Преодолевая барьеры: как человечество готовится к жизни вне Земли

Business Insider 10 тыс. 3 ч 38 мин 36 мин 11.07.2026
Главное

Человечество стоит перед выбором: либо покинуть колыбель-Землю, либо медленно погибнуть на ней, пока Вселенная равнодушно наблюдает за нашим застоем. Чтобы совершить этот рывок, нам придется перерасти собственную биологию, научиться превращать инопланетный реголит в жизнь и переосмыслить само понятие инженерных границ — от возведения километровых шпилей до бурения коры планеты на десятки километров.

🏙 Архитектура невозможного: как небоскребы преодолевают пределы гравитации 0:00

На протяжении десятилетий инженеры и архитекторы соревновались за каждый метр высоты, но до начала XXI века казалось, что человечество уперлось в невидимый потолок. Ситуация изменилась с появлением Бурдж-Халифа (Burj Khalifa) в Дубае — здания, которое вдвое выше Эмпайр-стейт-билдинг . Дэн Аллен (Dan Allen) отмечает, что современные технологии позволяют строить сооружения высотой в милю, о чем грезил еще Фрэнк Ллойд Райт в 1950-х годах . Однако переход от простых стальных каркасов к суперсооружениям потребовал создания совершенно новых «видов» архитектурных систем .

Контрфорсное ядро: секрет устойчивости Бурдж-Халифа 2:25

Главным технологическим прорывом, позволившим преодолеть отметку в 800 метров, стало внедрение так называемого контрфорсного ядра (buttressed core) . До этого небоскребы полагались на центральную опору или внешние выносные элементы (аутригеры), но для зданий нового масштаба этого было недостаточно. Инженеры создали трехкрылую структуру, напоминающую трехногий табурет: если одна ножка немного неустойчива, остальные две обеспечивают идеальный баланс .

Эта система оказалась невероятно эффективной с точки зрения расхода ресурсов:

Тем не менее, даже у контрфорсного ядра есть свой лимит. По мнению Билла Бейкера, ведущего инженера проекта, эта система эффективна до высоты в 1,1–1,2 км . Для строительства объектов высотой в три километра — что в десять раз выше Эйфелевой башни — потребуется создание принципиально иной, возможно, полой структуры, напоминающей вертикальную ферму .

Аэродинамика: почему здания должны «путать» ветер 5:52

На экстремальных высотах главной угрозой становится не вес здания, а ветер. Дэн Аллен посетил аэродинамическую трубу бюро SOM, где инженеры используют высокотехнологичные модели из дорогого немецкого пенопласта и обычные кубики Lego для симуляции городского ландшафта . Лего-кирпичики помогают воссоздать шероховатость земной поверхности и то, как деревья или соседние дома влияют на воздушные потоки .

Основная проблема сверхвысоких строений — это вихри (vortices) . Когда ветер обтекает здание, с подветренной стороны образуется зона низкого давления, создающая эффект «мини-торнадо», которые попеременно толкают конструкцию из стороны в сторону . Если частота этих толчков совпадет с собственной частотой колебаний здания, возникнет резонанс, способный разрушить объект, как это случилось с мостом в Такоме в 1940 году .

Чтобы этого избежать, инженеры применяют стратегию «запутывания ветра»:

  1. Нарушение симметрии: Бурдж-Халифа имеет спиралевидную форму, которая меняет сечение здания по мере набора высоты, не давая вихрям организоваться .
  2. Смена направления: После тестов в аэродинамической трубе проект Бурдж-Халифа был «зеркально развернут» — спираль пустили против часовой стрелки, что позволило увеличить высоту здания на целых 300 метров (высота Эйфелевой башни) по сравнению с первоначальным планом .
  3. Сквозные этажи (Jump floors): В таких зданиях, как 432 Park Avenue в Нью-Йорке, оставляют пустые этажи без остекления, чтобы ветер мог проходить сквозь конструкцию, снижая нагрузку на каркас .

Инерционные гасители: 500-тонные маятники против раскачивания 10:14

Для обеспечения комфорта людей на верхних этажах современные небоскребы оснащаются инерционными гасителями колебаний (TMD — Tuned Mass Damper) . Это гигантские грузы, настроенные как музыкальные инструменты на определенную частоту . Когда ветер толкает здание в одну сторону, маятник по инерции тянет его в противоположную, компенсируя раскачивание.

Дэн Аллен поднялся на 94-й этаж башни Вандербильт 1 (One Vanderbilt) в Нью-Йорке, чтобы увидеть один из таких механизмов весом в 500 тонн . Инженеры сравнивают настройку TMD с хрустальным бокалом: у каждого здания есть свой уникальный «звон» или резонансная частота, которую нужно погасить . Примечательно, что в Бурдж-Халифа такого маятника нет — его форма настолько эффективно рассеивает ветер, что здание справляется без дополнительного груза .

Спирали, мачты и правила измерения высоты 13:18

Одним из самых спорных моментов в архитектуре супервысоких зданий являются шпили. Шпиль Бурдж-Халифа имеет высоту 244 метра — это 30% от общей высоты здания . Фактически, один только этот шпиль мог бы стать 11-м по высоте зданием в Европе . Согласно правилам Совета по высотным зданиям (CTBUH), шпили учитываются в официальном рейтинге, так как являются частью архитектурного замысла, в отличие от антенн .

Дэн Аллен также исследует мир радиомачт, которые удерживаются на растяжках. Например, мачта WTIC в Коннектикуте имеет высоту более 400 метров, но стоит всего 500 тысяч долларов и возводится за 30 дней . Однако такие структуры крайне хрупки: повреждение всего одного троса может привести к катастрофическому обрушению, как это случилось с Варшавской радиомачтой в 1991 году .

Наконец, ключевым ограничением остается материаловедение. Современный бетон в 30 раз прочнее образцов 1950-х годов благодаря суперпластификаторам, снижающим потребность в воде . При строительстве Бурдж-Халифа бетон приходилось качать только ночью и добавлять в смесь ледяную крошку, чтобы он не застывал слишком быстро в условиях пустынной жары . Эти «нишевые» инженерные решения и определяют, насколько близко мы сможем подойти к отметке в одну милю.

