Зачем ?
Чтобы перейти от абстрактного «пора в космос» к чёткому плану, нам нужно не просто заявить о цели, а количественно понять, насколько серьёзна угроза на Земле и сколько времени у нас осталось. Поэтому следующий шаг — собрать статистику по всем ключевым рискам, выстроить вероятностные модели и вычислить, когда именно накопленный шанс катастрофы превысит безопасный порог. Только так мы сможем оценить точный дедлайн для проектирования автономной внеземной системы и распределить ресурсы.
Я применил вероятностную модель, сочетающую три независимых источника оценки риска: математический анализ, культурную реакцию и общественное мнение. Математическая модель — основанная на системных методах (анализ дерева отказов, ISO 31000, FMEA) — даёт априорную вероятность системного отказа цивилизации за 100 лет на уровне 78%. Мы дополнили её культурным индикатором: около 30% массовой культуры моделирует постапокалиптические или катастрофические сценарии. Через теорему Байеса мы вычислили, что при наличии культурного сигнала и высокой математической оценки итоговая вероятность возрастает до 94.1%. Добавив третий слой — общественное мнение, в котором 60–70% людей по всему миру считают цивилизационный крах вероятным, — и применив принцип «мудрой толпы», мы присвоили этой оценке вес 0.75. Все три источника были объединены через взвешенную формулу, аналогичную агрегированию вероятностей в обучении ИИ.
Вероятностная модель — как мы рассчитали риск
Чтобы получить итоговую вероятность системного сбоя цивилизации, мы объединили три независимых источника оценки риска:
Математическая модель: основана на сценариях климатического, техногенного, биологического и ИИ-коллапса.
Культурная модель: отражение риска в массовой культуре (фильмы, книги, игры).
Мнение толпы: усреднённое представление людей о вероятности глобального краха (по данным международных опросов).
Каждой из этих оценок мы присвоили вес, отражающий её надёжность. Далее мы рассчитали сводную вероятность как взвешенное среднее:
Где:
— математическая оценка вероятности системного сбоя за 100 лет,
— вероятность на основе культурной диагностики (вычислена по теореме Байеса),
— доля людей, ожидающих краха цивилизации в ближайшие поколения,веса доверия
Получим:
Что это значит на практике?
Чтобы понять, насколько это срочно, мы пересчитали, когда накапливаемая вероятность сбоя превысит инженерный критический порог 70%:
Для постоянной годовой вероятности:
То есть, если ежегодная вероятность сбоя составляет всего 0.27%, то 70% порог будет пройден на 446-м году:
Итоговая сводная оценка системного сбоя за 100 лет составила 76.3%. При этом соответствующая годовая вероятность отказа оказалась весьма низкой — около 0.27%, что означает: при стабильных условиях порог 70% риска будет превышен только на 446-м году. То есть технически у нас есть века, прежде чем катастрофа станет почти неизбежной. Но это результат агрегированного спокойствия: если допустить серию крупных сбоев или эскалацию рисков, кривая резко сдвинется. Именно поэтому стратегия дублирования — вынесенной инфраструктуры, автономных систем, внеземных колоний — не романтика, а техническая осмотрительность.
Дедлайн в 450 лет — не прогноз, а предел
Мы пришли к выводу, что при текущем темпе роста риска и совокупной вероятности системного сбоя, обоснованный горизонт устойчивости цивилизации составляет около 450 лет. Это не предсказание, не обратный отсчёт и не отсрочка — это верхняя планка проектного времени, за которую должна быть реализована автономная внеземная инфраструктура. Речь не о мгновенном старте или спешке, а о внятной, поэтапной программе, распределённой на века.
450 лет — это наш дедлайн. За это время нужно не просто построить космический объект, а создать работоспособную, самоподдерживающуюся систему, способную пережить возможный сбой на Земле. Не факт, что он произойдёт. Но если он возможен, должна существовать дублирующая ячейка цивилизации. Теперь мы определили один из самых главных ресурсов, который нам необходим. Это время.
Отлично. Вопрос «зачем?» закрыт. Мы не строим колонию ради романтики или флага, а ставим задачу сформировать резервную архитектуру человечества, потому что у нас есть дедлайн — и шанс успеть. Теперь, когда цель определена, нужно разобраться, какими ресурсами мы располагаем. Для этого нужен универсальный эквивалент. Я предлагаю использовать энергию.
