Будущее: большой обзор технологий, которые изменят нашу жизнь. Часть I

Обзор перспективных технологий по версии Имперского колледжа Лондона

редсказания — вещь крайне неблагодарная. Конечно, многие из идей Жюля Верна были реализованы, Артур Кларк предсказал появление GPS и спутникового телевидения, а слово robotics (робототехника) вошло в английский язык благодаря Айзеку Азимову. Однако ещё большее количество предсказаний не сбылось, и мы имеем дело попросту с «ошибкой выжившего»: кто упомнит все несбывшиеся надежды? Станислав Лем в своём эссе «Куда идёшь, мир?» пишет о том, что большая часть прогнозов является всего лишь гигантским увеличительным стеклом для существующих технологий. Если пар, то пар везде, от трансатлантических лайнеров до общественного транспорта, если роботы, то снова везде, и будущее представляется не конгломератом идей, но царством одной из них. Когда же речь заходит об общей картине, то, как продолжает Лем, «пишущий, в зависимости от обстоятельств, превращается либо в апологета, либо в Кассандру».

И всё же некие «точки перегиба» можно наметить. Будет скафандр — будут и путешествия. Ежегодно многочисленные аналитические центры и университеты составляют списки ключевых технологий, способных изменить наше будущее весьма странным образом. Большой интерес представляют отчёты по узкой теме, например, «Усовершенствование человека при помощи фармакологических средств» или же «Измерение устойчивости городов: роль Big Data». Однако, чтобы осознать масштаб перемен, интереснее будет взглянуть на что-то более глобальное.

Отчёт, представленный Алексом Аядом, показывает потенциал развития пяти направлений: информационная сфера, биотехнологии, нанотехнологии, нейротехнологии и «зелёные» технологии. Все изобретения поделены на три категории: уже существующие, те, которые будут открыты между 2015 и 2030 годами (вероятные), и возможные — всё самое интересное, что начнётся где-то после 2030 года. К сожалению, отчёт так и не был переведён на русский язык, а явная любовь автора к Final Fantasy помешала сделать инфографику разборчивой, потому мы ограничимся простым перечнем с комментариями.

«Зелёные» технологии, наше время

Конечно, к этим технологиям на текущем этапе следует относиться с некоторым скептицизмом. Альтернативные источники энергии пока требуют значительного субсидирования и имеют ограниченную сферу применения из-за неравномерной выработки электричества. Попытки же перераспределить использование энергии в электросети пока тоже могут пригодиться в основном для небольших сообществ. Однако не всё сразу: в конце концов, светодиодные лампы с приятным глазу спектром становятся всё доступнее, а аэрогели с крайне небольшим коэффициентом теплопроводности уже вовсю используются при изоляции трубопроводов.

«Зелёные технологии», 2015–2030

На этом этапе появляются куда более интересные технологии, нежели просто «экономнее и зеленее». Конечно, перспективы использования водорода в качестве топлива пока несколько сомнительны, так как его довольно непросто хранить (водород делает металл хрупким, а при определённых условиях начинает проводить ток), а последствия детонации довольно печальны. А вот топливные элементы на метаноле, в случае если их стоимость удастся снизить, прежде всего станут важным подспорьем для армии. Снаряжение становится всё более «умным», а благодаря топливным ячейкам удастся снизить либо вес носимых аккумуляторов, либо увеличить продолжительность работы систем, не говоря уже о перспективах использования энергетического оружия. Однако метанол токсичен и его применение в домашних условиях наверняка вызовет протесты у более радикальных «зелёных».

Одной из важнейших проблем авиации является вес используемого топлива. Новые технологии помогут как понизить его плотность, так и увеличить эффективность. В текущий момент эксперименты в основном сводятся к его синтезу из различных природных материалов для снижения стоимости и увеличения ресурса двигателей.

Лучевая передача энергии беспилотникам может показаться фантастической идеей, однако первые эксперименты завершились удачно. Ещё в 2002 году небольшой беспилотник совершил полёт, используя лишь киловаттный лазер.

А уже в 2012 году исследователи из компании LaserMotive добились практически непрерывного полёта дрона Stalker производства Lockheed Martin при помощи лазера. Во время эксперимента беспилотник пробыл в воздухе 48 часов — в 24 раза дольше, чем обычно.

