как и широкое создание искусственных экосфер типа космических городов Дж. ОНейла может быть следствием лишь определенной социальной необходимости либо вообще давления обстоятельств. Но на сегодня мы не знаем ни одной жизненно важной для КЦ проблемы, которую такая колонизация могла бы разрешить.

Если, к примеру, при заселении островов Тихого океана важную роль сыграла, по-видимому, проблема перенаселения, то в глобальных масштабах решить эту проблему аналогичным образом невозможно. Для стабилизации населения даже на уровне 1010 необходимо - при ежегодном приросте всего лишь 0,01 - высылать по миллиону челове в год. Но цивилизация, освоившая свою планетную систему, может иметь численноть населения на три порядка большую.

В этом случае ковчеги должны переносить в иные планетные системы по миллиарду человек в год. Эти цифры слишком велики для любого разумного сценария межзвездной колонизации. Другое дело - исследование Галактики с помощью кибернетических зондов и пилотируемых кораблей. Поиск иных цивилизаций является важной, но отнюдь не единственной задачей межзвездных исследований.

Ф. Типлер остроумно заметил, что если бы исследования Марса ограничились поиском марсианских радиосигналов, мы немного узнали бы о физических условиях на его поверхности. Предположение о широком применении межзвездных зондов развитыми КЦ можно считать достаточно обоснованным равным образом не исключена возможность посещения такими зондами Солнечной системы. Действительно, с помощью кибернетических зондов даже однократных, а тем более репликаторов в принципе возможно полное исследование Галактики за относительно короткое время порядка 1 к ее возрасту. Ситуации с пилотируемыми полетами сложнее - здесь нужны либо релятисвистские скорости, либо качественно новые методы преодоления пространства.

Приведенные расчеты показывают, что поиск чужого зонда в Солнечной системе оправдан даже при достаточно консервативных оценках среднего расстояния между КЦ. Р. А. Фрейтас предложил обширную программу такого поиска, первые этапы которой относительно дешевы, и уже начал ее осуществлять.

Он обоснованоо настаивает на необходимости перераспределения усилий по поиску ВЦ и увеличения внимания к проблеме чужих зондов. В целом, однако, поиски зондов в Солнечной системе ведутся весьма спорадически несмотря на то, что статья Р. Брейсуэлла появилась в печати почти одновременно со статьей Дж. Коккони и Ф. Моррисона.