🏗️ Трос из будущего и звуковой барьер 25:01

Лифтовой тупик: почему небоскребы уперлись в сталь 25:41

Хотя вопросы аэродинамики и устойчивости конструкций критически важны для сверхвысоких зданий (о чем Дэн Аллен (Dan Allen) упоминал ранее), главным функциональным барьером для роста ввысь стала технология лифтов . В здании высотой 800 метров никто не захочет подниматься по лестнице, однако традиционные системы имеют жесткий физический предел. В шахте длиной 500 метров вес одних только стальных тросов может достигать 27 000 кг . На этой отметке сталь становится настолько тяжелой, что лифт уже не может эффективно поддерживать собственный вес и вес троса одновременно .

Современным решением являются «скай-лобби» — пересадочные узлы, где пассажиры переходят из одного лифта в другой, чтобы продолжить подъем . Однако такая архитектура съедает огромную полезную площадь здания, а необходимость совершать две или три пересадки по пути в апартаменты на вершине «мильной» башни станет кошмаром для жильцов . Технологический прорыв связывают с разработкой UltraRope — троса из углеродного волокна, который планируется использовать в строящейся «Джидда Тауэр» . Этот сверхлегкий материал позволит лифтовым кабинам совершать беспрерывный подъем на высоту до одного километра .

Впрочем, история знала и более радикальные идеи. Еще Фрэнк Ллойд Райт в проекте здания The Illinois высотой в милю предлагал использовать 76 пятиэтажных лифтов на атомной энергии, двигающихся по рельсам со скоростью мили в минуту . Такие фантастические концепты, как X-Seed 4000 (высотой 4 км) или «Токийская Вавилонская башня» (10 км), теоретически возможны, но их реализация упирается не только в лифты, но и в астрономическую стоимость: постройка Вавилонской башни обошлась бы в 22 триллиона долларов, что эквивалентно бюджету 14 500 «Бурдж-Халиф» . В конечном итоге, реальным пределом высоты сегодня является не физика, а экономическая целесообразность и окупаемость каждого вертикального метра .

Сверхзвуковой ренессанс: наследие «Конкорда» и проблема шума 35:06

Последний раз гражданские пассажиры преодолевали звуковой барьер более 20 лет назад на борту легендарного «Конкорда» . Несмотря на роскошь, шампанское и возможность долететь из Нью-Йорка в Лондон менее чем за 3 часа , самолет остался в истории как символ эпохи, выбравшей эффективность вместо скорости. Дэн Аллен (Dan Allen) отмечает, что внутреннее пространство «Конкорда» было крайне тесным: при росте 193 см (6'4") голова пассажира буквально касается потолка, а крошечные окна были вынужденной мерой безопасности для замедления декомпрессии в случае аварии на большой высоте .

Главным врагом сверхзвуковой авиации стал не расход топлива, а шум. В 1973 году после массовых протестов общественности США запретили коммерческие сверхзвуковые полеты над сушей . Причина — звуковой удар (sonic boom). Когда объект летит быстрее скорости звука, он «сжимает» звуковые волны в стену высокого давления, оставляя за собой конус ударной волны .

Вопреки мифам, самолет издает этот грохот не один раз в момент перехода на сверхзвук, а постоянно, пока движется быстрее Маха 1 . Этот «ковров ударный след» на земле имеет ширину примерно в одну милю на каждую тысячу футов высоты . Для самолета на высоте 18 км это означает полосу шума шириной почти 100 км, где громкость достигает 105 децибел — это сравнимо со звуком работающей бензопилы или автомобильного клаксона прямо под ухом . Именно законодательный запрет на шум заставил «Конкорд» летать на сверхзвуке только над океаном, что убило 78% потенциально прибыльных маршрутов .

NASA X-59: превращая взрыв в тихий хлопок 38:45

Чтобы вернуть сверхзвук в небо, необходимо изменить саму физику ударной волны. Над этой задачей NASA и Lockheed Martin работают последние 6 лет, создавая экспериментальный самолет X-59 . Его конструкция выглядит странно:

Цель проекта — снизить уровень шума со 105 до 75 децибел . В тестах NASA это описывается не как взрыв, а как глухой «тук» (thump), напоминающий звук закрывающейся двери автомобиля на другой стороне улицы . В 2018 году NASA уже проводило тесты в Галвестоне, имитируя такой звук для 500 добровольцев, и многие из них едва заметили воздействие .

Однако шум — не единственное препятствие. При переходе к более высоким скоростям (Мах 3 и выше), которые планируют компании Venus Aerospace и Hermeus, возникают новые барьеры. На высоте 30 км (100 000 футов), где воздух разрежен и звук не слышен на земле , любая разгерметизация приведет к закипанию крови пилотов из-за низкого давления . Кроме того, на гиперзвуковых скоростях в дело вступает «термический ад»: кинетический нагрев становится нелинейным . Например, корпус знаменитого SR-71 Blackbird при скорости Мах 3.2 разогревался до 315°C (600°F), что требовало использования титановых сплавов и даже специального азотного наполнения шин, чтобы те не взорвались при посадке .

Сегодня вся индустрия сверхзвука сосредоточена на узкой полоске земли в Калифорнии — авиабазе Эдвардс. Это единственное место в США, где разрешены сверхзвуковые испытания над сушей . Именно здесь X-59 и прототипы других компаний должны доказать, что они могут летать быстро, не вызывая при этом «землетрясений» в жилых кварталах .

🚀 Гиперзвуковая гонка и дилемма экологичного топлива 50:08

Гиперзвуковой прорыв: от одноразовых ракет к многоразовым самолетам 50:08

Дэн Аллен (Dan Allen) отправляется в Атланту, в ангар компании Hermeus, которая находится на переднем крае разработки гиперзвуковых технологий . Основная проблема этой отрасли в США сегодня — «бутылочное горлышко» в инфраструктуре тестирования: почти все разработчики стоят в очереди в инженерный комплекс Arnold Engineering Development Complex . Hermeus пытается решить эту проблему, создавая собственные испытательные мощности и адаптируя существующие военные технологии .

