2049 |

КА Neptune Odyssey выходит на орбиту Нептуна

Neptune Odyssey – одна из нескольких миссий к так называемым “ледяным гигантам” Солнечной системы, запланированных на середину XXI века. Запущенный в 2033 году, космический аппарат направляется прямо к Нептуну в 16-летнем путешествии без использования гравитационных помощников от других планет и выходит на орбиту в 2049 году.

Ранее космический аппарат Trident был одним из финалистов для выбора миссии класса NASA Discovery в 2020 году с предполагаемой датой запуска в 2025 году и 13-дневной встречей с Нептуном в 2038 году. Однако в конечном итоге Trident уступил место миссиям DAVINCI и VERITAS, предназначенным для исследования Венеры.

Neptune Odyssey стала более амбициозной и долгосрочной концепцией для NASA – логическим продолжением ранних флагманских орбитеров при Юпитере, Сатурне и Уране, разработанных учеными из Applied Physics Laboratory Johns Hopkins University.

В отличие от относительно короткой миссии TridentNeptune Odyssey предполагает гораздо более длительное пребывание у Нептуна и его спутников, с выполнением научных операций космическим аппаратом в течение четырех лет с 2049 по 2053 год. В то время как Trident включал всего шесть инструментов, Neptune Odyssey оснащен 22 инструментами – 14 на главном космическом аппарате и еще восьмерыми на отдельном атмосферном зонде. Это позволяет получить наиболее полное и подробное представление о планете. Вес аппарата составляет 3200 кг, а его питание обеспечивается 1,1 киловаттами от радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Odyssey будет измерять широкий спектр химических и физических процессов, происходящих вокруг Нептуна, а также возвращать изображения высокого разрешения.

Odyssey начинает свое приближение к Нептуну 4 мая 2049 года, входя в эллиптическую орбиту 3 июня 2049 года. Для достижения этой орбиты система управления выполняет маневр со скоростью 3400 км/ч (2100 миль/ч) с ближайшим подходом на расстояние 2000 км над поверхностью Нептуна, что приводит к орбите с периодом 214 дней. На самой низкой высоте орбитер выпускает небольшой атмосфернфй зонд, который спускается в верхнюю атмосферу Нептуна на протяжении примерно 37 минут, чтобы изучить его состав, динамику и процессы, передавая данные, по крайней мере, до достижения давления в 10 бар (приблизительно 10 атмосфер Земли).

В течение следующих четырех лет орбитер изучает Нептун и его спутники, включая Тритон – заметное место среди самых холодных в Солнечной системе, с оценочной поверхностной температурой -235 °C (38 K). В то время как миссия Voyager 2 1989 года обследовала только 40% Тритона, Odyssey проводит не менее 46 мимолетных встреч с Тритоном с гораздо более высоким разрешением изображений, обеспечивая практически полное покрытие спутника.

Подобно Урану и Нептуну, ледяные гиганты считаются распространенными по всей галактике Млечный Путь, поэтому данные от Odyssey могут быть использованы как аналог для лучшего понимания аналогичных экзопланет, обеспечивая расширенные знания о формировании планет и потенциальной пригодности других систем. Миссия также определяет причину странного магнитного поля Нептуна, раскрывая, как работают его магнитосфера и полярные сияния. Связи обнаруживаются между кольцами Нептуна, дугами, внешним видом поверхности и маленькими спутниками.

Другие загадки, раскрываемые зондом, включают в себя наличие океана под поверхностью Тритона, причины его гейзеров и характер атмосферы. Более подробное представление о геофизике и составе спутника помогает расширить знания о карликовых планетах, таких как Плутон.

Глобальное потепление достигает 2°C

Хотя многие страны сейчас приближаются к своим целям нулевых выбросов, средняя глобальная температура продолжает повышаться из-за отставания в несколько десятилетий между выбросами углекислого газа и их полным воздействием на климат. К 2049 году среднегодовое повышение температуры достигает критического порога в 2°C, который был установлен в предыдущих договорах как предел, после которого ожидаются серьёзные и необратимые последствия.

