В будущем каждый человек сможет полететь в Космос

В будущем каждый человек сможет полететь в Космос по профсоюзной путевке, прогнозировал С.П. Королев. Но прогнозу сбыться не повезло. Скорее всего, не люди сами, но рожденный ими исскуственный интеллект будет бороздить космические пространства. Точно таким же образом, как, возможно это делали и продолжают делать так называемые пришельцы.

ВВЕДЕНИЕ

…Но всякий раз приходится выбирать, какие проблемы наиболее актуальны сегодня, для достижения каких целей именно сейчас стоит приложить максимум усилий. И чтобы разобраться в этой непростой (и тоже сугубо научной!) проблеме, создан раздел науки, призванный предвидеть и главные цели научно-технического прогресса, и его возможные результаты, и даже (желательно) следствия этих результатов — влияние их на человеческое общество. Лишь представив цели развития и возможные пути их достижения, можно конкретно и доказательно планировать научно-технические разработки. Исследованием же целей, путей их достижения, возможных будущих проблем, кризисов и выходов из них занимается прогнозирование.

Прогнозирование всё ещё находится в стадии становления, хотя попытки создавать обоснованные прогнозы в различных областях техники и науки ведутся не первое десятилетие. Совершенствуются и методы, при помощи которых составляются прогнозы. Их исследует прогностика — научная дисциплина о закономерностях разработки прогнозов.

Ниже мы будем говорить о прогнозах в области космонавтики и астрономии. Но есть одна особенность: речь пойдёт в основном о тех, которые делают не ученые, а авторы научно-фантастических произведений. Поговорим мы и о методах прогнозирования, сопоставляя используемые учёными-прогнозистами и применяемые писателями-фантастами.

Именно в космонавтике и астрономии, пожалуй, лучше всего видны возможности и недостатки современного прогнозирования. Уже в первые годы после полёта Ю. А. Гагарина в печати интенсивно обсуждались вопросы дальнейшего развития космонавтики. Будут ли поселения на Луне через десять лет? Пилотируемые полёты к планетам — через двадцать? К звёздам — через полвека?..

С. П. Королёв писал, что в будущем каждый человек сможет полететь в космос по профсоюзной путевке. Прошло четверть века. Как сбываются прогнозы? Нет пока поселений на Луне, и люди не летают к планетам. А лётчик-космонавт СССРК. П. Феоктистов недавно заметил: «В принципе и сейчас можно было бы отправить на орбиту “по профсоюзной путёвке” любого человека. И технические средства это позволяют, и медицина так шагнула вперёд, что нынче от космонавтов не требуется какого-то “сверхздоровья”… Весь вопрос лишь в стоимости этого удовольствия» (газета «Известия», №1 за 1987 год).

Полёты в космос очень дороги и останутся такими ещё долгое время. Это одна из причин, по которым цели космонавтики оказались несколько иными, чем представлялось вначале людям, следившим за её развитием по публикациям в научно-популярных изданиях. Оказалось наиболее целесообразным развивать такие отрасли космонавтики, как системы спутников связи, системы метеорологических спутников, проводить дистанционное зондирование земной поверхности ради поиска залежей полезных ископаемых и т. д. Американская администрация, как известно, собирается вывести в космос спутниковые системы первого удара. Колоссальные средства, которые тратятся в США на военные цели, отвлекают от проведения космических научных программ.

Итак, недостаточное понимание целей космонавтики в своё время оказалось причиной появления излишне оптимистических и зачастую просто неверных прогнозов. Можно привести и обратные примеры. Вот что К. Э. Циолковскийписал в 1935 году (газета «Комсомольская правда, 23 июля): «Чем больше я работал, тем больше находил разных трудностей и препятствий. До последнего времени я предполагал, что нужны сотни лет для осуществления полётов с астрономической скоростью (8–17 км/с)… Но непрерывная работа в последнее время поколебала эти мои пессимистические взгляды: найдены приёмы, которые дадут изумительные результаты уже через десятки лет». На деле жизнь потребовала ещё более сжатых сроков: через 22 года на орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли.

МЕТОДЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Различают два типа прогнозов — поисковый и нормативный. Поисковый прогноз выявляет перспективные проблемы развития технической или научной дисциплины. К таковым относят дальнесрочные (с периодом упреждения более 15–20 лет) или долгосрочные прогнозы (5–15 лет). Нормативный прогноз определяет пути решения проблемы, пути достижения какого-то оптимума на основе заранее заданных критериев. Это обычно среднесрочные (1–5 лет) или краткосрочные (до 1 года) прогнозы.

1. Метод экстраполяции. В будущее экстраполируют тенденции, закономерности развития технической или научной системы, хорошо изученные по их проявлениям в прошлом и настоящем.

2. Метод моделирования. Объект прогнозирования представляют в упрощённом виде, исследуют модель объекта или явления, удобную для получения выводов прогнозного характера.

3. Метод экспертных оценок. Прогноз составляет эксперт (или группа экспертов), то есть специалист, способный достаточно объективно судить о перспективах развития избранного объекта или явления.

Сложность прогнозирования заключается в том, что, кроме развития самог? избранного объекта, нужно учитывать ещё и прогнозный фон — те внешние факторы, которые прямо или косвенно связаны с объектом прогнозирования и могут повлиять на его развитие. Факторов этих может быть так много, что зачастую даже использование быстродействующих ЭВМ не даст гарантии того, что влияние всей совокупности факторов, всего прогнозного фона оценено правильно. К примеру, таким фоном по отношению к космонавтике являются степень экономического развития страны, развитие наук (в частности химии) и различных технологий, а также изменение политической ситуации в мире.

Решается, например, сугубо конкретная проблема — как станут меняться в будущем двигатели ракет. Казалось бы, достаточно знать, как до сих пор развивалось двигателестроение, каково оно сейчас, и продолжать уже намеченные тенденции (метод экстраполяции). Однако можно заведомо сказать, что такой прогноз (если делается попытка дальнесрочного) будет ошибочным как в сроках, так и зачастую в своей основе.

Скажем, системы жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) интенсивно развивались в 1950-х, что и позволило поднять в космос спутники массой более тонны. Мощности двигателей быстро нарастали. Скорость истечения в двигателях, использующих химические реакции между компонентами топлива, ограничена 5 км/с, а при использовании реакции свободных радикалов — около 25 км/с. Если бы тенденции к увеличению скоростей истечения продолжались, то предел был бы достигнут очень быстро и прогнозисты пришли бы к выводу о необходимости качественного скачка — непременной замене химических двигателей ядерными, причём созданию последних нужно было бы отдать приоритетное значение в нормативном прогнозе.

Однако в действительности изменился прогнозный фон, и продолжать наращивать удельный импульс стало нецелесообразно. На первый план вышло не достижение как можно б?льших полётных скоростей, а создание экономичных двигателей, способных при минимальной стоимости поднимать на орбиту максимальную массу.

Прогноз должен предвидеть развитие объекта с учётом возможных качественных скачков. Это уязвимое место любого прогноза. Предвидеть качественный скачок удаётся, если уже сейчас создана база для его появления. Смену химических ракетных двигателей ядерными можно было предсказать, поскольку уже в начале 1960-х стало ясно, что создать ядерный двигатель в принципе возможно. Причём чем меньший срок охватывает прогноз, тем он, естественно, более конкретен. Дальнесрочные прогнозы обычно лишь качественно рассматривают развитие объекта прогнозирования. Но на основе неконкретного дальнесрочного прогноза невозможно принимать решения, планировать деятельность.

Нужно ещё иметь в виду то, что прогнозирование в области техники значительно легче, чем в отношении развития науки. Причина этого очевидна: в науке невозможно пока предсказать появление качественных скачков, способных коренным образом изменить весь прогноз. Представим себе прогнозиста 1950-х годов, который составлял бы прогноз развития астрономии на 15–20 лет. Техническую сторону развития он бы спрогнозировал, так как в то время уже проектировались приборы для будущих рентгеновских наблюдений, строились всё более мощные радиотелескопы. Было ясно, что окно, сквозь которое астрономы смотрят во Вселенную, скоро раздвинется очень широко — от радиодиапазона до гамма-лучей. Но какие открытия будут сделаны с помощью новых технических средств наблюдения? Как изменят они лик астрономии?