В основе их стратегии лежит модернизация двигателя Pratt & Whitney F-100, который используется в истребителях F-16 . Инженеры заключают его в запатентованную технологическую «оболочку», позволяющую разогнать установку, рассчитанную на 2 Маха, до гиперзвуковых скоростей выше 5 Махов . Это критически важно для Министерства обороны США, которое сейчас инвестирует в основном в «односторонние системы» — ракеты стоимостью 20 миллионов долларов за выстрел, которые уничтожаются при использовании . Переход к многоразовым гиперзвуковым аппаратам должен радикально снизить стоимость выполнения боевых задач и привлечь частный капитал .

Глобальная гонка вооружений подстегивает разработки:

Несмотря на военный приоритет, Дэн Аллен (Dan Allen) задается вопросом о гражданском применении . Ответ разработчиков осторожен: сначала нужно доказать жизнеспособность технологии в полете, прежде чем говорить о пассажирских перевозках .

Экономика и экология: почему билеты на сверхзвук могут не окупиться 54:17

Если в эпоху «Конкорда» разработка субсидировалась правительствами Британии и Франции (а авиакомпании получали самолеты практически бесплатно), то современные стартапы вынуждены искать коммерческую выгоду в условиях жестких экологических норм . Экологический инженер Дэн Резерфорд отмечает, что коммерческий сверхзвук может стать реальностью к 2050 году только при наличии двух условий: технологии «тихого хлопка» (которую ранее в разговоре обсуждали в контексте NASA X-59) и изобилия дешевого устойчивого авиатоплива (SAF) .

Проблема в колоссальной неэффективности:

  1. Расход топлива: Современные Airbus A320 или Boeing 737 расходуют около 3 тонн топлива в час . «Конкорд» сжигал 22,6 тонны в час при гораздо меньшем количестве пассажиров .
  2. Атмосферное воздействие: На высоте 33 000 футов выбросы остаются в атмосфере 2–3 дня . Сверхзвуковые лайнеры на высоте 55 000 футов оставляют загрязнение на 2–3 года, что угрожает озоновому слою .
  3. Экономика SAF: Экологичное топливо сегодня стоит в 2–5 раз дороже обычного и составляет лишь 0,2% от мирового объема потребления .

Для компании Boom, планирующей рейсы через Атлантику, стоимость только топлива на одного пассажира может составить от 1500 до 2000 долларов . При целевой цене билета в 5000 долларов за «туда-обратно» на топливо будет уходить львиная доля выручки . Кроме того, SAF не всегда экологично: если оно производится из пальмового масла с территорий вырубленных лесов, его углеродный след выше, чем у ископаемого топлива . Тем не менее, 97% опрошенных пассажиров бизнес-класса заявляют, что готовы пересесть на сверхзвук ради экономии времени .

Противостояние датчиков: LiDAR против камер Теслы 1:04:37

Переходя от авиации к наземному транспорту, Дэн Аллен (Dan Allen) тестирует беспилотник Waymo в Сан-Франциско . На рынке автономного вождения наметился раскол между двумя подходами к «зрению» машин .

Waymo использует избыточный набор сенсоров:

Илон Маск называет LiDAR «бессмысленной затеей», делая ставку исключительно на 8 камер и искусственный интеллект . Критики, такие как инженер Дэн О’Дауд, считают такой подход опасным, утверждая, что камеры без дополнительных сенсоров никогда не обеспечат абсолютную безопасность . О’Дауд потратил миллионы долларов на рекламу, демонстрирующую, как Tesla на автопилоте (FSD) игнорирует знаки «Стоп» и не останавливается перед школьными автобусами . Впрочем, Waymo также находится под следствием из-за инцидентов в школьных зонах .

Существует 5 уровней автоматизации, и важно понимать: Tesla FSD остается системой 2-го уровня, требующей контроля водителя . Waymo достигла 4-го уровня (без человека за рулем), но всё еще полагается на удаленных операторов-помощников в сложных ситуациях . Одной из главных преград остается непогода: снег блокирует датчики и стирает дорожную разметку . Чтобы решить проблему «длинного хвоста» редких сценариев (например, лося на дороге или торнадо), компании используют симуляции «мировых моделей», превращая солнечные записи в снежные и обучая ИИ реагировать на то, чего он еще не видел в реальности .

🤖 Смерть КитКата и триллион миль до доверия 1:15:15

Пока индустрия беспилотных автомобилей обещает безопасное будущее, реальность на улицах городов оказывается гораздо сложнее симуляций. По некоторым оценкам, прежде чем роботакси смогут доказать свою безопасность, им необходимо наездить триллионы миль, чтобы столкнуться со всеми возможными «краевыми случаями» (edge cases) . Но даже колоссальные вычислительные мощности не способны предсказать, как общество отреагирует на технологическую ошибку, особенно когда она касается эмоций и привязанностей.

Проблема КитКата: когда технологии сталкиваются с чувствами 1:16:06

Дэн Аллен отправляется в район Мишн-Дистрикт в Сан-Франциско, чтобы рассказать одну из самых печальных историй внедрения Waymo . Здесь, у магазина Randa’s Market, жил кот по имени КитКат (KitKat), которого местные жители называли «мэром 16-й улицы» . Трагедия произошла поздно вечером: беспилотник Waymo высадил пассажира, и в момент начала движения кот прыгнул под колеса. Прохожая пыталась привлечь внимание машины и выманить животное, но автомобиль тронулся, убив КитКата .

Этот инцидент стал катализатором мощного общественного протеста. Жители уверены: живой водитель заметил бы человека, обыскивающего пространство под машиной, и не начал бы движение . Смерть любимца района привела к митингам, пресс-конференциям политиков и появлению мемориала, где теперь продают мерч в память о коте . Местные жители открыто выражают свою неприязнь к технологии: «Каждый раз, когда я вижу Waymo, я плюю в него» .