Климатическая система Земли сейчас входит в новую и более опасную фазу, которая вызывает срабатывание нескольких критических ситуаций. Одной из самых серьезных является 40% замедление обратного течения в Антарктике из-за стока талых вод с земли в океан вокруг ледяного континента. Это глубинное океанское течение, описываемое как “легкие океана”, несет тепло, углерод, кислород и питательные вещества по всему миру, что влияет на климат, уровень моря и продуктивность экосистем. Фитопланктон, например, является основой морской пищевой цепи и зависит от поднятия питательных веществ, но сниженное циркулирование вод означает стагнацию, угрожая их выживанию.

В Арктике покрытие морского льда теперь часто отсутствует в летние месяцы. Потеря этих ледников, которые важны для отражения солнечного света обратно в космос, означает, что регуляция температуры Земли серьезно нарушена. Сниженная альбедо создала обратную связь, при которой темные океанские воды поглощают больше солнечного света, способствуя дальнейшему повышению глобальной температуры. Гренландия является самым быстро таящим из всех полярных регионов и сейчас способствует ускоренному подъему уровня моря, затрагивающему прибрежные области по всему миру. Еще одной критической точкой при 2°C является коллапс субполярной гиры Лабрадорского моря, который нарушает транспортировку тепла и пресной воды в Северной Атлантике.

Еще одной находящейся в процессе критической точкой является вымирание значительной части амазонского дождевого леса. При глобальном потеплении на уровне 2°C этот процесс начинается с перехода к более открытой саваннеобразной растительности во многих районах. Интенсификация засух и лесных пожаров, а также нарушение осадков, создали замкнутый круг обратной связи. Саванны имеют меньшую биоразнообразность по сравнению с дождевыми лесами и хранят меньше углерода в своей биомассе и почвах. Это снижает общую биоразнообразность Амазонии и ее способность удерживать углерод, что оказывает влияние на глобальную регуляцию климата.

По сравнению с достижением уровня глобального потепления в 1,5°C в 2030-х годах, процент растений в мире, теряющих не менее половины своей жизнеспособной площади, теперь удвоился с 8% до 16%. Процент насекомых, теряющих не менее половины своей жизнеспособной площади, утроился с 6% до 18%. В то же время коралловые рифы были почти полностью уничтожены, потери увеличились с 90% до 99%.

Экстремальные тепловые волны теперь являются частой и серьезной угрозой для многих людей. По сравнению с глобальным потеплением в 1,5°C, процент населения мира, подвергаемого сильной жаре не реже, чем раз в пять лет, увеличился в 2,6 раза, с 14% до 37%.

В связи с этим трендом, средняя продолжительность засухи удвоилась, с двух месяцев при глобальном потеплении на уровне 1,5°C до четырех месяцев при потеплении на 2°C. Количество населения, страдающего от нехватки воды, выросло с 271 млн до 388 млн человек. Засухи, классифицируемые как серьезные и затронувшие 133 млн человек в 2030-х годах, теперь затрагивают 195 млн человек. Недостаток воды затрудняет борьбу с лесными пожарами, которые увеличились почти на треть по всему миру, а в некоторых регионах – еще больше.

С другой стороны, частота экстремальных осадков на суше увеличилась: на 17% при глобальном потеплении на уровне 1,5°C и теперь на 36% при 2°C по сравнению с началом века. В некоторых регионах Азии наблюдаются катастрофические наводнения. Количество населения, пострадавшего от речных наводнений, значительно увеличилось в Бангладеш (546%), Бутане (436%) и Индии (571%) по сравнению с началом века.

