CC BY
125РАСЕ\Л№Г
Пределы роста и индустриализация космоса как единственная возможность их расширения
Юницкий А.Э.
Беларусь, г. Минск, доктор философии транспорта,
ООО «Астроинженерные технологии» и ЗАО «Струнные технологии»
Петров Е.О.
Беларусь, г. Минск, ЗАО «Струнные технологии»
94
УДК 314.127
99
Рассматривается концепция пределов роста, созданная и развиваемая группой учёных под руководством Д. Медоуза с 1972 г. по настоящее время. Описаны результаты моделирования роста человеческой популяции и исчерпания природных ресурсов. Продемонстрирована неизбежность катастрофических последствий сохранения существующих темпов роста производства и народонаселения в границах планеты Земля. Таким образом, обоснована необходимость индустриального освоения космоса, которое позиционируется как единственно возможный путь дальнейшего устойчивого развития технократической цивилизации. В качестве технического решения, на фундаментальном уровне обеспечивающего масштабную мирную экспансию человечества за пределами Земли, взята концепция общепланетарного транспортного средства (ОТС).
Ключевые слова:
общепланетарное транспортное средство (ОТС), освоение и индустриализация космоса, пределы роста.
(I4>; 33 307969
Введение
История развития цивилизации - это во многом история покорения пространства и освоения ресурсов. Возможности устойчивого развития человечества определяются его способностью открыть для себя новые пространства и новые источники ресурсов за пределами Земли, так как потенциал, имеющийся на планете, уже недостаточен для достижения данных целей.
Даже при условии допущения 100-процентного перехода всех стран мира на использование возобновляемых источников энергии целый ряд проблем останется нерешённым. В их числе - исчерпаемость некоторых жизненно важных ресурсов, таких как пресная вода, в больших количествах расходуемая земной промышленностью и ею же загрязняемая, а также невозможность создания полностью безотходных индустриальных производств.
Альтернативный освоению космического пространства путь к обеспечению дальнейшего развития цивилизации - принудительное ограничение объёмов производства и потребления, рождаемости и т. д. Однако даже при соблюдении указанных условий, как уверены многие деятели науки, рост человеческой цивилизации имеет пределы, которые в масштабах отдельно взятой планеты представляются непреодолимыми.
Пределы роста
В 1972 г. группа учёных под руководством Д. Медоуза из Массачусетского технологического института разработала математическую компьютерную модель мирового развития. Её задачей было выяснить, что произойдёт с цивилизацией, если тенденции демографического роста, развития промышленности и загрязнения окружающей среды сохранятся на том же уровне или превзойдут показатели, имеющиеся на момент начала работы. Результаты исследования, изложенные в книге «Пределы роста», неутешительны. «По прогнозу Д. Медоуза и его коллег, человечество уверенно шло навстречу катастрофе, избежать которую было невозможно, только приняв меры по ограничению и регулированию роста производства и изменению критериев прогресса. Книга предупреждала о том, что материальный рост не может продолжаться до бесконечности на физически конечной планете, и требовала отказаться от повышения количества (роста) в пользу качества (развития)» [1].
Модель включала в себя девять основных и 30 вспомогательных переменных, связанных между собой нелинейными дифференциальными уравнениями. В первую
очередь рассчитывались данные, касающиеся невозоб-новляемых ресурсов, промышленного капитала, сельскохозяйственного капитала, капитала сферы услуг, свободной земли, сельхозугодий, городских и промышленных территорий, неудаляемых загрязнителей и народонаселения. Учёные проработали 12 сценариев развития, которые будут разыгрываться при сохранении статус-кво или при соблюдении мер, обусловленных вероятностью появления новых технических возможностей, а также гипотетически принятыми политическими и социальными решениями. Пять из 12 сценариев, включая основной базовый, предрекали рост популяции людей до отметки в 10-12 млрд и следующий за этим резкий катастрофический спад до 1-3 млрд со значительным ухудшением уровня жизни, вплоть до возврата к примитивному состоянию. Относительно благоприятные прогнозы предполагали в качестве обязательного условия активное ограничение рождаемости и капитальных инвестиций. Однако даже в таких сценариях, несмотря на допущение открытия неограниченного источника энергии и контроля загрязнений, оказывалось, что максимум, на который может рассчитывать человечество, - это достижение пика на всё той же отметке 10-12 млрд и стабилизация на низком уровне потребления.