Ситуация с КитКатом показала, как один несчастный случай может подорвать доверие к многомиллиардной индустрии. Еще более серьезный удар по сектору нанесла компания Cruise (принадлежащая GM), чьи операции в Сан-Франциско были приостановлены в 2023 году после того, как беспилотник протащил женщину под днищем . В распоряжении Дэн Аллена оказался отчет пожарного департамента, описывающий значительные травмы пострадавшей . Сегодня парк Cruise превратился в «кладбище роботакси», где машины просто стоят под эстакадами, покрываясь пылью и грязью .

Иллюзия полной автономии: армия людей за кулисами 1:19:32

Главный вопрос, который стоит перед индустрией: сколько людей на самом деле нужно, чтобы управлять одним «беспилотным» такси? . В ходе слушаний в Конгрессе выяснилось, что у Waymo около 70 операторов удаленной поддержки, и примерно половина из них находится на Филиппинах . Это вызывает вопросы о юридической ответственности и юрисдикции в случае аварий .

Личный опыт Дэна Аллена подтвердил хрупкость системы. Когда он пытался забрать коллегу в зоне с плохой сотовой связью, приложение Waymo зависло, а удаленные помощники не смогли запустить поездку заново, что привело к 30-минутному ожиданию . Лойд Ли из Business Insider отмечает, что истинная степень автономии остается туманной: помимо удаленных агентов, существуют целые депо с персоналом для зарядки, обслуживания и чистки машин .

Во время посещения депо Waymo в Сан-Франциско Дэн обнаружил огромную команду — от 60 до 100 человек, выполняющих различные функции . Работа организована до мелочей:

Проблема масштабирования заключается в том, что если количество людей, обслуживающих систему извне, не уменьшится, бизнес-модель не станет экономически выгодной . На текущий момент стоимость поездки на Waymo может в разы превышать Uber или Lyft из-за высокого спроса и операционных издержек .

Социальное сопротивление и «конусная революция» 1:13:26

Не все согласны с тем, что будущее транспорта должно быть беспилотным. Группа активистов под названием Safe Street Rebels начала протесты, обнаружив уязвимость технологии: если поставить обычный дорожный конус на капот Waymo, машина полностью блокируется . Активисты утверждают, что это «мирный способ показать несовершенство технологии», которая часто мешает машинам экстренных служб .

Ранее в разговоре упоминались проблемы с лидарами и камерами, но здесь критика переходит в социальную плоскость. Жители Сан-Франциско, такие как Рен и Остин, продвигают идею «медленных улиц» (slow streets), где приоритет отдается людям, а не автомобилям . Они указывают, что беспилотники плохо понимают физические барьеры, предназначенные для успокоения трафика .

В качестве примера альтернативного пути приводится Хельсинки. В 2023 году в столице Финляндии было зафиксировано ноль смертей в ДТП . Этого добились не с помощью ИИ, а путем снижения скорости до 30 км/ч, изменения дизайна улиц (сужение дорог, посадка деревьев ближе к трафику) и инвестиций в общественный транспорт .

Промышленная автономия: где беспилотники уже победили 1:37:14

В то время как городские улицы остаются полем битвы, в закрытых промышленных зонах автономия 5-го уровня уже стала реальностью. В порту Окленда, одном из крупнейших в США, бесконечные потоки грузовиков перемещаются в предсказуемой, контролируемой среде . Дон Бернетт, генеральный директор Kodiak, покинул Google (подразделение беспилотников), осознав, что грузоперевозки — это более реалистичный путь к внедрению технологии .

Примеры успешной эксплуатации включают:

  1. Добыча песка в бассейне Пермиан: Компания Atlas Energy использует полностью беспилотные грузовики без людей в кабине и без удаленного мониторинга для доставки песка для ГРП .
  2. Горнодобывающая промышленность: Компания Rio Tinto эксплуатирует автономные грузовики уже более 15 лет . В их операционном центре за 1500 км от карьеров сидят 600 человек, контролирующих деятельность целого региона .

Промышленная среда — скучная, грязная и опасная — оказалась идеальной для ИИ . Здесь нет необходимости предсказывать поведение домашних животных или протестующих с конусами, что делает полную автономию здесь не мечтой будущего, а повседневным инструментом настоящего.

🏋️ Анатомия силы: Почему человек способен поднимать тонны 1:44:23

С древнейших времен мерилом человеческой силы служили тяжелые камни. В Исландии легендарный камень Хусафель весом 186 кг (410 фунтов) считается эталоном, который на протяжении 250 лет могли поднять лишь единицы . Сегодня профессиональные атлеты — это люди, которые превратили борьбу с гравитацией в точную науку. Дэн Аллен отмечает, что современные рекордсмены становятся крупнее и сильнее, чем когда-либо в истории, поднимая веса, в три, пять и более раз превышающие их собственный . Если раньше достижение в 500 кг в становой тяге казалось невозможным, то после триумфа Эдди Холла в 2016 году эта планка стала реальностью . Ученые начали изучать структуру тела таких гигантов, чтобы понять, существует ли предел того, что может выдержать человеческая плоть.

Секрет «мышц-стабилизаторов» и феномен Эдди Холла 1:46:36

Когда Эдди Холл установил свой исторический рекорд в становой тяге, мир увидел не просто огромного человека, а результат уникальной генетической адаптации . Позже его рекорд в 500 кг был побит Хафтором Бьёрнссоном, который поднял 501 кг, доказав, что предел ещё не достигнут . Чтобы разобраться в природе этой силы, исследователи из Университета Лафборо провели серию тестов на теле Эдди Холла . Сканирование показало, что его мышечная масса нижней части тела была более чем в два раза больше, чем у нетренированных мужчин .

Однако ключевым открытием стала не общая масса, а специфическое распределение гипертрофии:

Тесты на прыжковую мощность показали, что Эдди Холл на 40% мощнее самых атлетичных профессиональных баскетболистов . В лабораторных условиях он развил силу в 7 483 ньютона, что эквивалентно силе, необходимой для поднятия 750 кг . Это дает ученым основания полагать, что теоретический максимум человеческой силы в становой тяге может находиться именно в районе 750 кг, если атлета специально тренировать под этот показатель .