Эти последствия и многие другие продолжают увеличивать годовые экономические потери от погодных явлений. Мировой показатель, который составлял 200 миллиардов долларов в 2020 году, более чем удвоился и превысил 400 миллиардов долларов к 2049 году. Это лишь среднегодовой тренд, однако в особо экстремальные годы ущерб может превысить 0,5 триллиона долларов (с учетом инфляции).

К 2049 году масштаб последствий настолько велик, что почти каждая страна внедрила механизм ценообразования на углерод в одной или другой форме – будь то налоги или система квот и торговли. Они устанавливаются относительно доходов, оказывая давление на состоятельных людей и корпорации, которые несоразмерно больше других в обществе производят выбросы. Они также стимулируют принятие низкоуглеродных технологий.

Возникли и другие более инновационные решения, такие как углеродные валюты или виртуальные деньги, которые поощряют использование технологий улавливания углерода. Эти “отрицательные” выбросы включают использование прямого захвата воздуха (DAC), который теперь является многомиллионной отраслью исчисляемыми гигатоннами в год, а также естественные методы, такие как восстановление лесов и почвы.

Для предотвращения возможности манипулирования системой, введены регулирования наднационального органа. Этот орган управляет спросом и предложением, координирует деятельность крупных центральных банков, чтобы обеспечить гарантированную минимальную цену на углеродную валюту, и независимо подтверждает каждую тонну отрицательных выбросов. Теперь введены стандартизированные и надежные методы мониторинга, чтобы обеспечить подлинность углеродного удаления, при поддержке Интернета вещей и широкого распространения устройств, таких как умная пыль, роботы, дроны и т. д., способных передавать данные в реальном времени.

Экологические нормы и законы, которые казались невозможными ранее, начинают осуществляться благодаря сочетанию (а) срочности ситуации, (б) существенного снижения стоимости и практичности чистых технологий и (в) практически исчезнувшего политического влияния поколения бумеров. Конец эры ископаемого топлива, кажется, уже виднеется и требует всего нескольких десятилетий, чтобы весь мир достиг этой цели.

Однако разрушительное воздействие глобального потепления на уровне 2°C угрожает дестабилизировать геополитический порядок. В частности, массовое движение и переселение беженцев стало критической проблемой. Еще одной высокоприоритетной темой для международных переговоров является требование климатически уязвимых и развивающихся стран компенсации – как со стороны более богатых наций, так и со стороны компаний, занимающихся добычей и использованием ископаемого топлива, за причиненный ущерб. Однако возникают сложности в достижении консенсуса по этому вопросу.

Некоторые страны уже прибегают к отчаянным мерам, таким как одностороннее выпускание высотных шаров с серными частицами для вызвания эффекта охлаждения климата, но с потенциально неизвестными побочными эффектами. В Ближнем Востоке и в некоторых регионах Азии возникают территориальные и ресурсные конфликты, которые грозят перерасти в ядерное противостояние.

Больше…

Полное погружение в виртуальную реальность

К концу этого десятилетия компьютеры становятся достаточно мощными устройствами, чтобы привнести полное погружение в виртуальную реальность в обиход.

Другими словами, у пользователей теперь возможность на самом деле «быть» в видеоиграх и прочувствовать графику, аудио и другие эффекты на себе (с тактильной обратной связью), которые практически не отличаются от реального мира.

Этот потрясающий прорыв был достигнут благодаря экспоненциальному росту мощностей вычислительной техники вместе с научными экспериментами предыдущих десятилетий.

В первый раз, человеческий мозг фактически сливается с интеллектом компьютера. Вместо просмотра игры на экране, очках или сетчатке глаза, пользователи теперь могут испытать игру на своей собственной нервной системе, как будто это является продолжением их мозга. Игроки проходят простую, минимально инвазивную процедуру, чтобы вживить нанороботов (устройств, размером с клетку крови) в их тела. Эти микроскопические машины, самонаводящиеся прямо к нейронам в мозге, отвечают за зрительные, слуховые и другие органы чувств. Здесь они остаются в состоянии покоя, но в непосредственной близости от клеток головного мозга.