Энергия- универсальный ресурс
Мы вводим новую систему оценки, основанную на энергии. Почему именно энергия может служить универсальной единицей измерения?
Потому что в конечном счёте любой продукт, любой процесс и любое действие можно свести к энергетическим затратам. Сколько нужно энергии, чтобы расплавить металл? Сколько — чтобы его добыть? Сколько — чтобы вырастить урожай, прокормить человека, перевезти груз, построить дом, переместить человека на другую планету? Даже самые сложные цепочки — это всего лишь суммы энергетических вложений.
Поэтому для оценки проектов на уровне цивилизации — особенно таких масштабных, как освоение космоса — энергия становится самой удобной, универсальной и честной единицей расчёта.
Но какой масштаб выбрать? Чтобы оценивать проекты уровня цивилизации, нужна не абстрактная величина, а конкретная и масштабная единица. Я предлагаю ввести AGE — Anthropogenic Global Energy. AGE — это количество энергии, которое потребляет всё человечество (8 миллиардов человек), если каждый живёт на уровне среднего жителя развитой страны в течение одной жизни (80 лет).
В эту оценку входят только личные нужды человека: питание, жильё, обогрев, транспорт, связь, бытовая инфраструктура. Мы исключаем профессиональную деятельность, научные, военные и инфраструктурные мегапроекты.
Расчёт: Один человек за жизнь потребляет около 54 × 10⁹ джоулей. Умножаем на 8 миллиардов: AGE = 8 × 10⁹ × 54 × 10⁹ = 4.32 × 10¹⁹ джоулей.
Теперь разложим эту величину по типам нужд (в процентах от общего объёма):
Питание: ~15% → 6.48 × 10¹⁸ Дж
Жилище и отопление: ~30% → 1.30 × 10¹⁹ Дж
Транспорт и логистика: ~20% → 8.64 × 10¹⁸ Дж
Связь, информация, бытовое потребление: ~25% → 1.08 × 10¹⁹ Дж
Прочее: ~10% → 4.32 × 10¹⁸ Дж
Для оценки масштаба: мировая энергетическая выработка сегодня — около 600 эксаджоулей в год, то есть 6.0 × 10²⁰ джоулей. Это значит, что в год человечество производит примерно 13.9 AGE — то есть почти 14 полных жизненных энергетических циклов. Вопрос в том, как эффективно мы это используем.
Вот как распределяются потери:
Генерация (тепловые станции): 6.25 AGE
Передача и распределение: 0.97 AGE
Двигатели и транспорт: 2.08 AGE
Отопление и бытовые потери: 1.39 AGE
Пищевые, логистические и вторичные цепочки: 1.11 AGE
Всего теряется около 11.8 AGE. То есть примерно 85% всей произведённой энергии уходит в никуда. Реально используется эффективно только 2.9 AGE.
Из этих 2.9 AGE лишь 0.87 AGE направляется на личные нужды человека — питание, жильё, связь, бытовое потребление. Это всего 6.26% от всей вырабатываемой энергии на планете.
Даже если каждый человек на планете сознательно будет экономить 20% своей личной энергии, это даст экономию всего 0.17 AGE, или 1.25% от глобального производства.
Это важно: никакая осознанность не способна компенсировать технические потери. Основной объём потерь лежит вне зоны контроля отдельных людей. Их можно сократить только технологиями, новыми системами передачи, архитектурой и инфраструктурой.
А теперь главный вопрос: если реально используется всего 15% энергии, а человек влияет менее чем на 2% — почему об этом почти никто не говорит напрямую? Вопрос в том, как эффективно мы это используем.
На таком "паровозе" мы в космос уехать вряд ли сможем. Нужны более эффективные замкнутые энергосистемы, наподобие МКС. Энергоэффективность всей системы МКС — по оценке, составляет около 35%: остальное уходит на батареи, регулирование тепла, стабилизацию и неизбежные системные потери.
С другой стороны, если мы сделаем тысячу дешёвых паровозов, и это окажется проще, чем бороться с потерями — почему бы и нет? Это отдельная задачка на подумать. И здесь мы плавно переходим к следующему фундаментальному ресурсу — технологиям. Вопрос в том, как эффективно мы используем энергию.
