Главная страница >  Цитатник 

Краффт А. Эрике «Будущее космической индустрии»

Несмотря на большие успехи в научном познании мира и в технологии производства, человечеству угрожают загрязнение среди, недостаток сырья и энергии. Это неприятное положение является, главным образом, результатом непрерывной добычи сырья, созданного в свое время природными процессами, в том числе и тектонической активностью.

2 Глава ПЕРСПЕКТИВЫ ЭКЗОИНДУСТРИЛЛИЗАЦИИ

Следовательно, человечество не в состоянии производить на Земле все то, что оно должно на Земле потреблять.

Чтобы достичь уровня высокоразвитых стран в глобальных масштабах (т. е. во всех развивающихся странах), даже при сегодняшней численности населения Земли, потребовалось бы увеличить добычу сырья и потребление энергии примерно в 20— 40 раз. Однако более чем сомнительно, что наземная окружающая среда способна выдержать соответствующее этому уровню загрязнение.

Только полиэкологическая индустриальная цивилизация, обитающая поистине в трехмерном пространстве (а не на сферической поверхности Земли), способна довести до завершения научно-техническую революцию, стабилизировать рост численности человечества и создать интегральную глобальную экологию, объединяющую воедино биосферу и область человеческой деятельности .

Экзоиндустриализация — иначе говоря, возможность утилизации внеземной окружающей среды для целей производства (при минимальном числе персонала и высочайшем значении критерия «эффективность/затраты») — не только разовьет производительные силы в той области, где сегодня мы не имеем ничего, но и существенно продвинет наземное производство как по объему выпускаемой продукции, так в качественном отношении. Последствия подобного достижения человеческого гения, вероятно, превосходят нашу сегодняшнюю способность осознавать это.

Производство — за исключением той его части, которая направлена на разрушение, т. е. военного производства — определяется потреблением. Более высокий уровень жизни, превосходящий минимально необходимый для существования, невозможен вне развитого потребления. Эволюция цивилизации имела место только в периоды усиления и подъема производства и потребления, которые побуждали общество ко все возрастающему рационализму, просвещенному самоконтролю и, следовательно, к цивилизованному поведению.

2.1 КОСМОС И ЭВОЛЮЦИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Нового стабильного повышения производительности труда человечество достигло в эпоху первой промышленной революции. Однако и тогда значительная часть населения влачила полуразумное существование, несмотря на зарождающиеся уже в то время идеи гуманизма, которые, впрочем, оставались тогда по большей части на бумаге, вытесняемые из реальной жизни захватническими войнами, ведомыми под флагом насаждения цивилизации.

Римская империя поднялась так высоко, насколько это было возможно для неиндустриальной цивилизации (хотя в отдельных областях римская технология была весьма передовой для своего времени). Падение Римской империи было первой в истории западной цивилизации убедительной демонстрацией того факта, что дальнейшее развитие производительных сил может быть осуществлено только путем избавления от экономики рабского труда , и от лежащей в ее основе эмпирической технологии.

Бремя человеческой индустриализации тоже было возложено на эту ближайшую и единственно доступную среду, которая в свое время была однажды изменена и которая теперь одна вынуждена противостоять воздействию биоиндустриальных процессов, включая биологическое участие Человека. Но эволюционный темп человеческой технологии в миллионы раз превысит скорость адаптационной эволюции биотехнологии. Поэтому любая попытка нового радикального видоизменения земной окружающей среды относится к области неприемлемых решений.

Ноша, снятая сегодня с плеч человечества, должна быть на что-нибудь возложена. Разумеется, непосредственно на машины. Но значительно важнее для глубокого понимания текущей фазы человеческой эволюции осознать, что индустриализация перекладывает эту ношу, главным образом, на окружающую среду. Машины же, по сути, играют, подобно рабам до них, роль процессора в обработке природных ресурсов: они используют окружающую среду как источник и как помойку — подобно некоему живому организму, только много больших масштабов. Однако они неспособны изменять окружающую среду в соответствии со своими нуждами, в то время как живые создания свободно делают это в течение более чем трех последних миллиардов лет. Посредством биологической «индустриализации» (фотосинтеза) живые организмы уничтожили «нетронутую» первобытную окружающую среду Земли, сместив круговорот веществ так, что фотосинтез и кислородная метаболическая масса органических продуктов смогли окончательно сбалансировать приход и расход энергии. Эта система круговорота вещества циркулирует благодаря управляемому энергетическому течению, последовательно проходящему через биосферу на своем пути от точечного звездного источника к бесконечности.