Забытые рекорды: Бэк-лифт и предел в три тонны 1:55:03

Существуют виды упражнений, в которых цифры кажутся за гранью реальности. Речь идет о «бэк-лифте» (подъеме веса спиной), популярном в эпоху силачей прошлого. Грэг Эрнст, фермер и кузнец из Новой Шотландии, в 1993 году установил мировой рекорд, подняв платформу с двумя автомобилями Ford Festiva и их водителями . Общий вес составил 2 422 кг (5 340 фунтов) .

Хотя этот рекорд официально зафиксирован представителями Книги рекордов Гиннесса, такие упражнения редко встречаются в современном спорте из-за колоссального риска . Грэг Эрнст предупреждает, что малейшее переразгибание коленей под таким весом мгновенно уничтожит ноги атлета . Тем не менее, Грэг уверен, что при современном уровне питания и тренировок человек мог бы поднять спиной более 3 175 кг (7 000 фунтов) . Для сравнения, его собственный рацион на пике формы включал 2,2 кг говядины и 7,5 литров молока ежедневно .

Биомеханические рычаги: Почему пропорции решают всё 2:00:35

Сила — это не только объем мышц, но и физика рычагов. Грэг Эрнст отмечает, что одни люди «заточены» под жим лежа, а другие — под становую тягу или перенос камней . Это подтверждается на примере Майка Кунса, пауэрлифтера из Аллентауна, который при собственном небольшом весе приседает с результатом более 250 кг, что в четыре раза превышает его массу тела . В то время как такие гиганты, как Эдди Холл, могут приседать лишь с весом, превышающим их собственный в 2,5 раза .

Преимущества и недостатки атлета определяются его скелетными пропорциями:

Майк Кунс обладает строением, которое делает его «королем приседа», но крайне неэффективным в становой тяге . Из-за его пропорций штанга в приседе проходит гораздо меньшее расстояние по сравнению с высокими атлетами . «Другие лифтеры завидуют моим рычагам, пока им не приходится тянуться за чем-то на верхнюю полку в магазине», — шутит Майк . Эти анатомические нюансы создают жесткие рамки: человек с определенным строением скелета может достичь мирового рекорда в одном упражнении, но физически никогда не сможет догнать конкурентов в другом.

⚡️ Взламывая биологию и твердую породу: Сверхсила и энергия земных недр 2:05:30

Когда мы говорим о пределах человеческих возможностей, мы часто упираемся не в физику, а в биологические «предохранители». Человеческое тело — это сложная система рычагов и тканей, которая, как обсуждалось ранее в контексте анатомии Эдди Холла и Стюарта Джеймисона, подчиняется строгим правилам биомеханики. Однако за пределами геометрии костей лежит управление силой на уровне нейронов и гормонов. Дэн Аллен (Dan Allen) исследует, как атлеты и инженеры пытаются обойти естественные ограничения, будь то ментальные блоки мозга или километры раскаленного гранита под нашими ногами.

Истерическая сила: как мозг сдерживает мышцы 2:07:06

Современные стронгмены, такие как Хафтор Бьёрнссон и Митчелл Хупер, вплотную приблизились к отметке становой тяги в 505 кг . Но чтобы поднять такой вес, недостаточно просто иметь огромные мышцы и потреблять 10 000 калорий в день . Главный секрет кроется в преодолении неврологических ингибиторов . Наша нервная система контролирует мышцы так, чтобы они не сокращались с силой, способной оторвать сухожилия от костей или сломать собственный скелет . Когда мозг чувствует, что нагрузка слишком велика, он просто «отключает» питание мышц во избежание травмы.

Снижение этих ингибиций позволяет совершать то, что наука называет «истерической силой» (hysterical strength) — внезапный всплеск суперсилы, вызванный адреналином в моменты смертельной опасности . Эдди Холл вспоминает, что для своего рекордного подъема в 500 кг ему пришлось ввести себя в состояние транса, визуализируя автокатастрофу, в которой его дети зажаты под машиной . В таком режиме «бей или беги» сердце качает кровь быстрее, легкие жадно поглощают кислород, а мышцы активируют гораздо больше двигательных единиц, чем в обычном состоянии . Это позволяет атлетам подобраться к своему истинному биологическому максимуму, который в обычных условиях недоступен из-за встроенных в мозг «протоколов безопасности» .

«Улучшенные игры» и легальный допинг 2:11:40

Если ментальные блоки — это программное ограничение, то стероиды и препараты, повышающие производительность (PED), — это попытка обновить «железо». Анаболические стероиды могут увеличить силу атлета на 5–20% . По оценкам, около 4 миллионов американцев используют их для спортивных или косметических целей . В мире стронгменов использование препаратов — секрет Полишинеля; эксперты утверждают, что практически никто на вершине этого спорта не является «натуралом» .

Концепция «Улучшенных игр» (Enhanced Games), продвигаемая Аароном Д'Сузой, предлагает снять клеймо позора с допинга и создать альтернативную Олимпиаду . Основные идеи движения:

Д'Суза верит, что на таких играх мировые рекорды будут полностью стерты . Однако даже с экстремальными дозами тестостерона и гормона роста существуют пределы. Например, избыточное накопление воды в организме может привести к тому, что атлет не сможет даже сжать пальцы вокруг грифа штанги . По оценкам экспертов, теоретический предел становой тяги с использованием всех возможных препаратов может составить около 500–550 кг (1100–1200 фунтов), так как дальнейший рост силы становится экспоненциально сложным .

Бурение миллиметровыми волнами: технология Quaise Energy 2:22:31

Пока биологи пытаются взломать пределы тела, инженеры стремятся преодолеть физические границы Земли. Самая глубокая вертикальная скважина в мире — Кольская сверхглубокая — достигла лишь 12 262 метров . Это всего 0,2% пути до ядра планеты . Главным препятствием на пути вниз становится жара: температура растет примерно на 25°C на каждый километр . На глубине 15–20 км обычные стальные буры просто плавятся и теряют эффективность .

