Будущее космических путешествий — самовоспроизводящийся робот-космический корабль

Фон Нейман доказал, что наиболее эффективным способом выполнения крупномасштабных операций по добыче полезных ископаемых, таких как добыча на Луне или поясе астероидов, было бы использование самовоспроизводящихся космических кораблей с использованием их экспоненциального роста.

Теоретически самовоспроизводящийся космический корабль может быть отправлен на соседнюю планетную систему, где он будет искать сырье (извлеченное из астероидов, лун, газовых гигантов и т. Д.) Для создания своих копий.

Затем эти копии будут отправлены на другие планетные системы. Исходный «родительский» зонд мог тогда преследовать свою главную цель в звездной системе. Эта миссия широко варьируется в зависимости от предлагаемого варианта самовоспроизводящегося звездолета.

Другие люди сказали «да», ракеты на антивеществе, это правильный путь, и у всех нас было мысленное видение «Энтерпрайза», идущего к ближайшим звездным системам… Но это еще один способ сделать это. Подумайте о матери-природе.

Когда мать-природа хочет размножить жизнь, одна из возможностей — посылать семена, не одно или два, а миллионы семян. Большинство семян никогда не вырастают, но есть один или два, и, как следствие, именно так деревья в лесах размножаются. Так почему бы не создать нанокорабль с помощью нанотехнологий? Насколько он был бы большим?

Некоторые люди, такие как Пол Дэвис, говорят, что он может быть размером с хлебницу. Другие говорят, что это могло быть даже меньше. Почему не что-то размером с иглу? И поскольку они такие маленькие, их не потребуется много, чтобы разогнать их до скорости, близкой к скорости света.

Поймите, что очень маленький настольный ускоритель может ускорять электроны до скорости, близкой к скорости света, поэтому нам не потребуется много времени, чтобы разогнать наномолекулы до очень, очень быстрых скоростей, близких к скорости света, с использованием электрических полей.

Теперь эти зонды будут отличаться от обычных зондов. Они будут нанороботами. У них будет возможность приземлиться на враждебной территории и создать фабрику, как вирус. Вот что делают вирусы. Они копируются.

Один вирус может создать, может быть, тысячу копий, затем тысячу, тысячу копий, а затем миллион, миллиард, триллион, и внезапно у вас появятся триллионы этих вещей, распространяющихся в космическом пространстве.

И как бы вы это сделали? Одна из возможностей — использовать поле, магнитные поля вокруг Юпитера. Расчеты показали, что вы можете вращаться вокруг Юпитера, используя так называемый эффект Фарадея, чтобы разгонять частицы до скорости, близкой к скорости света.

Первый количественный технический анализ такого космического корабля был опубликован в 1980 году Робертом Фрейтасом, в котором нереплицируемая конструкция проекта Дедал была изменена, чтобы включить все подсистемы, необходимые для самовоспроизведения.

Стратегия проекта заключалась в том, чтобы использовать зонд для доставки «семеноводческой» фабрики массой около 443 тонн на удаленный объект, чтобы семеноводческая фабрика воспроизвела там множество своих копий, чтобы увеличить свои общие производственные мощности в течение 500-летнего периода. , а затем использовать полученный автоматизированный производственный комплекс для создания большего количества зондов с одной фабрикой семян на борту каждого.

Было высказано предположение, что самовоспроизводящийся звездолет, использующий относительно традиционные теоретические методы межзвездных путешествий (то есть отсутствие экзотических двигателей со скоростью, превышающей скорость света, и скорости, ограниченные «средней крейсерской скоростью» 0,1 с.), Мог бы распространиться по всей галактике. размером с Млечный Путь всего за полмиллиона лет.

Последствия парадокса Ферми

В 1981 году Фрэнк Типлер выдвинул аргумент о том, что внеземной разум не существует, основываясь на отсутствии зондов фон Неймана. Учитывая даже умеренную скорость репликации и историю галактики, такие зонды уже должны быть обычным явлением во всем космосе, и, следовательно, мы должны были уже столкнуться с ними.

Поскольку у нас нет, это показывает, что внеземной разум не существует. Таким образом, это решение парадокса Ферми — то есть вопроса о том, почему мы еще не встретили внеземной разум, если он распространен во всей Вселенной.

Ответ пришел от Карла Сагана и Уильяма Ньюмана. Теперь известный как Ответ Сагана[citation needed], он указал, что на самом деле Типлер недооценил скорость репликации, и что зонды фон Неймана уже должны были начать поглощать большую часть массы в галактике.

Поэтому любая разумная раса, рассуждали Саган и Ньюман, в первую очередь не будет разрабатывать зонды фон Неймана, а попытается уничтожить любые обнаруженные зонды фон Неймана, как только они будут обнаружены.

Как указал Роберт Фрейтас, предполагаемая мощность зондов фон Неймана, описываемая обеими сторонами в споре, в действительности маловероятна, а более скромные воспроизводящие системы вряд ли будут заметны по их влиянию на нашу Солнечную систему или галактику в целом.

Еще одно возражение против преобладания зондов фон Неймана состоит в том, что цивилизации того типа, который потенциально может создавать такие устройства, могут иметь по своей сути короткий срок жизни и самоуничтожаться до того, как будет достигнута столь продвинутая стадия, в результате таких событий, как биологическая или ядерная война, нанотерроризм, истощение ресурсов, экологическая катастрофа или пандемии.

Существуют простые обходные пути, позволяющие избежать сценария чрезмерной репликации. Радиопередатчики или другие средства беспроводной связи могут использоваться зондами, запрограммированными на недопустимость репликации сверх определенной плотности (например, пять зондов на кубический парсек) или произвольного предела (например, десять миллионов в течение одного столетия), аналогично пределу Хейфлика. в размножении клеток.

Одна из проблем с этой защитой от неконтролируемой репликации заключается в том, что для отказа всего подхода и начала неограниченного воспроизводства потребуется только один зонд — по сути, технологический рак — если каждый зонд также не имеет способности обнаруживать такую ​​неисправность у своих соседей и реализует протокол поиска и уничтожения (который, в свою очередь, может привести к космическим войнам между зондом и зондом, если неисправные зонды сначала умножатся до больших чисел до того, как они будут найдены звуковыми, которые затем могут иметь программирование для копирования на совпадающие числа, так что как управлять заражением).

Другой обходной путь основан на необходимости обогрева космического корабля во время длительного межзвездного путешествия. Использование плутония в качестве источника тепла ограничило бы способность к самовоспроизведению.

У космического корабля не было бы программы для производства большего количества плутония, даже если бы он нашел необходимое сырье. Другой — запрограммировать космический корабль с четким пониманием опасностей неконтролируемой репликации.

Приложения для самовоспроизводящихся космических аппаратов

Детали миссии самовоспроизводящихся звездолетов могут широко варьироваться от предложения к предложению, и единственная общая черта — самовоспроизводящийся характер.

Опять же, у нас пока нет этих наноботов. Мы должны подождать, пока нанотехнологии не станут достаточно развитыми, но когда это произойдет, возможно, 100-летний звездолет не будет выглядеть как «Энтерпрайз».

Возможно, это будет похоже на крошечные иголки, которые миллиарды отправили в космос, и, возможно, лишь горстка из них приземлится на далекую Луну, чтобы создать фабрики.

И разве это не звучит знакомо? Это сюжетная линия фильма 2001 года. Помните тот гигантский обелиск на Марсе? Это был зонд фон Неймана, вирус, самовоспроизводящийся зонд, который затем может исследовать Вселенную со скоростью, близкой к скорости света.