К счастью, Природа, как известно, хитра, но не злонамеренна: не существует каких-либо непреложных законов, препятствующих дальнейшему расширению среды обитания человечества. Совсем наоборот: существует нечто, что может быть названо «внеземным императивом». То есть существует настоятельное требование к выходу земной жизни с поверхности Земли в истинно трехмерное пространство — космическое, ибо внутрипланетных ресурсов недостаточно, чтобы обеспечить безграничное развитие жизни. И в лице человека жизнь обрела такую форму, которая физически способна до конца реализовать это настоятельное требование.

Если вторая коренная модификация наземной природы — решение нежизнеспособное, остается только одна альтернатива ухудшению: экологическая экспансия (расширение окружающей среды).

Экзоиндустрия означает расширение природной базы производительности человечества с помощью машин и, следовательно, в конечном счете — благодаря созидательной мощи человеческого интеллекта и умения.

Если же говорить строго, начало реализации внеземного императива было еще в тот момент, когда земные растения приобрели способность к фотосинтезу. Ведь тем самым к развитию земной жизни были привлечены неизмеримо более мощные энергетические ресурсы центрального светила. Не будет преувеличением сказать, что все мы — дети Солнца.

Человечество развилось только в единственном макроокружении — наземном, главным образом, в биосферной окружающей среде. Все накопленные человечеством глубокие знания и трудовые навыки получены в рамках этого окружения и к нему приспособлены.

2.2 КОСМОС И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Однако наиважнейшим ресурсом будущего является новая окружающая среда. Сейчас род человеческий живет, производит, потребляет и выбрасывает отходы своего производства в окружающую среду, которая подобна однокомнатной квартире. Но, невзирая на это, род человеческий предается значительному дальнейшему росту, забывая, как трудно включить тормоза, когда устанавливается инерция текущих воспроизводительных сил.

Эта окружающая среда так велика и так богата благодаря трем миллиардам лет развития, что она дала человеку достаточно долгий период, прежде чем он на самом деле начал ощущать ее ограниченность. Сегодня возрастающее значение запасов ископаемых минералов и прочего сырья становится общепризнанным.

Но эта уникальность земной природы не распространяется на индустрию. Новая окружающая среда предоставляет новые источники энергии и сырья. Она же обеспечивает так необходимый значительный рост производительных сил — прежде всего, существенное возрастание потенциала по принципиально новым технологическим процессам. Подобный путь развития очень важен для сохранения природы, нужной для человека, для сохранения её биологических богатств, климатической стабильности и ее интегральной пригодности для поддержания жизни.

Физически Земля обеспечивает пространство для миллиардов людей. Сегодняшняя плотность населения в Западной Европе, Японии и Китае подтверждает эту точку зрения. Но высокая плотность населения возможна только при развитой индустрии, обладающей высокой производительностью. А при ограничениях, связанных с загрязнением и истощением единственной доступной природной среды, эта проблема становится очень сложной. В будущем наземная окружающая среда будет приобретать все более возрастающее значение как место для жизни и выращивания пищи, поскольку в этом отношении никакая другая окружающая среда не сможет полностью заменить земную природу — по крайней мере, в обозримом будущем.

2.3 НЕКОТОРЫЕ СЛЕДСТВИЯ ЭКЗОИНДУСТРИАЛИЗАЦИИ

Потенциал будущего развития человечества должен опираться на множество окружающих сред.

