Техносреда.

Техносреда – это самовоспроизводящиеся технические устройства (репликанты) и область ресурсов ими разрабатываемых (полигон).

Алгоритм воспроизводства.

1. Определение основного источника энергии;

2. Изыскание рудных ресурсов;

3. Переработка первичных рудных ресурсов в конструкционные материалы;

4. Изготовление из конструкционных материалов сборочных деталей роботов;

5. Монтаж новых роботов из готовых деталей

Варианты.

·                     Самовоспроизводящиеся фабрики. Масса ядра более 10 тонн.

·                     Самовоспроизводящиеся макророботы. Масса ядра от 1тонны  до 10 тонн.

·                     Самовоспроизводящиеся минироботы. Масса ядра менее 1 тонны.

Проблемы воспроизводства роботов.

Энергетическая проблема.

Поскольку энергетическая ценность производства единицы продукции представляет собой константу, то скорость производства роботов зависит от количества энергии, которую они могут использовать.

·                    Аккумуляции энергии солнца. (Это наиболее доступный источник энергии.) 

·                    Термоядерные реакторы.

·                    Ядерные реакторы.

Проблема конструкционных материалов.

Лунный грунт (реголит):

·                    Углерода – 82-155 г/тонну

·                    Водорода – 45-98 г/тонну

·                    Гелия – 6-60 г/тонну.

·                    Хлора – 6-53 грамм/тонну.

·                    Содержание азота – 60-190 г/тонну.

·                    Литий – 6-30 г/тонну. (Производство легких аккумуляторов)

·                    Неодим – 11-105 г/т (для импульсных твердотельных лазеров)

·                    Содержание аргона – мало – 0,3-1,2 г/тонну

·                    Неон – 1-5г/тонну.

·                    Уран – 0,26-3,5 г/тонну.

(Речь идет не о конструкционных материалах – типа железа, титана, алюминия, а о редкоземельных и прочих металлах - которые будут необходимы в сравнительно небольших количествах).

Способы извлечения.

Солнечную энергию концентрировать зеркалами – и использовать для нагрева/расплавления/испарения больших количеств исходных пород. А затем, в постоянном магнитном поле (в условиях вакуума) разложить по составляющим.

Другое применение плазменной металлургии, это создание невиданных ранее материалов Испаряя большие количества металла можно наносить их послойно, получая уникальные листовые материалы с заданными свойствами. Также можно осаждать металл на крупногабаритную форму, получая цельнометаллическую оболочку сложной формы! Возможно создание проводов из различных металлов осаждаемых последовательно.

Затраты энергии на ионизацию металла:

·                    медь - 6,7Мдж/кг

·                    платина – 2,6 Мдж/кг

Далее для меди:

·                    плавление – 1083градуса – 13 кДж/моль

·                    испарение – 2595град – 304 кДж/моль

·                    ионизация – 424 кДж/моль

Общие затраты энергии в пересчете на кг – 11,67МДж/кг или 11,67 ГДж/тонну.

Социальная проблема.

Человечество, при имеющихся формах политических систем, не готово к использованию подобных технологий, так как они разрушат современную экономику – «экономику дефицита». Изобилие противопоказано экономическому равновесию уходящей бескрылой эпохи.  Новая эра неограниченных возможностей Техносреды потребует другое социальное устройство общество, которое можно назвать – Мобильные государства.

Утопия Мобильных Государств эры изобилия.

Государственно-образующим принципом МГ будет социальный договор (конституция) этого государства. МГ - акционерные предприятия, где все граждане будут его акционерами. Экономика МГ кредитно-статусная. То есть граждане будут иметь свободный кредит в пределах своего статуса. Кредит исчисляется в единицах наиболее популярного ресурса (энергия, вещество).

Рынок будет формироваться при помощи хождения векселей граждан в оплату за услуги и товары. Каждый человек, желающий повысить свой статус должен иметь положительный баланс обращения векселей (то есть получать больше, чем тратить). Растрату покрывает государство, за счет страхового фонда, одновременно понижая кредитный статус банкрота. Страхование сделки происходит автоматически при её регистрации. Все делопроизводство ведется в электронном виде.  

Финансирование государственных институтов происходит также из страхового фонда. Остатки страхового фонда перечисляются обратно на счета граждан в установленной пропорции.

Традиционные государственные алгоритмы Земли, не соответствуют динамике и потенциалу технологий будущего тысячелетия, и будут приводить к кризисам и нестабильности.