TQ-Технический коэффициент
Когда у нас есть понятие универсального ресурса — энергии — мы можем задать следующий важный вопрос: насколько эффективно мы её используем? Ведь одно дело — добыть энергию, другое — во что-то полезное её превратить. Чтобы оценить это преобразование, введём показатель TQ (Technology Quotient) — коэффициент, показывающий, сколько энергии нам требуется, чтобы создать 1 кг вещества.
Сама природа подсказывает нам эталон: знаменитая формула Эйнштейна
— абсолютный предел, в котором вся масса полностью превращается в энергию. Но в реальности для создания одного килограмма даже самого простого вещества мы тратим энергии на порядки меньше. Чтобы удобно сравнивать, мы нормируем показатель так, чтобы TQ = 1 означал, что мы тратим ровно 
от физического предела.
Получается такая формула:
Где 
— это энергия, необходимая для производства одного килограмма выбранного материала (в джоулях). Таким образом, чем выше nTQ — тем более эффективно мы тратим энергию на производство материала.
Рассмотрим несколько примеров. Производство стали обходится примерно в 50 МДж/кг. Это дешёвый и отлаженный процесс. Для него nTQ ≈ 1.8 — почти идеальный уровень, близкий к минимально достижимому на планете. А теперь сравните это с платиной: на её производство может уйти до 100 ГДж/кг. Получается nTQ ≈ 0.0009 — в тысячи раз хуже. То же касается и чипов, где сложность технологического процесса зашкаливает. Их nTQ находится на уровне 0.1–0.2 — на грани разумного, и это объясняет их высокую стоимость.
В Таблице приведены как хорошо мы получаем железо.
Технология | Удельная энергия, МДж/кг | nTQ |
|---|---|---|
Блумерная (кустарная) плавка | 80 | 1.1 |
Коксодоменная + BOF (BF-BOF) | 25 | 3.6 |
DRI + EAF (руда → губчатое железо → электропечь) | 11 | 8.2 |
Электропечь EAF (100 % скрап) | 1.6 | 56.3 |
От примитивного блумерного горна до современной электродуговой печи (EAF) nTQ растёт почти в 50 раз: каждая мегаджоуль срабатывает эффективнее. Коксодоменный/BOF-цикл всё ещё держится на солидном уровне (3.6) благодаря масштабу и тепловой интеграции. Гибрид DRI → EAF, особенно на «зелёном» водороде, уже вдвое эффективнее доменной схемы. Чистая электроплавка из скрапа (EAF) — абсолютный лидер по энерго-эффективности: старый металл переплавляется почти без первичных энергозатрат.
Что нам даёт коэффициент TQ? Во-первых, это честная оценка технологической зрелости. Если отрасль работает с nTQ > 1 — значит, мы почти ничего не теряем и используем энергию эффективно. Если nTQ < 0.1 — значит, там либо пробелы в технологии, либо неизбежные физические ограничения, и нужно думать: действительно ли нам стоит это производить, или лучше искать альтернативу.
Во-вторых, это шкала технологической сложности. Один показатель, который может суммировать уровень развития отрасли, материала, а в среднем — и всей цивилизации.
Мы рассмотрели, насколько эффективно мы превращаем энергию в материальные объекты. Теперь логично задать зеркальный вопрос: насколько эффективно мы получаем энергию из уже материи? Для этого мы вводим второй универсальный показатель — EQ (Energy Quotient). Он отражает, сколько энергии мы можем извлечь из массы, вложенной в энергетическую установку. Чтобы цифры были наглядными, мы нормируем показатель так, чтобы EQ = 1 означал, что система возвращает
от своей массы по формуле 
в виде полезной энергии за свой срок службы.
Запишем формулу:
Где 
— это вся энергия, которую вырабатывает система за свою жизнь, а m — её масса. Чем выше nEQ, тем лучше: это значит, что установка за свою массу даёт больше энергии. В таблице приведены показатели эффективности для разных типов эл. установок.