Экзоиндустрия даже более, чем наземная индустрия, опирается на производительные силы, созданные ранее. Два основных фактора — энергетика и кибернетика, с помощью которых можно минимизировать сравнительно дорогое присутствие людей на космических установках, а также сделать более экономичным производство путем повышения производительности труда каждого из членов космического персонала. В свою очередь, каждая операция в космосе обслуживается большим или меньшим числом менее дорогих наземных работ — для снабжения и эксплуатации электронного и кибернетического оборудования, устройств телеуправления, роботов, разнообразных инструментов, конструкций и транспортных систем.

Экзоиндустриализация представляет собой один из аспектов научно-технической революции, которая стимулирует и формирует новые производительные силы. Этот аспект НТР характеризуется следующими главными чертами. Новые орудия, материалы и источники сырья — благодаря получению доступа к новой окружающей среде, а также доступа к поверхности Луны (имея в виду и ее минеральные ресурсы) и, позднее, других небесных тел. Новые и практически неограниченные возможности по выработке энергии в целях ее использования на Земле и для экзоиндустриализации. Практически нелимитированный потенциал расширения возможностей по обработке материалов и вообще по новым технологическим методам — благодаря новым природным условиям.

Кроме того, как уже отмечено, для каждой космической работы должно выполняться растущее число наземных работ, сочетающихся за счет телеуправления и телеконтроля с индустриальными процессами в геолунном пространстве, где расстояния все еще слишком велики с точки зрения практических потребностей в минимизации времени перевозок. Быстрейший рост новых областей производства в следующем столетия будет связан с космической индустрией (а также, вероятно, и с подводной индустрией); необходимым условием должно быть также развитие электроники (обработка информации), кибернетики (телеуправляемые системы, роботы), новой энергетики и, наконец, новых транспортных систем, связывающих воедино Земной космос и другие миры в неделимое королевство индустриальной экологии — Андросферу.

Наряду с продуктами, которые предпочтительнее производить вне Земли, всегда будет оставаться другая категория продуктов, производство которых в течение достаточно длительного периода будет оставаться более целесообразным в рамках наземной индустрии.

Во всех рассмотренных случаях производительность возрастает до уровней, при которых сегодняшние методы, все еще настолько дорогие, что их использование пока нерационально, становятся экономически целесообразными или даже значительно превосходят наземные технологические приемы, над которыми висит дамоклов меч возрастания затрат из-за экологических и ресурсных ограничений.

Интересно, что существуют достаточно ясные случаи, и уже не только теоретические, когда телеуправление и телеконтроль в обратном направлении (из космоса на поверхность Земли) обеспечивают новые широкие возможности. Сравнительно немногочисленный персонал на геостационарной орбитальной станции может обеспечить телеуправление, наблюдение и контроль за различными большими индустриальными комплексами на удалениях в тысячи километров, например, за очень большими солнечно-силовыми станциями, расположенными в негостеприимных районах, где желательно только периодическое присутствие наземного персонала.

Экзоиндустрия ослабит усиливающиеся в наше время противоречия между возрастающими потребностями растущего человечества и ограниченными источниками удовлетворения этих потребностей внутри единственной и замкнутой земной Природы.

Экзоиндустриализация преобразует сегодняшнюю космическую программу, в основном напряженную в научном и финансовом отношениях, в программу, возрастающе интенсивную в отношении наземного труда и производительности. Подобная программа обладает растущей способностью к поддержке и других секторов — в том числе и научного, и финансового. Наука нигде не играет столь важной роли, как в развитии производительных сил; причем и данном случае это развитие будет протекать без загрязнения среды, при стимуляции высокопроизводительных операций, использующих широкомасштабные процессы с первозданно природными материалами и энергией вне пределов биосферы.

При этом не следует рассматривать Землю как некое внутреннее поселение, откуда кто-либо избранный может сбежать на лоно приятных искусственных «пригородов» в околоземном космосе или на других небесных телах. Эти искусственные окраины будут созданы не для бегства с Земли, а для преодоления назревающих энергетических и экологических проблем и чтобы сделать Человечество сильным и здоровым.

С другой стороны, экзоиндустрия будет непрерывно стимулировать новые запросы, новые эпохальные открытия, а также обусловленную всем этим приспосабливаемость людей и других земных организмов ко внеземным условиям — как долговременное следствие тех процессов, которые будут активизированы экзоиндустрией.

