|
Немного истории
Предлагаю вам вернуться в недалекое прошлое. Итак, конец 60-х, американский астронавт Нейл Армстронг впервые шагнул на поверхность Луны, на долгие годы впечатав свой след как в лунный грунт, так и в историю человечества. Но давайте на секунду задумаемся - усилия скольких людей были потрачены, сколько экспериментов поставлено, какие денежные и материальные ресурсы были брошены ради воплощения в жизнь полета корабля Apollo-11? Тогда все оправдывалось гонкой за лидерство между двумя великими державами - США и СССР. Но вот не стало противостояния - не стало цели. После того первого полета и американцы и русские видели перед собой если не обитаемую и обжитую Луну, то по крайней мере постоянно действующие базы на лунной поверхности, которые появятся там уже в ближайшие годы. Но... Производственные предприятия, исследовательские комплексы, сверхбольшие телескопы, солнечные энергостанции - их время так и не пришло. А все почему? Да потому что летать на Луну слишком дорого, на это надо тратить огромные средства, а отдачи (имеется ввиду материальной выгоды) можно будет ожидать в лучшем случае через несколько десятков лет... Да еще и не известно, будет ли эта отдача, а вдруг человечество столкнется с непреодолимыми трудностями, которые не позволят реализовать эти фантастические планы? Пойди, найди "инвестора" который при таких условиях станет тратить на проект деньги. К тому же и на нашей грешной Земле хлопот хватает. И что мы видим? Тупик? Чтобы осваивать Луну и получить от этого пользу для всего человечества - просто нет средств.
Но стоп!!! Кто вам сказал, что запуск кораблей, полет астронавтов, отправка модулей и переброска ресурсов для строительства и поддержания базы на Луне это единственный способ ее освоения? Кто сказал, что для этого обязательно надо рисковать жизнями людей? А ведь астронавты, побывавшие на Луне, особенно первые астронавты, находились просто на самой грани смерти - эти полеты просто смертельный риск. Зачем же рисковать? Ведь уже сегодня, например, в самых опасных ситуациях саперы никогда непосредственно не работают с опасными зарядами, и вулканологи не подходят к жерлам вулканов - для этого используют роботов. Да, я согласен, что такие роботы тоже довольно дороги, но они не дороже жизни человека, да к тому же могут использоваться очень долго - техника надежнее людей.
Ах да, вот еще одно НО... Используемые на сегодняшний день роботы очень узконаправлены - например, использование того же робота-сапера в роли строителя вряд ли целесообразно. И к чему мы в итоге пришли со своими рассуждениями? А вот к чему...
Универсальные роботы (УР)
Предположим, что конструкторам удалось создать робота, обладающего:
1. Возможностью самостоятельного перемещения.
2. Полным набором функций, необходимых для манипулирования объектами, окружающими его.
3. Системой зрения и интеллектом достаточным для распознавания этих объектов и реагирования на нестандартные ситуации
4. Достаточно мощной энергетической системой для обеспечения всех функций.
5. Возможностью дистанционного управления на уровне общих задач, а не отдельных действий.
Этот механизм обладает достаточно большими возможностями. Его действительно можно назвать универсальным - он способен выполнять самые разнообразные задачи, достаточно только отдать ему команду.
В принципе, освоение Луны можно смело начинать имея в наличии некоторое количество таких роботов. Но проблема в том, что это будет довольно сложный и дорогой механизм, неизвестно как на его функционировании отразятся тяжелые условия космического перелета - он просто может сломаться при жесткой посадке. Что делать? А не будет ли выходом из ситуации сборка роботов прямо на Луне?
Саморазмножающиеся универсальные роботы (СУР)
Приведем классификацию СУРов.
СУР 1-го рода - УР способный по заданной программе собрать себе подобного из заранее подготовленных узлов и блоков. Тут есть несколько подуровней, которые можно проиллюстрировать, например, на процессе сборки персонального компьютера. Если задача собрать РС из готовых плат не представляет трудности, то процесс сборки из отдельных деталей (микросхемы, отдельные элементы конструкции) гораздо сложнее, хотя промышленные роботы успешно с ней справляются. Так и со сборкой СУР 1-го рода - можно использовать уже собранные блоки либо отдельные детали. Принципиально эти процессы ни чем не отличаются - те же манипуляции с материальными объектами, но процесс наладки и контроля во втором случае гораздо сложнее.
СУР 2-го рода - УР способный создавать себе подобных без использования готовых блоков. СУР-2 сам добывает ресурсы, создает необходимые материалы, инструменты, производит компоненты и собирает из них такого же робота. СУР-2 совершенно не требует вмешательства в процесс создания своей копии. Он может использовать уже отработанные материальные ресурсы, например, металлолом - детали собственного посадочного модуля, или своего сломавшегося "собрата". Напомню, что робот является управляемым, то есть задачи ему можно задавать самые разные. А при возникновении необходимости изменить конструкцию робота надо будет просто внести изменения в программу саморепликации и заменить весь парк уже имеющихся роботов на новых.