Когда пользователь хочет испытать моделирование реальности, нанороботы немедленно переходят в нужные точки, подавляя все входы ближайших реальных чувств, и меняют их на сигналы, соответствующие виртуальной среде. Если пользователь решит привести в действие свои конечности и мышцы, нанороботы снова перехватят эти нейрохимические сигналы – подавляя их в «реальном мире», и вместо этого вызывая их «виртуальное» действие в игре. Это означает, что пользователь может сидеть в неподвижном положении, испытывая при этом высокую степень активности и движения.

Хотя большинство людей изначально настороженно относятся к этим устройствам при их появлении немногим ранее (например, для опытных или медицинских целей), но годы тестирования и разработки мер безопасности были окончены. Например, прекращение подачи электроэнергии спровоцирует простое отключение нанороботов от нейронов – что автоматически возвращает пользователя в реальный мир – без какой-либо опасности для организма человека.

Кроме того, эти устройства не являются постоянными и могут быть удалены из организма, если это необходимо. В любом случае, практически невозможно повредить нервные клетки и вызывать длительное повреждение из-за их небольшого размера и ограниченной функциональности. В течение следующих нескольких лет многие люди примут их как естественную часть своего тела – так же, как бактерии и другие микроорганизмы, являющиеся частью желудка, пищеварения и других внутренних органов.

Полное погружение в виртуальную реальность не ограничивается только играми. При столь огромной творческом потенциале технология используется для целого ряда приложений: от бизнеса до образования, подготовки кадров, военных, здравоохранения, проектирования, дизайна, медиа и разнообразных развлечений.

Туризм в настоящее время переживает революцию. Так как людям больше не приходится преодолевать большие расстояния или тратить большие суммы денег, чтобы осмотреть достопримечательности и услышать звуки – они могут теперь просто выйти в интернет. По этой причине большое количество туристических компаний меняет своё направление деятельности для адаптации к новым технологиям.

Конечно, это не значит, что эти интернет-проекции по своей природе лучше, чем реальность. Несмотря на разный масштаб, своим техническим совершенством, по сравнению с графикой предыдущего десятилетия, они все ещё несколько ограничены в точности воспроизведения реального мира, особенно это касается виртуализации городов. На данном этапе программы не имеют достаточного ИИ, виртуальные города часто малонаселены, упускаются некоторые особенности культуры или тонкие детали человеческой идентичности – те вещи, которые делают реальные путешествия намного богаче и интереснее. Потребуются ещё десятилетия на устранение всех этих нюансов.

Однако, подобно тому, как Интернет привел к снижению прибыли в музыкальной индустрии, то же самое сейчас происходит в индустрии туризма. С 2050х годов происходит масштабное сокращение воздушного транспорта, заказов выездных праздников и мероприятий. Последствия изменения климата и ухудшение экологической ситуации также играет свою роль. Всё большее число граждан предпочитают оставаться дома и общаются по большей мере в интернете, в виртуальной среде. То же самое относится и к компаниям, особенно в отношении совещаний и конференций, которые всё чаще проходят в полностью виртуальных условиях.

Одной из областей технологии является индустрия развлечений для взрослых. Полное погружение в виртуальную реальность позволяет пользователям встречаться и взаимодействовать с людьми со всего мира. Это включает в себя виртуальные развлечения с знаменитостями и кинозвездами.

Больше…

Роботы широко распространены

Роботы теперь широко распространены среди основной части общества, появляясь в самых разнообразных формах и функциях. Андроиды особенно популярны среди пожилых людей, вдов, а также инвалидов или нетрудоспособных, для которых они служат в качестве компаньонов, гидов и опекунов. Они также популярны среди одиноких и избегающих социального взаимодействия людей, которые могут развивать отношения без страха или эмоциональных проблем, присущих человеческому обществу. Те, кто ищет «альтернативный» образ жизни, также используют андроидов.

