Sunday Science: добраться до Альфа-Центавра

Инициатива NASA и DARPA под названием 100 Year Starship (100YSS) заключается в том, чтобы к 2100-му году послать человека к другим звездам. Это гигантская, монументальная задача, которая потребует смелых идей и нестандартного мышления. Одно из возможных решений – это загрузка сознания, что позволит создавать очень гибких и разносторонних астронавтов и их цифровых команд, основа которых – программное обеспечение. В то же время, создание подобных технологий может в результате привести к применениям в неврологии, компьютерной науке и увеличении продолжительности жизни – возможно даже до бесконечности.

Существует несколько основных проблем: "При использовании современных силовых установок, путешествие до ближайшей звезды (Альфа Центавра – 4.73 световых года от Солнца, вокруг которой вращается планета с массой схожей на Земную) займет у нас приблизительно 100 тысяч лет," говорят представители Icarus Interstellar, которые объединились с фондом Дороти Джемисон и фондом Enterprise Developement для управления проектом 100YSS.

"Чтобы уменьшить время полета хотя бы до продолжительности человеческой жизни, ракетам необходима куда более высокая скорость, по крайне мере 5% от скорости света... На самом деле, с физической точки зрения это невозможно при использовании химических ускорителей, так как потребуется топлива больше, чем существует во всей известной вселенной."

Вместо этого команда Икара выбрала проект основанный на ускорении благодаря слиянию, создавая собственный Проект Икар (Project Icarus), таким образом предлагая в миллион раз более энергоэффективный способ ускорения, чем химический. Это не первый проект – Икар стал эволюционным развитием дизайна предыдущего поколения – Дедал.

Естественно, что подобная технология ускорения еще не разработана, так как существует целый ряд серьезных проблем, таких как необходимость в тяжелых нейтронных щитах и риск столкновения с межзвездной пылью, сравнимые с миниатюрными атомными взрывами на поверхности корабля.

Хотя фундаментальный закон Эйнштейна о скорости света, как лимите, все же существуют некоторые способны "обмануть реальность", построив варп-движок. Подробнее об этом можно почитать тут.

Однако, в качестве рационального подхода, все же предположим, что к концу века эти экзотические методы перемещения в космосе еще не будут разработаны.

Таким образом, у нас остается единственное более менее разумное решение – корабль с искусственным интеллектом, и как указывает команда Икара – его необходимо будут наделать высокой автономностью. Если корабль собирается пролететь пять световых лет от Земли, то это значит, что любое сообщение об ошибках займет пять лет на передачу, и еще пять лет, чтобы ответ был получен.

"Десять лет – это слишком много, так что кораблю потребуется очень продвинутый искусственный интеллект, который будет способен сам находить решения проблем с крайне высоким уровнем автономности."

Если технологическая сингулярность все же случиться, то никаких проблем. Однако предположим худший вариант, что сингулярность не наступит к концу века, так что не стоит ждать появление полностью самостоятельного искусственного астронавта. Поэтому не остается ничего другого, как посылать старых добрых людей.

Загрузка разума

Дороговизна и сложность запуска миссии с людьми на борту заключается в том, что им необходима среда обитания и безопасность, в особенности, если корабль двигается с очень высокой скоростью, чтобы достичь Альфа Центавры в течении человеческой жизни.

Один из способов обойтись без живого экипажа – это послать их сознание к звездам – фактически, оцифровать их личности и загрузить в продвинутые сети аугментированные суб-системным ИИ космического корабля. 

Основная идея загрузки сводится к тому, что необходимо взять мозг – астронавта в данном случае, просканировать его структуру со всеми деталями, и создать программную модель, которая при загрузке в соответсвующее физическое пространство, будет функционировать как оригинальный мозг.

Подобная инициатива так же известна как "эмуляция мозга" и "субстратно-независимое сознание" – воспоминания, мысли, чувства, личность и самоидентификация астронавта гипотетически будут скопирована на альтернативную замену мозгу – будь то цифровой, биологический или квантовый компьютер.

Однако этот астронавт полетит не один, его будет сопровождать команда таких же сознаний внедренных в тела роботов или чего-то подобного, которые не будут требовать воздуха, воды, еды, медицинской помощи, радиационной защиты и смогут противостоять высокому ускорению. Кроме того, вес корабля без необходимости в лишних блоках, складах и тому подобного, будет значительно ниже.

Комбинируя достижения в неврологии и компьютерных науках, можно вполне допустить, что к концу века уже будет существовать подобная технология. К счастью, развитие в этой области идет даже быстрее, чем относительно ускорителей. 

Создание мозга

Невролог из MIT – Себастьян Сйюнг предположил, что если модели мозгов станут очень точными, то в конечном итоге мы сможем создать симуляции неотличимые от настоящего сознания. 

В своей работе Connectome, ученый объясняет, что "картографирование" человеческих связей между клетками мозга, уже в обозримом будущем позволит нам загружать собственные мозги в компьютер.

Если уж  на то пошло, то "неврология уже готова к широкомасштабному функциональному картографированию всех нервных связей," утверждает ученый из Гарварда – Джордж Черч, его поддерживают и многие другие исследователи.