Открытия на то и открытия, что они появляются неожиданно! Процитируем И. В. Бестужева-Ладу: «Наука как форма общественного сознания (это, кстати, относится и ко всем остальным формам), по нашему мнению, вообще не может служить объектом прогнозирования: любая более или менее удачная попытка предвосхитить научное открытие ведёт к более или менее быстрой реализации такого открытия (на то оно и открытие!). Иной вопрос — возможные пути и сроки реализации уже сделанного открытия».Иллюстрация Viktor Koen.

Другими словами: вряд ли можно было предсказать открытие пульсаров, но уже в 1968 году можно было предвидеть бурное развитие исследований этих объектов, экспоненциальный рост числа публикаций по проблеме пульсаров. Но что будет в этих публикациях — какие новые идеи? Об этом прогноз должен молчать.

По мнению автора, прогнозировать развитие научного знания вовсе не так уж безнадёжно, во всяком случае когда не происходит открытия неизвестного ранее закона природы. Открытие пульсаров не было предсказано, но вполне могло быть. Пульсары как небесные объекты не нарушают никаких известных в 1950-х годах законов природы, вполне укладываются в рамки современной физики.

Пульсар — это быстро вращающаяся нейтронная звезда с большим магнитным полем, излучающая радиоволны в выделенном направлении (например, вдоль магнитной оси). Нейтронные звёзды были предсказаны в 1934 году В. Бааде и Ф. Цвикки. Иное дело, что до открытия пульсаров в существование нейтронных звёзд мало кто верил, но это вопрос психологии учёных, а не прогнозирования.

В начале 1960-х появилась работа советского астрофизика В. Л. Гинзбурга, из которой следовало, что нейтронная звезда, если она существует, должна обладать магнитным полем порядка 1 012 Гс. Тогда же другой советский астрофизик Н. С. Кардашёв писал о том, что нейтронная звезда должна быстро вращаться. Известно также, что электроны, движущиеся в магнитном поле, излучают вдоль направления своего движения, а движутся они вдоль силовых линий магнитного поля. Следовательно, и излучение должно быть направленным. Достаточно теперь сделать небольшой шаг и сказать: «Если излучение направлено не вдоль оси вращения, то с Земли будут наблюдаться пульсации с периодом, равным периоду вращения нейтронной звезды».

Иными словами, существование нейтронных звёзд-пульсаров можно было предвидеть с помощью уже известного в 50-е годы метода прогнозирования —морфологического анализа. Метод был предложен Фрицем Цвикки (опубликовавшим книгу «Морфологическая астрономия»), но для прогнозирования возможных открытий практически не используется (хотя на Западе существует даже ассоциация «морфологистов», занимающихся подобными прогнозами). Применяют морфологический анализ обычно для решения изобретательских задач. Сейчас морфологический анализ прогнозисты относят к совокупности методов, называемых в прогностике экспертными оценками. Поговорим об экспертных оценках подробнее, поскольку в дальнейшем нам предстоит сравнить этот способ прогнозирования с теми, что используют писатели-фантасты.

Наиболее прост (хотя и наименее надёжен) метод индивидуальной экспертной оценки, когда в качестве источника информации для прогноза используется мнение какого-то одного компетентного специалиста. Вряд ли нужно пояснять, почему этот метод наименее надёжен: эксперт может ошибиться, может быть подвержен крайностям в оценках и т. д. Поэтому чаще пользуются методом коллективной экспертной оценки, которые основаны на выявлении обобщённого мнения группы специалистов путём обработки независимых оценок, вынесенных входящими в группу экспертами. У этих двух методов есть немало модификаций.

Одна из них — дельфийский метод: прогнозисты ведут опрос группы экспертов в несколько туров. После каждого тура экспертам сообщают результат, чтобы они могли к следующему туру скорректировать или заново обосновать своё мнение. Модификация коллективной экспертной оценки — мозговой штурм или метод коллективной генерации идей. Эксперты коллективно обсуждают проблему, причем обсуждение обязательно регламентировано чёткими правилами.

Leave your comment

avatar

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Subscribe  
Notify of