Источник (≈ 1–2 ГВт класс) | Вложенная масса ¹ | Энергия за жизнь | nEQ | Ключевые плюсы / минусы |
|---|---|---|---|---|
Уголь (ТЭЦ + топливо) | ≈ 16 М т | 6 × 10¹⁵ Дж | 0.11 | дёшево, но огромная логистика топлива |
Газ (ТЭЦ + топливо) | ≈ 8 М т | 6 × 10¹⁵ Дж | 0.31 | чище, но всё-таки топливо-зависим |
ГРЭС(плотина) | 10 М т | 3.8 × 10¹⁸ Дж | 4.2 | нулевой OPEX топлива, но колоссальная масса бетона |
Солнечные панели | 20 т | 1.5 × 10¹⁴ Дж | 5.5 | лёгкие, масштабируются, но низкая плотность |
Ветряки 3 МВт | 300 т | 3.4 × 10¹⁴ Дж | 31 | без топлива, ремонтопригодны |
Ядерный реактор | 80 000 т (включ. топливо) | 1.1 × 10¹⁷ Дж | 842 | высокая плотность, но крупный блок |
Водородный цикл² | 10 000 т (электролиз + ТЭЦ Н₂) | 1 × 10¹⁵ Дж | 1 100 | замкнутый круг «вода ⇄ водород», масштабируется |
Термояд (D-T, гипотеза) | 50 000 т (реактор + топливо) | 1.3 × 10¹⁸ Дж | 1 400 | рекордная плотность, но сроки неясны |
¹ Масса = капитальные конструкции + топливо на весь срок службы.
² Энергию водород получает из внешнего источника (например, атом/СБ/ветер); таблица показывает, что сам цикл хранения-сжигания даёт высокую «массовую» отдачу.
Уголь и газ оказались эффективны ровно до тех пор, пока мы игнорировали вес топлива. Включаем массу поездов с углём — nEQ падает ниже единицы.
Возобновляемые источники лёгкие, их можно штамповать тысячами, но плотность (nEQ ≈ 10–40) мала: этого хватает для сетей и «поверхностных» колоний, но не для дальних перелётов.
Ядерное деление (nEQ ≈ 8 × 10²) уже даёт реальную «космическую» плотность, но реактор трудно «уменьшить»: один-два блока — минимум десятки тысяч тонн.
Водородный цикл интересен тем, что масштабируется вниз: от мегаватт-контейнера до гигаватт-хранилища. При этом nEQ выходит за тысячу, сравнимо с термоядом.
Термоядерный контур остаётся ориентиром: рекордная плотность + отсутствие тяжёлого топлива. Но дата ввода может сдвинуться далеко за середину века.
nEQ, в паре с nTQ для материалов, позволяет одним взглядом проверить, хватит ли нам массы и энергии, чтобы вывести завод на орбиту, построить километр станционного троса или разогнать корабль к Юпитеру — причём без акцента на том, «сколько это стоит» в долларах. Только физика, масса и джоули.
Сводная технологическая «диагностика» человечества (приближённые оценки на 2025 г.)
Показатель | Что измеряет | «Вес» в мировом балансе | Средневзвешенная величина |
|---|---|---|---|
nTQ (материалы) | сколько энергии уходит на 1 кг массовых продуктов | сталь ≈ 2 Гт/год, цемент ≈ 4 Гт/год, алюминий ≈ 0.07 Гт/год, пластик ≈ 0.4 Gt/год | ≈ 3 |
nEQ (энергетика) | сколько энергии выдаёт 1 кг энергосистемы за жизнь | уголь 35 %, газ 23 %, ГЭС 15 %, ядерная 10 %, ветер 8 %, СБ 9 % | ≈ 90 |
nTQ ≈ 3 — это усреднённая цифра по всем «строительным» материалам: на производство одного килограмма уходит в три раза больше энергии, чем в термодинамическом идеале. При этом сталь с nTQ ≈ 1.8 показывает, что её переработка практически выжата до предела, который сложно снять без новых физических методов. А алюминий имеет nTQ ≈ 0.45 — получается почти в четыре раза более энергоёмким, чем сталь. Однако алюминий позволяет строить лёгкие конструкции, снижая общий вес и, как следствие, экономя энергию на транспортировку и подъём. Из этого вытекает важный вывод: nTQ хорошо показывает «энергетический жор» массовых материалов, но при выборе сплава или композита в конкретной задаче надо учитывать не только его nTQ, но и соотношение прочности, плотности и конечной массы конструкции.
nEQ ≈ 90 — каждый килограмм всех наших электростанций (включая угольные котлы, плотины, ветряки и топливо) возвращает нам в жизни эту долю энергию. Цифру тянут вверх ядерные блоки (nEQ ≈ 800) и вниз — залежи топлива для угольных/газовых станций (nEQ < 1). Если уголь и газ уйдут в историю, глобальный nEQ прыгнет в сотни.