Стартап Quaise Energy предлагает радикальное решение: отказаться от механического бурения в пользу миллиметровых волн . Вместо того чтобы дробить породу, технология буквально испаряет её, превращая гранит в стекло . Ключевые элементы технологии Quaise:

  1. Гиротрон: устройство, заимствованное из ядерной физики, генерирующее до мегаватта микроволновой энергии .
  2. Волновод: полая труба, по которой луч направляется глубоко под землю .
  3. Сверхкритическая вода: на глубине 20 км при температуре 500°C вода переходит в четвертое состояние, перенося в 10 раз больше энергии, чем обычный пар .

Во время демонстрации в лаборатории Хьюстона луч миллиметровых волн за считанные секунды превращает твердую породу в раскаленную лаву, которая при остывании становится черным стеклом, напоминающим обсидиан . Это решает еще одну проблему глубокого бурения — литостатическое давление . На глубине 10 км давление составляет около 2800 кг на квадратный сантиметр, что заставляет стенки скважины «схлопываться» . Стеклянная футеровка, образующаяся при испарении породы, служит естественной крепью, стабилизирующей ствол скважины без необходимости использования сложной системы обсадных труб . Если Quaise удастся достичь глубины 20 км, это откроет доступ к практически безграничному источнику чистой геотермальной энергии в любой точке планеты .

🛰️ Сейсмические разломы и небесные города: новые границы обитания 2:30:42

Цена «глубокого» тепла: землетрясения и экономика бурения 2:30:56

Развитие геотермальной энергетики сегодня переходит из лабораторных условий в полевые. Дэн Аллен посетил испытательный полигон в Марбл-Фолс, штат Техас, где компания Quaise пытается достичь глубины в 1 километр . Этот этап критически важен, так как он демонстрирует жизнеспособность бурения в твердых гранитных породах, которые составляют основу глубоких слоев земной коры . Однако чем глубже мы проникаем, тем меньше мы знаем о том, что находится у нас под ногами. Традиционные сейсмические данные часто оказываются неточными: так, при бурении Кольской сверхглубокой скважины ученые ожидали встретить базальт, но наткнулись на воду и газообразный водород .

Главным риском при попытке извлечь «суперкритическую» энергию остается техногенная сейсмичность. История знает трагические примеры:

Тем не менее, эксперты отрасли утверждают, что риски управляемы. Сейсмическая активность возникает не в процессе бурения, а при создании систем циркуляции воды (EGS) . Современные нормативы и датчики позволяют удерживать вибрации на уровне, сопоставимом с шумом на рок-концерте или футбольном матче .

Второй барьер — это катастрофический рост стоимости работ. Если в нефтегазовой отрасли бурение стоит $1–2 тыс. за метр, то на глубине свыше 5 миль (8 км) цена взлетает до $30 тыс. за метр из-за износа оборудования и времени работы буровой установки . Чтобы геотермальная энергия стала конкурентоспособной, её стоимость должна опуститься до $50 за мегаватт-час . Решение проблемы многие видят в использовании опыта и кадров нефтегазового сектора: до 80% инвестиций в геотермальные проекты требуют компетенций, уже существующих в индустрии ископаемого топлива .

Альтернативные стратегии: горизонтальное бурение и прямой обогрев 2:42:42

Пока одни пытаются ставить рекорды глубины, другие, как компания Fervo Energy, меняют саму стратегию. Вместо того чтобы бурить вертикально на десятки километров, они используют опыт фрекинга: бурят на глубину около 1,5 км, а затем поворачивают бур горизонтально на расстояние более мили . Это увеличивает площадь контакта с горячей породой и позволяет capturing больше энергии без экстремальных инженерных сложностей . Такие проекты уже находят применение: Google заключил контракт с Fervo для энергоснабжения своих дата-центров в Неваде .

Важным аспектом остается КПД. Превращение геотермального тепла в электричество через турбины крайне неэффективно — теряется до 85% энергии . Ученые из Корнеллского университета предлагают использовать геотермальную энергию напрямую для отопления и охлаждения . Такая система работает в 6–8 раз эффективнее любых современных кондиционеров и позволяет использовать до 85% потенциала недр . Как резюмирует Дэн Аллен, ограничений в глубине бурения практически нет — это лишь вопрос финансирования и поставленных целей .

Цилиндры О’Нила: города в небе вместо пыльного Марса 2:48:41

Разговор о пределах человеческих возможностей неизбежно приводит к теме колонизации космоса. Дэн Аллен отмечает, что жизнь на Марсе или Луне может оказаться «почти невозможной» из-за экстремальных условий . Жизнь в тесных подземных бункерах, переработка собственной мочи в питьевую воду и постоянная угроза рака от радиации (которую ранее обсуждали в контексте биологических барьеров) делают идею планетной колонизации малопривлекательной .

В качестве альтернативы выступает концепция профессора Джерарда К. О’Нила, предложенная им еще в 1970-х годах . Вместо того чтобы пытаться адаптироваться к чужим планетам, О’Нил предложил строить гигантские вращающиеся орбитальные города — «Цилиндры О’Нила» .

Эта идея вдохновила авторов «Вавилона-5» и фильма «Интерстеллар» . Сегодня главным последователем О’Нила является Джефф Безос. Будучи студентом О’Нила в Принстоне, Безос проникся мечтой о цивилизации из триллиона человек, живущих в Солнечной системе . В его видении это позволит иметь тысячи Эйнштейнов и Моцартов, сохранив при этом Землю как «заповедник», вынеся тяжелую промышленность в космос .

Однако для реализации этой мечты человечеству необходимо освоить технологию ISRU (использование ресурсов на месте), чтобы не везти каждый кирпич с Земли, — тема, ставшая ключевым вызовом для следующего этапа космической гонки .