Любители спорта используют роботов как движущихся партнеров, например, на кортах для игры в сквош и теннис, а также в некоторых соревнованиях по единоборствам или фехтованию, где они могут имитировать игроков мирового класса. Такие страны, как Япония и Корея даже начали вещание своих «Олимпиад Роботов», привлекая миллионы зрителей.

Самые дешевые модели андроидов сейчас доступны менее чем за $1000, они продаются в большинстве магазинов на центральных улицах городов, включая хозяйственные магазины, универмаги и магазины электроники. Некоторые наиболее продвинутые модели имеют реалистичную кожу, волосы, глаза, движения губ и другие возможности. Все личные сведения, необходимые для заботы об их «владельце» пре-программированы в мозг андроидов.

Государственное законодательство в отношении этих машин сложно и потребует годы для его полной реализации, но в каждой стране без исключения, машины придерживаются трех основных законов. Они были постулированы почти столетие назад писателем-фантастом Айзеком Азимовым:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред

2. Робот должен выполнять приказы людей, за исключением случаев, когда такие приказы будут противоречить Первому Закону

3. Робот должен заботиться о собственном существовании, за исключением тех случаев, когда вступает в противоречие с Первым и Вторым Законами

В городских районах, роботы, как правило, запитаны с помощью беспроводной передачи энергии. В более отдаленных местах под отрытым небом они могут использовать внутренние супербатареи и фотоэлектрические полимерные покрытия на своих телах. Пьезоэлектрические сетки в их коже, которые производят небольшие объемы электроэнергии при движении, обеспечивают третичный источник энергии.

Заводы и склады в развитом мире полностью обслуживаются только роботами, которые могут перемещаться по проходам и полкам, идентифицировать товары и загружать их в автофургоны практически без вмешательства человека (и со скоростью и эффективностью, которые далеко превосходят последнего). Даже большинство автофургоны теперь автоматизированы, благодаря передовым системам искусственного интеллекта и дорожного движения, с роботами, производящими разгрузку грузов, когда транспортное средство достигло своего пункта назначения.

Повальным увлечением в данный момент являются роботы кошки, собаки и другие домашние животные с высоко реалистичными движениями и поведением, часто неотличимые от настоящих. Они имеют ряд преимуществ перед настоящими, например, никогда не болеют или умирают, никогда не требуют пищи и воды, никогда не царапают и не кусают своих владельцев и никогда не оставляют беспорядок по всему дому. Некоторые виды тропических рыб также популярны в виде роботов, особенно те, которые недавно исчезли. В музеях и на открытых выставках, можно увидеть захватывающие дух реконструкции динозавров и других доисторических форм жизни.

Роботы теперь присутствуют во многих учреждениях, от колесных моделей, которые разносят почту, до тех, которые работают в роли рецепционистов, встречают и приветствуют посетителей, помогают с просьбами, до более продвинутых моделей, способных иметь дело с безопасностью и поддержанием объектов.

В больницах, тонкие процедуры, связанные с нанотехнологическими устройствами переданы исключительно роботам, обладающим гораздо более высокой точностью, чем человеческие руки.

Сельское хозяйство и производство продуктов питания в значительной степени полагается на роботов. Поскольку большая часть пахотных земель в мире превращается в пустыни, гидропонные «вертикальные фермы» являются общей чертой городских центров. За этими фермам с тщательно контролируемым микроклиматом ухаживают роботы и автоматизированные системы, поскольку эта работа требует скорее аналитические способности машин, а не людей.

Больше…

Катастрофа на Фукусиме ликвидирована

Авария на АЭС Фукусима-1 – ядерная катастрофа на японской атомной электростанции, произошедшая 11 марта 2011 года, в результате которой расплавились три из шести ядерных реакторов станции. Это случилось, когда на АЭС обрушилось цунами, вызванное землетрясением Тохоку. Утечка значительного количества радиоактивных материалов привела к крупнейшему ядерному инциденту со времени Чернобыльской катастрофы в апреле 1986 года и ко второму (после Чернобыля) показателю по международной шкале ядерных событий – уровень 7.