Созданная исследователями модель подтвердила свою состоятельность, пройдя проверку временем. В 1992 г., а затем в 2004 и 2012 гг. учёные опубликовали ещё три книги, уточняющие и дополняющие первую: «За пределами роста», «Пределы роста. 30 лет спустя», «2052 год: глобальный прогноз на следующие сорок лет». Как выяснилось, в целом реальная ситуация соответствовала тому, что было предсказано в 1972 г. Например, в точности сбылись предположения по росту численности населения с 3,7 млрд человек в 1972 г. до 6 млрд в 2000 г.
Сборник материалов III международной научно-технической конференции «БЕЗРАКЕТНАЯ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ БЛИЖНЕГО КОСМОСА: ПРОБЛЕМЫ, ИДЕИ, ПРОЕКТЫ»
принимать меры по предотвращению скорых катастрофических последствий неконтролируемого роста производства и увеличения объёмов используемых ресурсов. В данном контексте принят ряд международных соглашений по вопросам экологии, постулирована цель обеспечения устойчивого развития. Сегодня правота утверждений авторов концепции пределов роста почти ни у кого не вызывает сомнений. Однако к 2020 г. мы по-прежнему наблюдаем, что условия, необходимые для реализации благоприятного сценария, выполняются только в очень и очень ограниченных масштабах или вообще не выполняются, так как для большинства стран это означает остановку в развитии. Никто не готов идти на подобное. Если существующее положение дел будет сохраняться, то с глобальными катаклизмами, связанными с превышением «пределов», столкнётся уже современное поколение людей. Вероятно, мы уже встретились с ними. Пример - появление пандемии ССМР-Ю.
Сценарий, предрёкший рост мирового производства продовольствия (с 1,8 млрд тонн в год в зерновом эквиваленте в 1972 г. до 3 млрд тонн в 2000 г.), также практически совпал с реальными цифрами. Однако исследование 1992 г. показало и кое-что новое. Авторы обнаружили, что «человечество уже вышло за пределы самоподдержания Земли» [1]. Указанный факт был даже вынесен ими в название второй книги. К 2004 г. ситуация ещё больше ухудшилась. По мнению учёных, единственный приемлемый к данному моменту сценарий дальнейшего развития -это сценарий «Ограничение роста + усовершенствованные технологии», включающий следующие шаги:
• ограничение рождаемости (не более двух детей на одну семью с 2002 г.) с целью плавной стабилизации населения Земли к 2050 г. на уровне 8 млрд человек;
• совершенствование технологий для сокращения потребления невозобновляемых ресурсов на единицу промышленной продукции на 80 %, а выбросов загрязнений на неё - на 90 %;
• сдерживание роста производства товаров и услуг на душу населения с плавной стабилизацией объёмов производства;
• повышение урожайности в сельском хозяйстве с постепенным переходом на более экологически чистые технологии.
Теория пределов роста стала популярной в современном мире. Она инспирировала большое количество исследований в этом же направлении, побудила государства
Беспредельный рост
Модель, созданная Д. Медоузом и его группой, исходит из ограниченности ископаемых и пространственных ресурсов на Земле. В описанных условиях ничто не посодействует цивилизации развиваться безгранично. Единственное, что можно сделать для обеспечения подобных возможностей, - это масштабный выход в космос, за границы планеты. При этом речь идёт не только о движении вперёд в отношении роста народонаселения, промышленных мощностей и т. д., но, как видно из предыдущего рассмотрения, и о выживании. Сокращение числа людей до одного миллиарда - не абстрактная вещь, 6-7 млрд придётся умереть. Только масштабное промышленное освоение космоса позволит избежать катастрофического прогноза.
