2025

Первый в мире полностью не наносящий ущерба окружающей среде город 2025 Транспорт и инфраструктураЭнергетика и окружающая среда

Первая фаза постройки города Масдар, экопроекта с бюджетом 22 миллиарда долларов, завершена в 2015 году. Этот грандиозный проект расположен рядом с городом Абу-Даби в Объединенных Арабских Эмиратах. Полностью предварительно запланированный и самодостаточный, это первый в мире город, не загрязняющий атмосферу углеродом, а окружающую среду мусором. Использовано большое количество экотехнологий, в том числе самый большой завод по производству солнечной энергии на Ближнем Востоке, ветряные электростанции, фотогальванические элементы на крышах домов, геотермальные источники и водородная электростанция. Потребности города в воде удовлетворяются за счет опреснительной установки, работающей на солнечной энергии. В нем также широко используются разнообразные системы переработки.

Коммерческая деятельность города в основном связана с производством экологически чистых продуктов. Движение на автомобилях запрещено в границах города, вместо этого жители используют комбинированную схему общественного транспорта и персональный автоматический транспорт. Он связан с районами Абу-Даби с помощью железной дороги и существующих шоссе. В нем расположен университет, научно-исследовательский институт и штаб-квартира Международного агентства возобновляемой энергии (IRENA).

Город Масдар значительно расширится в кавершающей фазе проекта к 2025 году, покрыв территорию в 6 квадратных километров. К тому времени он будет вмещать 50 000 жителей и 1 500 предприятий.

 

 

Запущен экспериментальный термоядерный реактор ITER 2025 НанотехнологииЭнергетика и окружающая среда

Искусственно созданная термоядерная реакция уже демонстрировалась в малом масштабе. Существовала задача отыскать способ увеличить его масштаб до уровня коммерческого использования эффективно, экономично и без нанесения вреда окружающей среде.

Реактор ITER, известный ранее как Международный термоядерный экспериментальный реактор, будет первым проектом, удовлетворяющим данным условиям. Он был построен на юге Франции за 20 миллиардов евро за десять лет, это один из самых грандиозных когда-либо предпринимаемых научных проектов, занимающий второе место после Международной космической станции. Это совместный исследовательский проект США, ЕС, Японии, России, Китая, Индии и Южной Кореи.

Чтобы продемонстрировать чистую термоядерную мощь в большом масштабе, реактор должен воспроизвести условия, аналогичные условий в центре Солнца. Для достижения данной цели используется устройство под названием токамак, удерживающее плазму магнитным полем. Это тороидальная вакуумная камера генерирует мощное магнитное поле, не дающее жару достигать стен реактора. Небольшие дозы топлива впрыскиваются и втягиваются в камеру. Здесь они разогреваются до температуры 100 миллионов градусов, формируя плазму. При такой высокой температуре легкие атомные ядра водорода сплавляются вместе, создавая более тяжелые соединения водорода, такие как дейтерий и тритий. Что высвобождает нейтроны и огромное количество энергии

После операционного запуска в 2025 году можно надеяться, что ITER в результате будет производить более 500 мегаватт мощи, порциями в 400 секунд и больше. Его можно сравнить с «Общим европейским тором» (JET), предыдущим рекордсменом по пиковой термоядерной мощи (16МВ), длившейся всего несколько секунд в 1997 году.

Потребуется еще несколько десятилетий, пока реактор ITER будет в достаточной степени усовершенствован. Для того чтобы генерировать продолжительное напряжение для коммерческих нужд, потребуется создать способ задержки плазмы в условиях критической плотности и температур. Для этого понадобится улучшить конструкцию камеры, применить усовершенствованные сверхпроводящие магниты и продвинутые вакуумные системы.

Однако это может привести к конечному прорыву в области энергетики. Если проект окажется удачным, человечество получит доступ к практически неограниченному запасу экологически чистой энергии.

iter experimental fusion reactor 2018 future

Первый испытательный полет космолёта «Скайлон» 2025 Космос
До сих пор все космические аппараты запускаемые с Земли в космос использовали несколько ступеней. Требовалось сбрасывать части ракеты-носителя во время полета, в целях снижения веса. В течение 2020-х годов удалось создать новый космолёт многоразового использования, который может выходить в космос без применения внешних компонентов: разгонных ступеней, внешних ускорителей или сбрасываемых топливных баков. Вместо этого достаточно одного гибридного реактивного ракетного двигателя. 
 
Известный как «Скайлон» (англ., Skylon), проект разработан Британским аэрокосмическим производителем Reaction Engines Limited, базирующийся в Оксфордшире, Англия, финансируемый правительством Великобритании, Европейским космическим агентством и BAE System. Общая стоимость программы оценивается в 10,1 млрд долларов, с удельной ценой космолёта около 270 млн. долларов. Компания BAE Systems приобрела в 2015 году 20% акций компании, вложив первоначальную сумму в размере 29,4 млн долларов на постройку двигателя.
 

Skylon в полёте, изображение Reaction Engines.
 
Skylon способен подниматься в воздух как обычный самолёт, однако, используя специально подготовленную для тежёлого веса полосу, и, достигнув гиперзвуковой скорости в 5,5 Маха и высоты в 26 километров, переходить на питание кислородом из собственных баков, чтобы выйти на орбиту. Это обеспечивает значительное сокращение потребления топлива. Затем он закрывает воздуховод и работает как высокоэффективная ракета, чтобы выполнить оставшуюся часть своего путешествия до орбиты в 300 км над Землёй.
 