СУР 3-го рода - УР способный самостоятельно принимать решения о внесении изменения в программу саморепликации, то есть способен самосовершенствоваться. Отбраковка несовершенных конструкционных решений может осуществляться, например, при помощи накопления статистических данных. Хороший вариант саморазвивающихся роботов описал Александр Лазаревич в дилогии "Червь". Его роботы вносят изменения в конструкцию своих потомков случайным образом (мутации), а дальше в дело включается естественный отбор и выживают только сильнейшие, то есть те, конструкция которых оказалась более удачной. Конечно же СУР-3 должен будет обладать очень высоким уровнем интеллекта. А для того, чтобы не сбылись предсказания фантастов о взбунтовавшихся машинах, можно ввести промежуточный этап человеческого контроля предлагаемых СУРами изменений.
Сценарий лунной программы
Как видно из классификации СУРов на сегодняшний день технически достижим только уровень СУР-1. И то для реализации такого робота необходимо преодолеть большое количество трудностей. Но предположим, что нам это все-таки удалось. В итоге мы получаем очень дорогого и сложного робота, обладающего практически всеми возможностями для реального освоения Луны. О стоимости я заговорил не случайно - почему будет понятно дальше.
Итак, как же будут дальше разворачиваться события.
Мы отправляем на Луну одного (!!!) робота с комплектом комплектующих для сборки еще нескольких. В разобранном виде робот естественно занимает гораздо меньше места в транспортировочном корабле, и гораздо вероятнее успешно перенесет полет. Вместе с роботами (или отдельным кораблем) мы можем отправить комплектующие для сборки солнечных батарей, постройки дополнительных установок для добычи полезных ископаемых, либо те же самые модули но в уже собранном виде. По прибытии наш "первооткрыватель" первым делом разворачивает небольшую солнечную электростанцию, чтобы не страдать от недостатка энергии, а потом собирает своих "сородичей" - в итоге мы получаем небольшой отряд полностью готовый для освоения Луны. Надо заметить, что транспортировка роботов на Луну обойдется гораздо дешевле - в корабле не нужна система жизнеобеспечения, на старте и при торможении он может развивать гораздо большие ускорения чем те, которые способен перенести человеческий организм.
Далее наша армия приступает к реализации практических проектов - они могут построить более мощную гелиостанцию, приступить к сборке заводов, строительству зданий и посадочных площадок, разведке местности. Конечно, для этих роботов все комплектующие и сложнотехнологичные модули придется доставлять с Земли, но по крайней мере нам не нужно будет отправлять на Луну людей, чтобы они там все это собирали и запускали, как это сейчас делается в процессе строительства Международной Космической Станции. Оговорюсь - первое время не нужно... Рано или поздно, роботы создадут на Луне полноценную базу, с установками по добыче воды и кислорода из лунного грунта, с герметичными помещениями приспособленными для жизни, электростанциями, системами связи, посадочными площадками. А после того как база будет создана - туда можно будет отправить исследователей.
Кстати, если немного расширить армию роботов (это просто - надо только заслать еще деталей для сборки) то вполне можно говорить о колонизации Луны. Много роботов - много рабочих рук (или манипуляторов - кому как нравится) - много возможностей для развития.
Естественно надо будет постоянно совершенствовать конструкцию роботов, чтобы постепенно перейти от СУР-1 к более высоким уровням. Промежуточным этапом в этом деле может быть создание на Луне предприятий для изготовления некоторых деталей роботов из местных ресурсов. Сначала там можно делать простейшие конструкции, механику (колеса, суставы, рамы, корпуса, проводники), а все недостающее возить с Земли. Но постепенно надо переходить на полное самообеспечение.
Постепенно парк роботов можно будет заменить СУРами 2-го уровня, если будут разработаны необходимые технологии, либо пойти по пути "разделения труда" и специализации... Наши роботы могут собрать огромное количество узкоспециализированных механизмов и роботов - транспортные тележки, работы-шахтеры, роботы-строители, установки для добычи газов и металлов из грунта и т.д.
Сколько это все будет стоить?
Теперь поговорим о приземленных вещах - о стоимости всего этого удовольствия. Роботы очень сложны и дороги - я этого не отрицаю. Но если освоить серийное производство блоков, то итоговая стоимость будет гораздо ниже. Не будем забывать, что сборка будет проходить прямо на Луне. Как я уже заметил, стоимость полета человека гораздо выше чем любого механизма. Для того, чтобы построить такую же сложную базу, какую я описал выше, только человеческими силами надо будет сделать огромное количество полетов, чтобы возить "строителей" туда-сюда, ведь до окончания строительства базы на Луне жить будет нельзя. А с использованием УРов мы возим только комплектующие, да и возить их можно сразу большими партиями - по 30-50 тонн, с использование экономичных методов полета.
Таким образом видим, что высокая начальная стоимость проекта (дорогие и сложные роботы) постепенно компенсируется довольно низкой итоговой стоимостью строительства лунной базы! Надо заметить, что срок строительства базы силами УРов будет во много раз меньше, чем с использованием человеческого труда - роботам не надо отдыхать. Да к тому же им не надо дышать, есть, пить - я просто обращаю внимание на полное отсутствие в необходимости системы жизнеобеспечения, а это настоящая головная боль конструкторов космической отрасли.
|
|