Космос - это неисчерпаемые запасы сырья, бесконечные энергетические и пространственные ресурсы, а также принципиально новый технологический потенциал: невесомость и вакуум. Если цивилизация сумеет получить доступ к перечисленным богатствам, отпадёт сама собой необходимость иметь в виду какие бы то ни было пределы роста. Когда не будет ограничений по ресурсам, то не станет их и по численности народонаселения. И хотя площади, пригодные для расселения людей и выращивания продуктов питания на Земле, по-прежнему являются ограниченными, гипотетически они могут быть наращены в околоземном пространстве за счёт создания там соответствующей инфраструктуры. При этом в космосе ведение сельского
ПРЕДЕЛЫ РОСТА И ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ КОСМОСА КАК ЕДИНСТВЕННАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ РАСШИРЕНИЯ
Юницкий А.Э., Петров Е.О.
хозяйства в некоторых отношениях (например, в плане энергетических затрат) может быть даже выгоднее, нежели в привычной среде.
За границами атмосферы условия для значительной части технологических процессов более подходящие, чем на Земле. Энергия Солнца (интенсивность излучения его не изменится по меньшей мере в ближайшие 5 млрд лет) сможет обеспечить работу миллионов, а затем и миллиардов производств. Невесомость и вакуум позволят получать традиционную продукцию значительно лучшего качества, а также производить принципиально новые изделия, которые на Голубой планете выпускать не представляется возможным. Небесные тела богаты самыми разнообразными химическими элементами. При этом промышленность в космосе не нанесёт вред живой природе, сосредоточенной в земной биосфере, так как окажется далеко от неё. Если экологически опасную часть промышленности переместить с Земли, то условия на ней резко улучшатся с позиций живой природы, насчитывающей несколько миллиардов лет доиндустриальной эволюции живого вещества. Освободятся огромные территории, занимаемые современными городами, заводами и дорогами, уменьшится ими же оказываемое пагубное влияние. Однако люди, как уже отмечалось, смогут расселяться не только на Земле, но и на орбите в ближнем космосе, а затем - и в дальнем. Вместе с тем откроется возможность поиска и колонизации других потенциально пригодных для жизни планет.
Для масштабного освоения космоса необходимо создать принципиально новый геокосмический транспорт, позволяющий совершать перевозки по маршруту Земля -Ближний космос - Земля в объёме, достаточном для удовлетворения потребностей многомиллиардного населения планеты. Из всех имеющихся на сегодняшний день технических решений на такое способно только общепланетарное транспортное средство (ОТС) А.Э. Юницкого [2]. Данная система представляет собой тороидальную трубчатую конструкцию около метра в поперечном сечении, опоясывающую планету в плоскости экватора. Внутри вакуумных каналов гигантской «трубы» протяжённостью 40 000 км -ленточные маховики на магнитной подушке, разгоняемые линейными электродвигателями до космических скоростей, придавая транспорту необходимую подъёмную силу.
Маховики обеспечивают не только подъём на орбиту, но и раскручивают вокруг планеты корпус ОТС с пассажирами и грузом до первой космической скорости, нужной для выхода в космос на этой орбите. По оценкам изобретателя, указанный самонесущий геокосмический летательный аппарат сможет за каждый рейс перевозить около 10 млн тонн грузов и 10 млн пассажиров. «Для достижения того,
что способно сделать ОТС за один год, современной мировой ракетно-космической отрасли, в которую уже вложены триллионы долларов, потребуется порядка миллиона лет. При этом затраты на доставку каждой тонны груза на орбиту будут в тысячи раз ниже, чем у современных ракет-носителей, - менее 1000 USD/т» [3].
Для создания такого геокосмического транспорта, как утверждает конструктор, у человечества уже сейчас есть всё необходимое. «Практически все инженерные решения, применяемые в проекте, широко известны, апробированы на практике и реализованы в настоящее время в промышленности. Бюджет проекта составит порядка 2,5 трлн USD. Это не так уж и много, если учесть, что годовой военный бюджет США составляет в настоящее время почти 700 млрд USD» [3]. Тем более это немного, если учесть цену вопроса - выживание земной техногенной цивилизации сегодня и обеспечение её устойчивого развития завтра.