Несмотря на то, что не было зарегистрировано ни одного случая смерти, в результате кратковременного облучения около 300 000 человек были вынуждены покинуть этот район, почти 16 000 человек погибли в результате землетрясения и цунами, а 1600 человек погибли из-за условий эвакуации, во время проживания во временном жилье и в результате закрытия больниц. Катастрофа побудила некоторые страны пересмотреть свою политику в области ядерной энергетики. Германия и Швейцария, например, полностью отказались от этой технологии, закрыв свои последние оставшиеся АЭС в 2022 и 2034 годах соответственно.

После аварии на АЭС был начат процесс её очистки и вывода из эксплуатации. Возникли огромные проблемы с очень большим количеством радиоактивной воды, которая попадала в Тихий океан вместе с мусором и даже доходила до западного побережья США. Методы, используемые для удержания этой воды, включали замёрзший подземный барьер с охлаждающей жидкостью, подаваемой в трубы при температуре -30°C. В некоторых частях объекта требовались роботы, так как уровень радиации часто был слишком высок для людей. В 2014 году было подсчитано, что герметизация каждого реактора обойдется в десятки миллиардов долларов и займёт 30–40 лет. К концу 2040-х годов эта операция наконец-то завершится.

Больше…

Мёртвое море пересыхает

Мертвое море — это уникальный геологический феномен. Расположенное между Израилем и Иорданией, оно является самой низкой точкой на Земле. Благодаря чрезвычайно высокому содержанию минеральных солей (20%), в шесть раз выше, чем любой океан, оно полностью лишено жизни, за исключением бактерий экстремофилов. Соли настолько сконцентрированы, что пловцы могут плавать, как пробки, не используя спасательные жилеты. Также считается, что вода в море облегчает боль и лечит различные заболевания кожи и артрит. По этим причинам, оно было всемирно известной туристической достопримечательностью.

К концу 2040-х годов, однако, море практически полностью исчезло. Его основной источник воды, река Иордан на севере, широко отводится для нужд промышленности, сельского хозяйства и домашнего использования. Это сильно уменьшило количество воды в реке, так что к тому моменту, когда она достигает Мертвого моря, остается просто струйка, не достаточная, чтобы возместить потерю воды из-за выпаривания.

На протяжении десятилетий, глубина Мертвого моря резко падала. Эта проблема усугубляется ростом глобальной температуры, который ускорил испарение воды, и растущим населением в регионе. К настоящему времени, от него остается немногим больше пруда. И это несмотря на усилия по отводу воды из Средиземного и близлежащего Красного морей.

Больше…

Влияние теплового стресса на производительность труда удвоилось

В первые годы 21-го века, тепловой стресс в пиковые летние месяцы срезал производительность человеческого труда до приблизительно 90% от полного потенциала. К середине века эта цифра снизилась до 80%. Рост глобальных температур оказывает в настоящее время серьезное влияние на тех, кто работает на улице или в условиях жаркого климата, особенно в средних широтах и тропических регионах, как Юго-Восточная Азия, Северной Америка и Австралия. Эта тенденция имеет место, несмотря на серьёзное сокращение техногенных выбросов CO2.

Хотя роботы теперь выполняют многие человеческие обязанности, тепловой стресс все же остается серьезной проблемой для экономики и общества в целом. Тепловой удар, тепловое истощение, тепловые судороги и другие условия увеличивают риск несчастных случаев и травм. Многие спортивные и развлекательные мероприятия в настоящее время заброшены из-за избыточного тепла и влажности, поэтому люди вынуждены проводить всё больше и больше времени в помещении. Это увеличило привлекательность виртуальной реальности, заменяющей реальный мир.

Больше…