На некоторый отрезок времени будущие потребности и соответствующие цели общества можно оцепить, исходя из их принципиальных связей с основным фундаментом этого общества. (К примеру, уже очевидно, что мировая человеческая популяция не намерена застабилизироваться где-то на уровне четырех или четырех с половиной миллиардов человек). Так, исключая определенные события, которые могли бы вызвать феноменальные пики смертности — превосходящие, по меньшей мере, на порядок те, что имели место в период второй мировой войны, — можно уверенно заключить, что потребуется существенное увеличение производства продуктов питания, повышение производительности индустрии, увеличение потребления энергии и сырья. Следовательно, к концу текущего века серьезно обострится потребность в значительном технико-индустриальном продвижении. Существует обратная связь такого рода. Известно, что в настоящее время оптимальные размеры семьи в высокоразвитых странах уменьшаются и темп роста популяции снижается.

2.4 ЭКЗОИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ И КОНТУРЫ ОБОЗРИМОГО БУДУЩЕГО

Анализ этих причинных связей показывает, что мировая человеческая популяция, по-видимому, накануне стабилизации утроится, по крайней мере, до размеров, при которых среднее время удвоения численности населения превысит сотню лет.

Учитывая упомянутые зависимости, можно достаточно достоверно постулировать следующие причинные связи, носящие весьма общий характер: если имеет место рост энергетики путем увеличения числа энергоисточников, то становится возможным экологический рост (повышение утилизации ресурсов) — благодаря настойчивому и целенаправленному индустриальному продвижению в нужных направлениях; соответственно этому появляется возможность увеличения объема продукции (предметов потребления), а также может быть уменьшено напряжение окружающей среды за счет гарантированного выбора необходимого направления и внутренних взаимосвязей технико-индустриально-природного (экологического в широком смысле) развития.

Львиная доля экзоиндустриализации должна завершиться в течение следующей сотни лет. Поэтому будущее можно подразделить на три периода: непосредственно надвигающееся (ближайшие следующие десять лет), близкое будущее (последующие пятнадцать лет) и далекое будущее (остающиеся семьдесят пять лет, и далее).

Таким образом, рост популяции и производства, а также связанное с этим увеличение потребления сельскохозяйственных ресурсов, как и возможностей по их обработке, в следующем столетии превысят все, когда-либо пережитое человечеством за последние пять веков.

Для более детального анализа прогнозируемый характерный абрис обозримого будущего показан в табл. Таблица 1 Характеристики обозримого будущего (цели, альтернативы, достижения) Характеристика Значение характеристики 1975 г. 10 лет 1985 г. 15 лет 2000 г. 75 лет 2075 г. Энергия среднегодовая скорость роста, о/о - 3 - 5 - 7 (включая экзоиндустрию) - среднее время удвоения, лет - 24 - 14 - 10 - показатель роста - 1,34 - 2,08 - 160 - Индекс 1 - 1,34 - 2,79 - 446 Главные источники: ископаемые - газ, нефть - Нефть, уголь - уголь - первичные - - Атомная энергия, Солнце - Солнце, атомная и термоядерная энергия - Окружающая среда суша - - улучшение использования земли для сельскохозяйственного производства - - расширение использования необрабатываемых земель; - обводнение пустынь и т. п. - - генерация энергия за счет Солнца; - увеличение продуктивости фотосинтеза - море - - добыча нефти и газа на континентальном шельфе; - расширение извлечения продуктов питания - - добыча руды на дне моря; - стабилизация извлечения продуктов питания - - организация поселений в море и под водой - космос - - сенсорная информация - - производство на околоземных орбитальных станциях; - наземные телеоперации из космоса; - космическое освещение (Лупетта); - трансляция энергии из космоса на Землю - - генерация энергии в космосе; - индустриализация Луны; - повышение продуктивности фотосинтеза с помощью Солетты; - Солетта — экология - Основные технологические достижения (не в порядке важности) - - производство энергии; - аккумуляция и хранение энергии; - обработка данных; - космическая технология; - морская технология - - производство энергии; - аккумуляция энергии; - транспортные операции; - производство пищи; - обработка данных; - кибернетика; - обработка материалов; - космическая технология; - морская технология - - производство пищи; - замена естественных материалов искусственными; - широкомасштабная утилизация материалов; - экзоиндустрия; - обработка данных; - кибернетика; - космические транспортные операции; - индустрия на дне моря - Производство Основные ресурсы среднегодовая скорость роста, о/о - 3 - 4 - 5,2 (включая экзоиндустрию) - среднее время удвоения, лет - 24 - 18 - 14 - показатель роста - 1,34 - 1,8 - 44,8 - Индекс 1 - 1,34 - 2,4 - 108 Белок, крахмал, сахар: среднегодовая скорость роста, о/о - 2,5 - 2 - 1.5 - среднее время удвоения, лет - 28 - 35 - 47 - показатель роста - 1,28 - 1,35 - 3 - Индекс 1 - 1,28 - 1.72 - 5,2 Население среднегодовая скорость роста, о/о - 2,3 - 2 - 0,6 - среднее время удвоения, лет - 30 - 35 - 120 - приращение населения, млрд. - 1.37 - 1,35 - 4.5 - численность, млрд. 4 - 5,7 - 6.72 - 11.5 Индекс 1 1.34 - 1,68 - 2,88 Отходы загазованность - рост - рост - перегиб/снижение - пыль в атмосфере - рост - рост - стабилизация - загрязнение воды - рост - рост - перегиб/снижение - термическое загрязнение - рост - рост - перегиб/снижение - радиоактивные стоки - рост - рост - перегиб/снижение -