🚀 Жизнь «на подножном корму»: ресурсы и радиация 2:55:55

Добыча ресурсов на Луне и Марсе (ISRU): космическая автономия 2:55:55

Как отмечает ведущий Дэн Аллен, даже с появлением многоразовых ракет вывод грузов с Земли остается запредельно дорогим удовольствием . Для создания полноценной цивилизации вне нашей планеты человечеству придется освоить концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization) — использование местных ресурсов «на месте» . Это означает превращение инопланетной пыли, льда и атмосферных газов в воду, воздух и, что самое важное, в ракетное топливо.

На сегодняшний день над этой задачей работают сразу несколько крупных игроков:

Однако реальность гораздо суровее лабораторных тестов. Келли и Зак Вайнерсмит, авторы книги о сложностях освоения космоса, указывают на «водную ловушку» реголита . Технически в лунном грунте есть вода, но её концентрация ничтожна: чтобы получить всего 3 кг питьевой воды, придется «запечь» около 6 тонн реголита . Более высокие концентрации льда находятся на южном полюсе Луны, в кратерах вечной тени, но их добыча требует колоссального количества энергии . По этой причине эксперты все чаще говорят о необходимости ядерных реакторов деления для лунных баз, так как солнечные панели не справятся с масштабами производства топлива .

Амбиции Илона Маска по колонизации Марса ещё выше . Его план «Refillable Mars» опирается на реактор Сабатье, который должен превращать марсианский CO2 и добытый из-под земли лед в метан и кислород — компоненты топлива для Starship . Критики называют эту схему «Regrettable Mars» (Марс, о котором придется пожалеть), так как любая поломка реактора или слишком глубокое залегание льда сделают невозможным возвращение экипажа домой . Для работы такой химической фабрики потребуется солнечная ферма размером с 20 футбольных полей, которая к тому же должна пережить глобальные пылевые бури, способные длиться месяцами .

Космическая радиация: невидимый барьер для миграции 3:09:29

Если проблемы с топливом — это вопрос инженерии и логистики, то радиация — это фундаментальный биологический барьер. Земля защищена магнитным полем и поясами Ван Аллена, которые удерживают опасные заряженные частицы . Но как только человек покидает этот «пузырь», уровень радиации растет экспоненциально .

Доктор Джеймс Логан, бывший медицинский советник NASA, сравнивает отношение агентства к радиации с отношением NFL к хронической травматической энцефалопатии (CTE) у игроков: «Тренера волнует победа в игре, а последствия для здоровья игрока проявятся лишь спустя годы» . Космическое излучение — это не только риск рака или катаракты, но и прямая угроза мозгу: последние исследования подтверждают риск когнитивного снижения из-за нейротоксичности радиации .

Цифры выглядят пугающе:

  1. Астронавты на МКС получают дозу в 100 раз выше, чем на поверхности Земли .
  2. Лимит NASA на всю карьеру астронавта составляет 600 миллизивертов .
  3. Трехлетняя миссия на Марс подвергнет экипаж облучению в 1650 миллизивертов, что эквивалентно 16 000 рентгеновских снимков грудной клетки .

Особую опасность представляют солнечные вспышки. В 1972 году, между миссиями «Аполлон», произошел выброс, который убил бы астронавтов на Луне в течение нескольких часов, если бы они находились на поверхности . Доктор Логан предлагает радикально пересмотреть дизайн кораблей: вместо длинных тонких ракет строить сферические суда, где жилые модули находятся в центре и окружены максимальной массой (водой или топливом) для защиты .

На самой Луне или Марсе людям, вероятно, придется «жить как муравьям или кротам» . Оптимальным решением считается использование естественных лавовых трубок — подземных тоннелей, где скальная порода служит естественным щитом . Если их не окажется рядом, базы придется засыпать многометровым слоем реголита .

Экосистема выживания: еда и отходы 3:14:19

Жизнь вне Земли требует полной замкнутости цикла. На МКС уже сегодня перерабатывается 98% всей воды, включая пот, выдыхаемый воздух и мочу . Но в дальнем космосе придется перерабатывать даже твердые отходы. Астронавты используют ироничные термины вроде «бурая форель» (brown trout) для описания фекалий, случайно улетевших из космического туалета в условиях микрогравитации . На Марсе же эти отходы станут ценным ресурсом для удобрения теплиц.

Однако выращивание еды в марсианском грунте сопряжено со смертельным риском. Реголит содержит перхлораты — токсичные соединения, разрушающие щитовидную железу . Их концентрация на Марсе в 400 000 раз превышает безопасный для человека уровень . Кроме того, марсианская пыль крайне абразивна — она похожа на мелкодисперсную наждачную бумагу, которая при попадании в легкие вызывает рубцевание тканей .

Попытки создать замкнутую биосферу на Земле пока заканчивались неудачами. Проект «Биосфера-2» в Аризоне стоимостью 200 миллионов долларов показал, что даже при наличии земной гравитации и солнечного света поддерживать баланс кислорода и выращивать достаточно еды для 8 человек невероятно сложно . Перенос этого опыта на «мертвую» планету с ядовитой почвой станет самым суровым испытанием в истории человечества .

🚀 Медицина будущего и репродуктивный барьер: сможет ли человек выжить вне Земли? 3:20:55

Дэн Аллен и приглашенные эксперты завершают исследование пределов человеческих возможностей самым сложным вопросом: готов ли наш вид биологически и юридически стать межпланетным? Если психологические проблемы изоляции кажутся преодолимыми — что доказал годовой эксперимент в симуляторе марсианской базы и опыт астронавта Фрэнка Рубио , — то физиология и медицина ставят перед учеными барьеры, которые мы пока не знаем, как обойти. В космосе ближайшая больница находится в сотнях миллионов миль , и это меняет правила игры для каждого аспекта здравоохранения.

Хирургия в невесомости: когда кровь не течет, а парит 3:22:02

Одной из самых пугающих проблем долгосрочных миссий является необходимость проведения хирургических операций в условиях микрогравитации. На Земле гравитация — невидимый помощник хирурга: она заставляет кровь вытекать из раны и стекать вниз. В космосе же при разрезе сосудов кровь не будет «уходить» — она начнет скапливаться прямо в ране, образуя дрожащие купола и сферы, которые закрывают обзор врачу .