После того как мы выяснили, где мы стоим по массе (nTQ) и по энергии (nEQ), становится очевидно: все эти цифры — лишь отражение того, насколько хорошо мы умеем применять накопленные знания. Новая технология, оптимизированный алгоритм управления турбиной, точный расчёт траектории — всё это не добавляет ни грамма железа и не требует дополнительных джоулей, но сразу же снижает нагрузку на оба наших показателя. Переход к следующему этапу — к самому «мягкому» ресурсу — позволит понять, насколько быстро мы способны превращать идеи в реальный прирост эффективности.
Humanity Wisdom-Мудрость человечества
Информационный поток человечества уже давно превышает всё, что мы способны перечитать, но «мудрости» в нём значительно меньше, чем кажется. Под «Humanity Wisdom» мы будем понимать долю всей накопленной информации, которая прямо превращается в полезное действие — снижает массу конструкции, экономит джоуль энергии, ускоряет разработку. Формально это отношение полезного знания 
к общему объёму 
, выраженное в процентах. Сейчас, судя по тому, сколько научных работ действительно доходят до чертежей и запускаемых прототипов, величина колеблется где-то вокруг пяти процентов.
Чем выше этот процент, тем быстрее растут TQ и EQ без дополнительной стали и топлива. Искусственный интеллект, системы автоматического проектирования, открытые базы экспериментальных данных — всё это прямые усилители Humanity Wisdom, потому что переводят абстрактные публикации в рабочие модели и коды. Таким образом HW становится третьим главным числом рядом с массой и энергией: оно показывает, насколько зрелой является цивилизация, насколько быстро она умеет превращать идеи в реальный прирост эффективности.
Формула «Человеческой Мудрости»
— весь объём знаний, который цивилизация генерирует за год (статьи, патенты, открытые технические отчёты, код).
— та часть, которая в том же году доходит до инженерной практики: попадает в КД, в программное обеспечение, в стандарты или в действующие медицинские протоколы.
Приближённая оценка HW на 2025 г.
Мировой научный поток ≈ 3,3 млн статей / год. Патентов — 3,4 млн; из них ~35 тыс. связаны с космической и аэрокосмической техникой. На основе отслеживания кросс-цитирования «статья → патент» (по данным WIPO и Dimensions) доля исследовательских работ, которые превращаются в технические решения в течение пяти лет, колеблется между 4 и 6 %.
Беря нижнюю границу 4 % как «моментальный» эффект, получаем:
Показатель Humanity Wisdom (HW) можно описать одной фразой: это процент от всей создаваемой людьми информации, которая уходит в дело. Чтобы его прикинуть, нужно узнать, сколько идей превращается в рабочие чертежи, код, лекарства, а сколько остаётся в архивах. Предположим, за год опубликовано 100 статей по композитам; пять из них легли в КД нового космического бака. HW сектора ≈ 5 %.
Как тут помогает DALL·E или любой другой ИИ-генератор? Он уменьшает время между идеей и макетом: вместо недели набросков инженер получает визуальный вариант за минуты, быстрее решает, работает ли концепция. Каждый такой ускоренный цикл чуть-чуть поднимает HW, потому что больше идей доезжает до практики. Если сегодня HW ≈ 4 %, а за счёт автоматизированного проекта и ИИ-прототипирования его поднять до 8 %, мы вдвое увеличим скорость, с которой знания превращаются в реальные килограммы и ватт-часы , без всяких супер технологий и термоядерных реакторов.
Заключение
У нас есть три рычага—масса, энергия и информация—которые вместе определяют, насколько быстро мы сможем выйти за пределы Земли. Следующий шаг — оценить, на текущих скоростях роста технологий и накопления знаний, хватит ли нам темпов, чтобы за полтысячелетия построить рабочую внеземную колонию и обеспечить долговременное выживание. Эта задача станет темой следующей статьи — там мы прикинем реальные траектории развития и спутниковые сценарии, которые дадут ответ на главный вопрос: есть ли у нас время и ресурсы, чтобы успеть?
Источники
IEA. Key World Energy Statistics. https://www.iea.org/data-and-statistics
WIPO. International Patent Statistics. https://www.wipo.int/ipstats
SCOPUS. Global scientific output. https://www.scopus.com
NASA Budget Overview 2024. https://www.nasa.gov/about/budget
OECD. Knowledge transfer indicators. https://www.oecd.org/sti/kto
Dimensions AI/Patents linkage. https://www.dimensions.ai/news