Организация индустриальной базы на Луне

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе ценными для промышленности металлами — железом, алюминием, титаном; в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. Гелий-3 можно будет крайне эффективно применять в термоядерных реакторах, где при сжигании одного килограмма этого изотопа выделяется колоссальное количество энергии — 19 мегаватт-часов.

Глобальной целью лунной базы будет создание и запуск космических аппаратов, межпланетных станций и пилотируемых кораблей. При этом не будет проблем с доставкой крупных по весу и размеру компонентов кораблей на орбиту планеты в виду  отсутствия атмосферы и низкой второй космической скоростью 2.367 км/с вместо 11.2 км/с на Земле. То есть энергия необходимая для вывода грузов на орбиту луны в 22 раза меньше на Луне чем на Земле.

Термоядерная энергетика и гелий-3

Запасы гелия-3 на Земле составляют от 500 кг до 1 тонны, однако на Луне его можно найти почти в неисчерпаемых количествах. В настоящее время контролируемая термоядерная реакция осуществляется путем синтеза дейтерия с тритием

2H + 3H = 4He + n

При этом большая часть выделяемой энергии приходится на быстрый нейтрон. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия преобразуется в тепло, что усложняет производство энергии. Необходимо использование сложных и малоэффективных термо-динамических систем (паровых турбин) для преобразования кинетической энергии нейтрона в электричество. Помимо этого быстрые нейтроны создают значительное количество радиоактивных отходов.

В отличии от этого синтез дейтерия и гелия 3 (3He) производит нерадиоактивные (по большей части продукты) то есть 4He и протон.

D + 3He = 4He (3.7 MeV) + p (14.7 MeV)

Поэтому возможно применение более простых и эффективных систем преобразования кинетической реакции синтеза, то есть использование магнитогидродинамического генератора.

Для зажигания термоядерной реакции дейтерий+гелий-3 необходимо нагреть изотопы до температуры в миллиард градусов и решить задачу удержания нагретой до такой температуры плазмы. Однако с разработкой этой технологии ученые получат неистощимый источник «чистой» энергии, без которого трудно представить осуществление планов колонизации планет. 

Создание самовоспроизводящихся машин

Создание самовоспроизводящихся машин на микроскопическом уровне (нанотехнология) сейчас по большей части находится на теоретическом уровне, но принципиально возможно и ожидается в недалеком будущем. Сама по себе концепция самовоспроизводящихся машин иногда используется в качестве философского аргумента, доказывающего необитаемость нашей галактики. Ведь если подобные машины были бы кем запущены в космос с целью колонизации галактики, то им бы заняло не более полумиллиона лет для захвата каждого обитаемого мира, включая наш. Но, как известно это еще не произошло.

С практической точки зрения возможен промежуточный вариант, когда люди производят запчасти для необходимой им техники из доступных там полезных ископаемых, используя привезенные с собой компоненты. Например, корпуса машин делаются из местного сплава алюминия (например – силумин), а потом оснащаются привезенной с собой электроникой.

Помечтаем!

А если серьезно задаться вопросом - Как нам обустроить Солнечную систему? Мысля смело, масштабно, без нытья по поводу нехватки денег.

Представьте, что уже создан первый самореплицирующийся робот.

С микро Т/Я установкой на гелии-3, (ну в крайнем случае с солнечными панелями)

вес ядра (матки) – 10 тонн.

Средняя скорость самовоспроизводства – 20 часов (для первых побольше).

Имеет мощную память и нейросеть, делающую его смышленым как курица.

Рассчитан для работы на Луне и Марсе.

В память его заложены сотни модификаций для специализированных роботов (от гигантских роботов, до сантиметровых).

Все роботы соединяются в единую информационную сеть по специальному протоколу, строго контролируемому людьми.

А дальше, когда расплодившиеся армии робоколоний будут готовы исполнить любое наше желание, возникает вопрос - чего бы вы хотели? Построить города на Луне? Заселить Марс? Построить эскадру звездолетов для полета к Альфе Центавра? А может передвинуть и раскрутить Венеру?  Все будет возможно!

Химический состав тел Солнечной системы.

Вещество, из которых сложены тела Солнечной системы, можно условно разделить на три группы.

1.      Это горные породы, состоящие из различных минералов, которые нам хорошо известны на Земле. Анализ доступного в настоящее время внеземного вещества показал его общее подобие веществу земному по химическому и минералогическому составу. Основными минералообразующими элементами во всех случаях являются кремний, железо, алюминий, магний и титан в окисленном состоянии, то есть при значительном включении кислорода в химические соединения. Средняя температура плавления этих материалов достигает около 2000 К. Условно эту группу можно назвать «земным веществом».