Когда цивилизация сможет наладить транспортировку сотен миллионов тонн грузов в год между Землёй и орбитой по приемлемой цене, тогда в очень короткое время в космосе возникнет развитая разветвлённая промышленная, хозяйственная и жилая инфраструктура. В перспективе её масштабы могут значительно превзойти существующую в данный момент на планете. Инженером А.Э. Юницким проработана и модель расселения людей. Предполагается, что персонал орбитальных заводов и фабрик разместится в ЭкоКосмоДомах (ЭКД). «В ЭКД на несколько тысяч жителей, в небольшом социуме типа деревни, построенном на инновационных принципах, будет воссоздана лучшая часть земной биосферы со всеми необходимыми природными условиями: атмосферой, разнообразием ландшафтов, живых организмов, почв, биогеоценозов, водных экосистем и др. Будут также созданы комфортные физические условия: гравитация (с помощью центробежных сил), освещённость в естественном спектре, оптимальная температура, давление, влажность воздуха» [4].
В перспективе такие космические дома биосферного типа могут стать основой для создания межзвёздных кораблей дальнего следования, которые отправятся на поиски иных планет, пригодных для жизни земных людей. Во время подобных путешествий (продолжительностью в сотни, а то и тысячи лет) будет происходить естественное развитие микросоциума, смена поколений. Тот, кто устремится к далёким новым мирам, конечно, не узнает, каковы они, - их увидят лишь далёкие потомки. Однако человеческий вид получит возможность распространения не только в рамках нашей Солнечной системы, но и всей галактики. Это и ознаменует окончательный выход нашей цивилизации за любые пределы роста, ограниченные ресурсами
Сборник материалов III международной научно-технической конференции «БЕЗРАКЕТНАЯ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ БЛИЖНЕГО КОСМОСА: ПРОБЛЕМЫ, ИДЕИ, ПРОЕКТЫ»
и размерами колыбели человечества - планеты Земля, маленькой песчинки в невообразимо большой Вселенной.
Заключение
Вынос экологически опасной части земной индустрии в околоземное космическое пространство способен расширить возможности развития промышленности и цивилизации в целом практически до бесконечности, стать основой дальнейшего устойчивого совершенствования человечества на тысячи лет вперёд, а со временем - избавить людей от зависимости, связанной с ограниченностью срока существования планет и звёздных систем. В целях более наглядной демонстрации потенциала, который заключён в идее создания ОТС и индустриализации ближнего космоса, углубляя анализ, проведённый в рамках данной статьи, в будущем необходимо более детально рассмотреть ёмкость околоземного экваториального пространства. То есть, какой объём ресурсов (сырьевых, энергетических, технологических и др.), а также промышленного, жилого, сельскохозяйственного и космического инфраструктурного капиталов оно сможет произвести и вместить.
Литература
1. Медоуз, Д. Пределы роста. 30 лет спустя / Д. Медвуз, Й. Рандерс, Д. Медоуз. - М.: Академкнига, 2007. - 342 с.
2. Юницкий, А.Э. Струнные транспортные системы: на Земле и в Космосе: науч. издание/ А.Э. Юницкий. - Силакрогс: ПНБ принт, 2019. - 576 с.: ил.
3. Юницкий, А.Э. Программа врасеМаау - единственно возможный сценарий спасения земной технократической цивилизации от угасания и гибели / А.Э Юницкий // Безракетная индустриализация космоса: проблемы, идеи, проекты: материалы IIмеждунар. науч.-техн. конф., Марьина Горка, 21 июня 2019 г. / Астроинженерные технологии; под общ. ред. А.Э. Юницкого. - Минск: Парадокс, 2019. - С. 31-39.
4. Юницкий, А.Э. Особенности проектирования космического кластера «^^^моДом» - миссия, цели, назначение /А.Э. Юницкий // Безракетная индустриализация космоса: проблемы, идеи, проекты: материалы II междунар. науч.-техн. конф., Марьина Горка, 21 июня 2019 г. /Астроинженерные технологии; под общ. ред. А.Э. Юницкого. - Минск: Парадокс, 2019. - С. 51-57.
ПРЕДЕЛЫ РОСТА И ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ КОСМОСА КАК ЕДИНСТВЕННАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ РАСШИРЕНИЯ
Юницкий А.Э., Петров Е.О.