Эксперименты на борту самолетов NASA, имитирующих невесомость (так называемых «рвотных кометах»), показали пугающие результаты: при вскрытии артерии у подопытного кролика кровь разлеталась по кабине в виде плавающих сфер . Хотя ученым удалось успешно провести лапароскопию 45-килограммовой свинье в таких условиях , проведение полноценной операции на человеке остается огромным риском.

Проблемы на этом не заканчиваются:

Институт TRISH (Translational Research Institute for Space Health) сейчас активно собирает биомедицинские данные коммерческих полетов, чтобы понять, как меняется тело в орбитальном полете и подготовиться к будущим вызовам .

Биологическая цена адаптации: «сосущие штаны» и хрупкие кости 3:25:04

Человеческий мозг удивительно адаптивен: через восемь месяцев жизни в космосе чувство «парения» становится для астронавта нормальным, а навык ходьбы по земле почти забывается . Однако тело страдает. Без гравитации биологические жидкости перемещаются в верхнюю часть туловища, из-за чего первые недели астронавты чувствуют себя так, будто у них сильный насморк из-за прилива крови к голове . Это создает колоссальную нагрузку на сердце, так как ударный объем крови значительно возрастает .

Но главным врагом остается потеря костной массы. Скелет, лишенный нагрузки, начинает разрушаться с пугающей скоростью . Чтобы замедлить этот процесс, астронавты используют тренажеры вроде ARED, которые с помощью вакуумных цилиндров имитируют земное сопротивление . Ранее в обсуждении упоминались цилиндры О’Нила как способ создания искусственной гравитации, но эксперты отмечают «эффект стиральной машины»: если все люди на вращающейся станции одновременно побегут в одну сторону (например, на концерт Тейлор Свифт), возникнет дисбаланс, способный вызвать опасные колебания конструкции .

Знаменитое «исследование близнецов» NASA на примере Скотта и Марка Келли показало, что год в космосе вызывает необратимые изменения: повреждение ДНК, усиление воспалительных процессов и замедление когнитивных функций . Дэн Аллен подчеркивает: мы до сих пор не знаем «рецепта гравитации» — сколько времени и в каком объеме человеку нужно находиться в условиях частичной гравитации (как на Марсе или Луне), чтобы выжить . В качестве временного решения используются «сосущие штаны» (LBNP) — вакуумный костюм, который принудительно оттягивает кровь к ногам, хотя это часто приводит к обморокам у космонавтов .

Секс и репродукция: главная угроза колонизации 3:29:13

Без возможности воспроизводства космос останется для нас лишь «очень дорогим отелем без возможности выезда», а не новым домом . Вокруг секса в космосе существует множество мифов, включая легенду о «клубе трех дельфинов» — якобы секретном эксперименте NASA по групповому сексу в воде . Однако реальность куда прозаичнее: эксперты уверены, что полноценного полового акта в космосе еще никогда не было .

Алекс Лайандекер из ASLRI (Институт перспективных исследований космической жизни) указывает на критические биологические препятствия . Науке до сих пор неизвестно ни одного случая успешной беременности млекопитающих в космосе. Эксперименты на крысах показали, что они спариваются на орбите, но беременность не наступает . План Илона Маска отправить миллион человек на Марс в этих условиях выглядит неэтичным: «Это все равно что рожать детей в центре Чернобыля, просто чтобы посмотреть, что получится», — заявляют эксперты .

Текущая цель исследователей — добиться первой успешной беременности и родов в космосе к 2055 году . До этого момента любые попытки создания колоний на других планетах остаются биологически невозможными.

Правовой вакуум и марсианские законы Илона Маска 3:33:24

Когда мы преодолеем медицинские барьеры, мы столкнемся с политическими. Договор о космосе 1967 года гласит, что ни одна нация не может претендовать на суверенитет над небесными телами . Однако Илон Маск уже включил в условия обслуживания Starlink пункт о том, что Марс будет «свободной планетой», не подчиняющейся законам Земли .

Это создает опасный прецедент: если богатейший человек планеты, обладающий ресурсами для колонизации, решит игнорировать международное право, в космосе не будет шерифов или судов, способных его остановить . Вопрос управления в герметичной «металлической трубке» в миллионах миль от дома становится вопросом жизни и смерти.

Завершая дискуссию, Дэн Аллен отмечает, что, несмотря на скептицизм, человечество стоит на пороге «неоткрытой страны» — будущего . Сегодня мы не готовы к экспансии ни технически, ни биологически, ни юридически . Но, как напоминают эксперты, 20 лет назад и возвращаемые ступени ракет казались фантастикой. Наш выбор прост: либо мы научимся жить среди звезд, либо в конечном итоге погибнем как вид, ограниченный одной планетой .

💬 Цитаты

«Мы либо покинем планету, либо погибнем. Вселенная, похоже, совершенно равнодушна к этому выбору.»

«Мы можем иметь триллион человек в Солнечной системе, а значит, у нас будет тысяча Моцартов и тысяча Эйнштейнов.»

«Мы определяем сверхчеловечество как состояние, в котором мы больше не ограничены нашей биологией.»

«Ветер — это определяющий фактор для любого сверхвысокого здания. Мы стараемся запутать его при любой возможности.»

Дэн Аллен 08:15

«Проведение зачатия и родов в космосе к 2055 году — наша амбициозная цель. Без этого у человечества нет будущего вне Земли.»

Алекс Лайандекер 3:32:46
👥 Спикеры
📖 Термины
Контрфорсное ядро
Структурная система для сверхвысоких зданий, обеспечивающая устойчивость к ветровым нагрузкам.
ISRU
Технологии использования местных ресурсов на других планетах для жизнеобеспечения.
SAF
Экологически устойчивое авиационное топливо, альтернатива традиционному керосину.
Цилиндр О’Нила
Проект космического поселения, создающего искусственную гравитацию за счет вращения.
Инженерия Бурдж-Халифа Waymo Колонизация космоса Гиперзвуковая авиация Эдди Холл