2.      Углерод, азот, кислород и в меньшем количестве водород, входящий в некоторые химические соединения, составляют распространенную группу планетных летучих веществ. В виде газов эти элементы образуют атмосферы отдельных планет или крупных спутников. Но чаще летучие компоненты вещества Солнечной системы существуют при температурах ниже 273 К в твердом состоянии, то есть в виде льда. Поэтому эту группу назовем условно «льдами».

3.      Наконец, такие газы, как водород и гелий, наиболее обильно встречающиеся на Солнце, с небольшими примесями неона, аргона и некоторых других элементов отнесем к группе «солнечного вещества». Температура кипения подобной смеси составляет около 15 К.

В химическом составе основных тел Солнечной системы и Луны «земное вещество» составляет 99% и более, оно образует планеты земного типа, астероиды и отдельные спутники. Большая часть спутников, относящихся к системам планет-гигантов состоят в основном из «льдов» (группа 2) с некоторой примесью «земного вещества». Те же составляющие, но в другой пропорции, характерны для комет. Юпитер и Сатурн в основном состоят из «солнечного вещества» (группа 3), с примесями «льдов» и «земного вещества».

Машины Фон-Неймана.

Нет необходимости доказывать возможность машин Фон-Неймана. Это вполне научная реальность. Более того, это критический рубеж любой цивилизации. На месте президентов, я бы не тратил время на прочие хлопоты, а засадил всех конструкторов за создание универсальных автоматических комплексов полного цикла воспроизводства. Не думаю, что обошлось бы дороже полета на Луну, а вот дивиденды были бы побогаче. Сколько стоит всемогущество?

Если следовать логике скептиков, то любая война выигрывается по схеме Великой Отечественной войны. То есть, вначале нужно потерять половину армии, в неразберихе и бестолковщине, эвакуировать заводы за Урал, мобилизовать сибиряков, и только потом можно наконец побеждать. Ведь это было в реальности! Зачем же мечтать об улучшенных способах ведения войны?

Странно почему американцы не хотят следовать этой апробированной схеме "великих жертв"?

Нет нужды в 21 веке гнать комсомольцев на лунную Магнитку. Все таки можно придумать способы и получше освоения Луны, чем комсомолец с кайлом работающий в лунном забое. Роботы будут делать тупую работу, как и положено автоматам.

Который раз скептики пытаются навязать свою точку зрения, что раз нет всех этих монстров промышленности далекого прошлого, то ничего не получится. Можно обходиться и меньшими затратами. А если все технологии прошлого тянуть в космос, то так ведь можно еще и рабов Египта вспомнить, без которых фараон ну никак не мог обойтись.

"Барин! Про пар мы все поняли! Но куда телегу впрягать?"

Александр Семенов:

В 1980 NASA предоставило доклад об роботизированном заводе на Луне, который сам себя воспроизводит. Почему такой штуки еще нет в металле?

Читаем подробности на вики

http://en.wikisource.org/wiki/Category:Advanced_Automation_for_Space_Missions

http://en.wikisource.org/wiki/Advanced_Automation_for_Space_Missions

И вот тут еще детали:

http://www.islandone.org/MMSG/aasm/

Полюбопытствуйте. Вопрос о космическом макро саморепликаторе фактически решен. Он, космический автомат-саморепликатор возможен. По крайней мере на теле типа Луна. Остается открытым только один вопрос – насколько компактным может быть ядро такой системы? То есть, говоря по-умному, какова суммарная масса технологических вершин минимального графа всех квайн-колец самовоспроизведения. Насколько эффективен, адаптивен, живуч? и т. д.

Англоязычный Интернет полон работ по теории саморепликации (естественно упоминается и "нано" но это не обязательно). Конечно, все это попытки укусить проблему, а не взяться за нее двумя руками. Но очень показательно, что по-русски не то что прочесть что-нибудь в том же духе... Конь не валялся же! Лучшие умы у нас о ней и слыхом не слыхивали!!!

Мы чуть услышим намек на ненавистный нано-попил денег – сразу на дыбы! Фантазии, мол! Даже не разобравшись, где бузина в нашем огороде, а в каком Киеве дядька.  

Димитар Н. (Болгария) (полностью статью можно найти на «RP-монитор»)

САМОВОСПРОИЗВОДЯЩИЕСЯ РОБОТЫ: ЗАКРЫВАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Победит тот, кто первым в мире создаст полностью автоматизированное производство.