Представляется достаточно очевидным (предположение, что достичь необходимого роста внутри замкнутого мира наземной окружающей среды практически вряд ли возможно. По крайней мере, можно с уверенностью утверждать, что дополнительная природная среда позволит решить многие насущные задачи. Хотя, разумеется, ради приобретения этой новой природной среды придется преодолеть не одну непростую организационную, финансовую, техническую и технологическую проблему.

Увеличение населения при одновременном повышении жизненного уровня требует значительного и устойчивого роста производства продуктов питания и основных ресурсов (включая их циркуляцию и восстановление). Население, уровень жизни и производство требуют возрастающих количеств энергии. Энергетические запросы усугубляются потребностью выполнить все необходимое для окончательной защиты окружающей среды, а также тем фактом, что концентрация ресурсов прогрессивно падает (например приходится использовать все более бедные руды), что существенно усложняет как энергетические, так и экологические проблемы.

Энергия, продукция и население, в первую очередь, оценены, исходя из ежегодных скоростей прироста, а индексы величин в 1975 г. приравнены единице. Скорость роста усреднена на протяжении каждого из трех периодов; она определяет среднее время удвоения и прибавление величин для каждого периода. Этот случай основам на допущении, что стабилизация мировой популяции при уровне населения между 11 и 12 миллиардами человек (индекс равен 2,88) и времени удвоения более 150 лет (годовой темп роста снижается до уровня менее 0,5%) может быть достигнута около 2080 года (конец рассматриваемого периода — обозримого будущего). К этому моменту «глобальная индустриализация фактически будет завершена, сопровождаясь повышением жизненного уровня благодаря росту экономики и объему производства. Второе допущение заключается в том, что произойдет снижение темпа роста загрязнения в мировых масштабах — что наиболее опасные типы загрязнения, которые должны иметь место в начале XXI века, претерпя глобальное уменьшение.