Ключевой частью проекта является уникальная силовая установка — два многорежимных турборакетнопрямоточных двигателя ("SABRE") — гиперзвуковой комбинированный синергетический воздушно-реактивный/ракетный двигатель с предварительным охлаждением). То есть, это турборакетные двигатели с дополнительными прямоточными контурами.
 
Хотя грузоподъемность составляет 15 тонн (около 1/3 от Шаттла), каждый космолёт стоит дешевле (около 1/10) и значительно более экономичен во многом благодаря низкому весу SABRE. После завершения миссии, корабль вновь входит в атмосферу с защищенной прочной керамической обшивкой и садится на взлетно-посадочную полосу как обычный самолет. Пройдя всё необходимое техническое обслуживание, он способен к полёту уже через два дня (по сравнению с двумя месяцемя для Шаттла).
 
Наземные испытания двигателя SABRE начались в 2019 году. Первый беспилотный тестовый полет был первоначально запланирован на 2020 год, но впоследствии из-за проблем с финансированием был перенесён на 2025 год. Изначально не приспособленный для экипажа, Скайлон впоследствии будет использоваться и для доставки астронавтов на космическую станцию и обратно. Будущие версии могут быть приспособлены для космического туризма, перевозить до 30 пассажиров в специально построенном модуле со стоимостью билета до 500 000 $ на человека. Скайлон называют самым большим прорывом в ракетно-космической двигателестроительной отрасли с момента изобретения реактивного двигателя – произведя революцию в доступности космоса. Это также приводит к созданию коммерческих авиалайнеров, способных преодолевать расстояния между континентами за четыре часа.


2025–2035 – лабораторная мышь ожила после криосохранения 2025 Биология и медицина

Криосохранение – это процесс, при котором клетки всех живых тканей сохраняются при отрицательной температуре. В разработке этой технологии были достигнуты значительные успехи. Самым выдающимся достижением считается эксперимент, при котором лабораторная мышь выжила после заморозки при температуре  −196°C.

Самой серьезной задачей, которую предстояло решить, было устранение повреждения клеток в процессе кристаллизации при заморозке. В первое десятилетие двадцать первого века проблема была всесторонне решена за счет разработки криопротекторов, позволяющих осуществлять полное стеклование. Другими словами, сохраняемое тело становится больше стеклом, чем кристаллом. 

Однако оставался нерешенным также ряд других проблем. Среди них можно отметить токсичность криопротекторов, а также появление трещин, вызванное термальными напряжениями. В последующие десятилетия ускоряющиеся научные исследования привели к появлению более совершенных и успешных методик, что, в конце концов, позволило оживить мышь после глубокой заморозки.    

Хотя до криосохранения человека пройдет еще много времени (поскольку это также чревато возникновением этических, правовых и социальных барьеров), но, тем не менее, оно уже становится реальностью. Когда-то криосохранение считалось выдумкой научных фантастов, а теперь стало популярной темой современной научной литературы. Множество новых стартап-компаний предлагают «замораживать» клиентов для того, чтобы пробудить их уже в будущем.

future prospects cryopreservation

2025–2030 – пик угрозы биотерроризма 2025 Армия, оружие и войныОбщество и демография

В настоящее время биотехнологии настолько развиты, широко распространены и дешевы, что небольшая группа людей или даже один единственный человек может представлять угрозу для человечества. Настольные лаборатории, генетические базы данных, программное обеспечение с искусственным интеллектом становятся доступными для широких слоев населения. Это позволяет людям с соответствующими знаниями быстро исследовать и синтезировать молекулы ДНК. 

Криминал уже вовсю использует эти средства для производства наркотиков и лекарств (яркий пример – нелегальные интернет-аптеки предыдущих десятилетий). Сейчас дошел черёд и до террористов.

В прошлом государственные ведомства могли сдерживать биотерроризм, жестко контролируя распространение и доступ к патогенным микроорганизмам. Это было достигнуто путем регулирования лабораторного использования потенциально опасных возбудителей, таких как вирус Эбола. Однако появление технологии синтеза ДНК означает, что простое ограничение доступа к опасным возбудителям уже больше не может обеспечивать безопасность. Так как любой ген – это последовательно закодированная информация, стоит только одни раз расшифровать ее, и можно будет синтезировать организм без использования первичных образцов или запаса ДНК.      

По мере совершенствования технологии синтеза, происходит ее удешевление, она становится более доступной и легкой в использовании. Процесс проникновения биотехнологий в современное общество похож на революцию, вызванную персональными компьютерами в начале 1980-х. В то же время для нужд стремительно развивающейся медицины необходим открытый и легкий доступ к генетическим базам данных. Более того, информация о ДНК таких патогенов, как: сибирская язва, ботулизм и оспа, – находится в открытом доступе в Интернете уже не одно десятилетие.    

Легкость, с которой можно создать новый вирус (это может быть еще более смертоносная версия уже существующего), используя относительно простые знания и оборудования, начинает вызывать опасения. Еще более опасная возможность – это создание вируса, который будет в состоянии атаковать отдельные расы или генетические группы людей.

Совсем недавно мир подвергся атаке такого «произведенного на коленке» биологического оружия. Результаты оказались чрезвычайно разрушительными, и до сих пор не все последствия устранены. 

Уровень угрозы начинает снижаться в 2030х из-за того, что такие новые защитные технологии, как нанороботы, становятся доступны населению. Эти крошечные устройства, введенные в кровеносную систему, могут быть запрограммированы на быстрое обнаружение и уничтожение опасных вирусов.

bioterrorism future 2020 2025 2030 timeline terrorism biohazard synthetic genomics

Страницы