Таким образом, предложение технологии загрузки сознания в определенную форму кибер-команды корабля, является наиболее логичным и рациональным в отношении проекта 100YSS. Кроме того, это будет не только полезно для проекта, но и для целых отраслей наук в целом.

К примеру, искусственный мозг может жить куда дольше чем биологический конкурент, так же его можно внедрять в кибeр-тела, которые не только способны противостоять вакууму и тяжелым условиям космоса, но так же они легко перезаряжаются, могут быть меньше и легче чем "хрупкие мешки с костями".

В конечном счете, загруженное сознание человека вместе с аугментированным суб-системным ИИ могут даже просто находится в отдельном твердом теле, которое легко защищать и в то же время, такой симбиоз окажется более продуктивным.

Изоляция и скука? Не смешите меня, к 2100-му году вычислительная система Икара будет способна поддерживать тысячи загруженных сознаний, которые с удовольствием (или нет?) составят компанию астронавтам.

Световые паруса 

Значительное уменьшение веса благодаря загрузке сознаний, позволит новым системам ускорения, таким как "световые паруса", заменить другие типы. В данный момент уже проходят исследования в этой области.

Небольшая масса космических парусов – вкупе с цифровой командой позволит достичь очень высокой скорости, так что время на перелет будет значительно уменьшено. 

Кстати, идея перелета с цифровой командой на борту уже не раз описывалась фантастами. Впервые идею предложил Грег Иган в своей работе Диаспора. В книге Чарли Стросса – Акселерандо, корабль размером с банку колы, толкается в глубокий космос благодаря космическому парусу и мощному лазеру установленному на орбите Юпитера. Таким образом он долетает до близлежащей системы, с командой из 63 загруженных личностей, которые вытворяют кучу веселых вещей по пути. 

"Вот они мы – шестьдесят с чем-то человеческих сознаний. Нас переселили – хотя мы были в сознании – прямо из наших мозгов при использовании потрясающей комбинации из нанотехнологии и электронного резонансного картографирования, так что теперь мы являемся рабочими программами в операционной системе, разработанной для  виртуализации нескольких физических моделей и предоставления симуляции реальности, которая позволит нам не сойти с ума от сенсорной недостаточности.

И вся эта упаковка по размеру не больше чем кончик пальца, встроенная в космический корабль размером с древний Walkman вашей бабули, вращающийся на орбите вокруг коричневого карлика, всего за три световых года от дома."

Хотя такой корабль направляемый лазером из "дома" – это одностороннее путешествие, но данные полученные командой такого корабля можно будет передать при помощи межпланетной сети. 

Концепция подобного корабля с парусом уже существует, хотя работает не на лазерном, а на микроволновом луче. Но насколько эффективен такой корабль в космической среде – пока сказать сложно. Он так же будет подвергаться космическим обломкам пыли и прочему мусору. Без защиты, он либо сойдет с пути и улетит в глубины космоса, либо просто будет уничтожен.

Сайдлоад 

Одна из проблем загруженного сознания в том, что оно будет так же подвергаться воздействию метафизических дискуссий о продолжении личности, ее копировании и тому подобному. Кому-то это может не понравится, хотя лично я был бы дико горд, если бы мое сознание выбрали в качестве участника межзвездной миссии.

Но в качестве превентивной меры можно использовать пред-загрузку. Сайд-загрузка – метод так же предложенный фантастом Грегом Иганом в Zendegi – это процесс тренировки нейронной сети по копированию определенного органического мозга, используя богатые данные от сканирований мозга в действии.

Иган описывает проект "Human Connectome", который будет закончен к концу 2020-х, благодаря множеству сканов мозгов различных людей. Такие карты позволят симулировать работу мозга, при этом с возможностью настройки для эмуляции определенной личности при помощи тренировок и виртуальной реальности. 

Почему не ИИ?

Если все же будет разработан автономный ИИ даже более разумный чем человек, то зачем возиться с загрузкой человека? Хотя стоит поставить вопрос иначе, что если у нас будут технологии для путешествия человеческого сознания, то зачем посылать именно ИИ? Это наше первое путешествие к звездам, а ИИ еще налетается. 

Но не стоит забывать, что вероятнее всего к концу века все мы сильно сольемся с технологиями, так что будущие личности нельзя будет назвать "истинными" людьми или ИИ, но скорее гибридами, смешением, в котором сложно определить что есть что.

В заключение

Так или иначе, глупо полагать, что космос будет завоеван хрупкими, голодными и холодными людьми. Как пишет Сэр Артур Чарльз Кларк в "Конец Детства" – возможно "звезды не для Человека" – по крайне мере не для биологического. 

Космос будет местом для наших пост-биологических внуков, которым предстоит исследовать глубины вселенной в своих удивительных кибер-телах снабженным мощнейшим ИИ и технологиями, которые позволят колонизировать по крайне мере нашу галактику. Именно они смогут преодолеть время. 

Не знаю как вы, но у меня это в определенном смысле вызывает грусть... как бы ни была красива научная фантастика, приключения космических пиратов, распространение человеческой цивилизации, частные кораблики с варп-движками и отделениями для контрабанды... без этого космос будет довольно скучным местом.