2.5 ЭКЗОИНДУСТРИЯ И НОВЫЕ НАЧИНАНИЯ В КОСМОСЕ

Из всех видов энергии, включая термоядерную, одна лишь солнечная энергия может преобразовываться и использоваться без каких-либо вредных макроэкологических воздействий. Даже термоядерные энергоисточники добавляют свою лапту в термическое загрязнение биосферы. Таким образом, учитывая незначительность массового использования солнечной энергии, сама по себе генерация энергии не дает решения проблемы. Здесь велика роль экзоиндустрии: извлекаемые и обрабатываемые ею ресурсы не только устраняют загрязнение наземной природы, связанное с функционированием наземных энергосистем, но также перемещают центр тяжести энергопроцессов от генерации к конечному использованию энергии вне биосферы. Следовательно, открытие новой окружающей среды еще более важно, поскольку нет предпосылок для каких-либо иных сценариев, способных значительно отклониться от названного профиля причинных связей для обозримого будущего. В конце концов, если и не очень легко обосновать возрастание в 20 — 50 раз спроса на энергию в пределах следующей сотни лет в таких развитых регионах, как США или Западная Европа, то нетрудно представить себе очевидные причины для такого или еще большего роста в широких масштабах энергопотребления к концу рассматриваемого периода в странах, на сегодня вес еще индустриально малоразвитых. С другой стороны, маловероятно, что горожанин в развитых странах, где население уже растет медленно, через сотню лет будет есть почти вдвое больше или потреблять почти втрое больше каких-либо основных ресурсов.

Для планирования и оценки начального объема производства необходимо рассматривать как единую систему не только промышленные установки, но и транспортные средства и обслуживающие комплексы (топливные склады, жилые помещения, системы жизнеобеспечения и т. п.). Главные аспекты экзоиндустриализации показаны на рис. Рис Схема внеземной индустриализации

Существуют два основных аспекта внеземной индустриализации: «создание — эксплуатация» и «затраты—выгоды»; имеет значение также развитие потребления продуктов экзоиндустрии.

В дополнение к очевидным характеристикам, определяющим цели предприятия и его инженерную реализуемость, требуются четыре базисных экономических вклада. Их общая способность конкурировать с другими потребностями во вложениях (как космическими, так и некосмическими) позволяет установить величины капиталовложений, при которых определяется облик оптимального в смысле системного подхода предприятия.

С индустриально-экономической точки зрения, новые начинания в космосе требуют таких критериев оценки будущих космических предприятий, которые вытекают из общесистемного подхода, а не из простого инженерного анализа.

Наконец, весьма важен потенциал роста: чем он выше, тем в большей мере оправданы данные капиталовложения. В свою очередь, потенциал роста зависит от вознаграждений, определяемых созданием ценностей (потребительной стоимости) в космосе или на Земле с помощью некоторой промежуточной технологии. Получаемый от космоса экономический эффект образует рациональный экономический базис для дальнейшего роста; конкретные вклады показаны справа на схеме (рис. 3.). Рис Схема экономики космического предприятия

Космическая станция «ли производственное космическое предприятие обеспечивает отдачу в четырех областях. Отдача в виде продукции оценивается в денежном выражении с учетом того фактора, служит ли эта продукция наземной экономике или же имеет самодовлеющую ценность только на борту орбитальной станции (как промежуточный продукт или технологический фактор в процессе производства конечного продукта). В более широком аспекте должны приниматься во внимание и различные научные «выходы» (т. е. вклады в развитие фундаментальных и прикладных наук).

Разумеется, этот подход неприменим к исследовательским экспедициям, но он полностью оправдан в связи с индустриализацией космоса.

В связи с этим можно говорить об «адаптивных обратных связях капиталовложений»; иначе говоря, обеспечивающие дальнейший рост вложения пропорциональны соответствующему потенциалу отдачи, который допускает квантованное выражение. Эта адаптивная экономическая обратная связь гарантирует более рациональное распределение общественных фондов. Эти фонды (за исключением частнособственнических), распределяемые в первом приближении НАСА, становятся операционно целенаправленными на рост различных видов «отдачи».





Далее:
НЕМНОГО О СЕБЕ.
Лайка — первый космонавт планеты.
ПОПОВИЧ Павел Романович.
Первые изыскания в области космонавтики.
Автобиография Макса Валье.
БЛИЖАЙШИЕ ЗАДАЧИ В КОСМОСЕ.
Walter Schirra.
Глава II. ЗАДАЧА, ПОСТАВЛЕННАЯ ПЕРЕД НАЦИЕЙ.
ПУТЬ В НАУКУ.


Главная страница >  Цитатник