Использование лучевой передачи энергии позволит значительно увеличить время пребывания беспилотных устройств в воздухе даже без существенного усовершенствования топливных элементов. Естественно, в первую очередь это будет использовано в армии и в сфере «общественной безопасности». Бдительные стражи-птицы будут смотреть за порядком постоянно, лишь иногда наведываясь к постам подзарядки. Впрочем, есть и другие отрасли, где такое улучшение весьма пригодится. Например, передача энергии на исследовательские зонды, выполняющие миссии на планетах Солнечной системы. Кроме того, можно будет создать целую сеть из таких дронов для обеспечения электроснабжения какой-то территории или оборудования, находящегося на ней.

«Зелёные» технологии, 2030—…

Эксперимент с океаном — это часть идеи об изменении климата на планете. Планктон нуждается в железе, и обогащение морской воды железом может привести к его бурному росту и, как следствие, снижению содержания диоксида углерода в атмосфере.

В этом периоде речь идёт уже не только об энергии, традиционно считающейся «зелёной», но и об атомной энергетике, почему-то приводящей в ужас большую часть экологических движений. Уже сегодня Норвегия, Индия и Китай занимаются разработкой ториевого реактора. В качестве топлива в нём используется торий, куда более распространённый, чем уран. Кроме того, под действием нейтронов, излучаемых ²³⁵U, торий переходит в ²³³U, который сам является источником нейтронов. Помимо этого, ²³³U более удобен в работе, чем плутоний. Однако одной из важных проблем является высокий уровень гамма-излучения.

Торий входит в состав многих минералов, одним из которых является монацит. В Свердловской области, в городе Красноуфимске, находится большое хранилище монацитового песка. Масса потенциального сырья для ядерного топлива составляет 82 тысячи тонн.

К другим интересным энергетическим проектам относится идея о передаче солнечного излучения из космоса на Землю. Она может казаться утопичной, однако в проекте SPS-ALPHA предлагают не запускать множество дорогих спутников, но обойтись группами зеркал, которые будут собирать свет на спутник и уже лишь потом передавать его на планету. Автор проекта — Джон Манкинс, учёный с 15-летним опытом работы в NASA, глава нескольких инновационных компаний (и автор интереснейшей книги The Case for Space Solar Power).

Конечно, генетические модификации — важное подспорье для еды, однако этого может не хватить. Ещё в 2013 году ООН предложила есть насекомых для того, чтобы справиться с проблемой голода. Неизвестно, удастся ли большинству людей преодолеть естественное отвращение, однако кузнечики в шоколаде продаются даже в Великобритании, а создатель прототипа фермы для выращивания личинок рекомендует мясу зверей предпочесть насекомых: там больше белков!

Элон Маск, настоящий Iron Man сегодняшнего дня, думает не только о таком транспорте, как космические корабли и электромобили. В 2013 году он поделился концепцией Hyperloop — трубопроводного пассажирского транспорта (здравствуй, Futurama!). Скорость перемещения по трубе может составить в среднем около 800 километров в час, но трубопровод обойдётся значительно дешевле высокоскоростной железной дороги. Население планеты будет расти непрерывно, и для перемещения значительной массы людей давно пора было изобрести что-то новое.

Подводя краткий итог развитию «зелёных технологий», следует отметить, что не стоит воспринимать их исключительно как бзик сумасшедших экологов. По мере развития энергетического оружия и военных технологий энергия всё в большей мере будет становиться концентрированной властью. Конечно, углеводороды будут по-прежнему нужны для органической химии, но в ближайшие несколько десятков лет роль нефти может стать значительно меньше. Нашей стране нужно относиться к этому с особым вниманием.

Бонус-трек: таймлайн главных изобретений с комментариями Ивана Селиванова

тобы ещё раз прочувствовать, насколько человеческая цивилизация переплелась с различными технологиями, мы решили составить краткий список из тридцати наиболее важных изобретений. Важно сделать оговорку: никакой перечень разумной длины, безусловно, не будет полным. Это всего лишь один из возможных вариантов, не включающий в себя лазеры, пластмассу, крекинг и многие другие открытия, без которых судьба человечества пошла бы по совершенно другому пути. Также основные институты цивилизации — закон, власть, военное дело и т.д. не были затронуты, так как их развитие не прерывается до сих пор, а какие-то конкретные даты и периоды выделить довольно сложно. Кроме того, следует помнить, что изобретения — это часть важного национального мифа, и потому горячие споры о том, кто же был первым, идут до сих пор. Достаточно вспомнить Попова и Маркони. И чем дальше мы спускаемся в тёмную бездну времени, тем сильнее расплываются даты, события и имена. Даже в средневековье разброс дат может составлять десятки и сотни лет, а когда речь идёт о древнейших изобретениях, то погрешность иной раз составляет и целые тысячи.