«Человечество находится на пороге новой эры, когда роботы станут неотъемлемой частью повседневной жизни», - сказал недавно Билл Гейтс.       

Здесь будем говорить о роботах. Именно их совершенство дает возможность создать полностью автоматизированное производство –  вообще без участия людей.

Полностью автоматическое производство означает прежде всего полное освобождение людей от необходимости выполнять малоприятный рутинный труд в материальном производстве. Но не только это! Центральное компьютерное управление комплекса из автоматических заводов позволит этому комплексу самовоспроизводиться за 1.5-2 года! То есть, рост производства может достичь 40-60% в год! При том, что даже 9-10% устойчивого роста Китая считается экономическим чудом!

Это означает, что государство, которое первое создаст такую автоматику, быстро обгонит всех остальных и станет самым сильным и богатым в мире. Именно в этой гонке нам, славянам, нельзя проиграть.

ЭКВИВАЛЕНТ ВОЛШЕБНОЙ ПАЛОЧКИ

Сначала ответим на важный вопрос: «А что такое стоимость любого товара?». Это человеческий труд, затраченный на его производство. Если удастся осуществить полную автоматизацию, то все, что производится, будет иметь почти нулевую стоимость!

    Отсюда следует, что:

    1. любая страна сможет неограниченно наращивать свою производственную и военную мощь вне зависимости от человеческих ресурсов;

    2. каждый человек может быть обеспечен всем необходимым для жизни, причем без необходимости совершать непривлекательную работу.

С развитием техники (и в особенности, с появлением роботов) все больше операций выполняются машинами. Но долгожданный момент замены человека «умными машинами» во всех его неприятных обязанностях все не приходит. Такой мир пока можно увидеть лишь в голливудских фильмах, где роботы нарисованы компьютером. 

Думаю, что технологии сегодня не развиваются в нужном направлении. Пока люди автоматизируют отдельные процессы и операции, но никто не думает о производстве всех материальных ценностей, как о целом. Поддержка и ремонт машин делаются вручную. Но идеальные машины должны уметь ремонтировать себя сами. Они должны и  самовоспроизводиться. Еще фон Нейман, один из «отцов» компьютеростроения, писал о машине, которая может собрать другую такую же машину из готовых частей. И это  уже было осуществлено в 1980-х годах.

Однако этого недостаточно. Чтобы совсем исключить человеческий труд, роботы должны воспроизводить себя не из готовых частей, а из природных материалов. Понятно, что ни одна отдельно взятая машина не сможет сделать такое. Операций, необходимых для создания самого простого устройства из природных материалов, так много и они так разнообразны, что их исполнение нужно распределять между множеством разных машин и агрегатов. Поэтому надо говорить о самовоспроизводящемся комплексе машин (СВКМ).

Такой комплекс должен содержать в себе все основные производства: добычу руд, получение металлов из них, отливание заготовок, производство частей для машин, сборку новых механизмов, цехи для электрической и электронной части машин и т.д. Это позволит такому СВКМ сделать любую вещь, для которой мы его запрограммируем.

ЭКСПЕРИМЕНТ «ТЕХНОСФЕРА-2»

Такой подход позволяет разделить создание СВКМ на три этапа.

    Первый –  создание УР;

    Второй этап – эксперимент «Техносфера-2». То есть, создание экспериментальной базы по разработке СВКМ.

Второй этап можно начать и до создания УР. Вместо них мы пока будем использовать человеческий труд.  Цель –  найти тот минимум людей и машин, который сможет самоподдерживаться без помощи извне, чтобы проект вышел как можно более дешевым.

Назовем «техносферой» всю человеческую индустриальную базу, покрывшую поверхность Земли. Поэтому наш экспериментальный комплекс можно назвать «Техносферой-2», так как она представляет собой уменьшенную копию глобальной самоподдерживающейся техносферы. Эксперимент «Техносфера-2» будет иметь огромное самостоятельное значение, независимо от программы создания СВКМ. Он послужит прототипом будущих космических поселений, которым надо самим, без помощи извне, решать свои проблемы. Эксперимент обязательно даст многие решения производственных проблем, которые затем помогут оптимизировать и мировую экономику, и экономику отдельных государств и их регионов.

Затем наступает черед третьего этапа: создания СВКМ путем постепенной замены людей, работающих в «Техносфере-2», на универсальных роботов.

Критерий успеха проекта будет таков: наш СВКМ должен успешно создать второй такой же самовоспроизводящийся комплекс, причем без человеческой помощи. Удачный исход эксперимента означает, что сбылась мечта о самовоспроизведении машин.