Николелис понимает, что, прежде чем экзоскелет станет реальностью, придется преодолеть множество препятствий. Во-первых, необходимо разработать новое поколение микросхем, которые можно будет безопасно устанавливать непосредственно в мозг и оставлять там по крайней мере на несколько лет. Во-вторых, необходимо сконструировать беспроводные датчики, чтобы экзоскелету ничто не мешало двигаться. Сигналы от мозга станут поступать по беспроводной связи в компьютер размером с сотовый телефон, который, вероятно, нужно будет носить на поясе. В-третьих, нужно еще многое сделать для расшифровки и интерпретации сигналов мозга при помощи компьютера. Обезьяне, чтобы управлять механической рукой, достаточно нескольких сотен нейронов. Человеку для управления рукой или ногой потребуется их несколько тысяч. И, в-четвертых, необходимо найти источник энергии, который был бы портативным и притом достаточно мощным, чтобы обеспечивать электропитанием целый экзоскелет.
Николелис ставит перед собой сложную цель: подготовить действующий экзоскелет к чемпионату мира 2014 г. в Бразилии, где парализованный бразилец смог бы нанести первый символический удар по мячу. Он с гордостью сказал мне: «Это наша бразильская лунная программа».
Аватары и суррогаты
В фильме «Суррогаты» Брюс Уиллис сыграл агента ФБР, расследующего серию загадочных убийств. Ученые создали настолько совершенные экзоскелеты, что они по всем параметрам превзошли естественные возможности людей. Эти механические существа очень сильны и обладают совершенными телами. Мало того, они настолько совершенны, то человечество попало в зависимость от них. Теперь люди проводят жизнь в специальных капсулах, мысленно управляя своими красивыми и совершенными суррогатами при помощи беспроводных технологий. Куда бы вы ни пошли, везде увидите деловых «людей», занятых работой, но это лишь отлично сделанные суррогаты. Их стареющие хозяева скрыты от чужих глаз, что очень удобно. Однако сюжет делает резкий поворот, когда Брюс Уиллис обнаруживает, что человек, стоящий за убийствами, может быть связан с тем самым ученым, которому общество обязано изобретением суррогатов. В результате он начинает задумываться, что на самом деле представляют собой суррогаты — благословение или проклятье.
А в блокбастере «Аватар» на Земле к 2154 г. истощились залежи большинства полезных ископаемых, в результате чего горнорудная компания в поисках редкого металла анобтаниума отправляется на отдаленный спутник по имени Пандора в системе альфы Центавра. На этом спутнике обитают местные племена, которые называют себя на’ви и живут в гармонии с природой. Для общения с аборигенами специально обученных работников помещают в капсулы, откуда они учатся мысленно управлять телами аборигенов, выращенными при помощи генной инженерии. Хотя атмосфера планеты ядовита для людей, а природа кардинально отличается от земной, аватары спокойно живут в этом мире. Однако сложившиеся более или менее нейтральные отношения рушатся, когда горнорудная компания находит богатые залежи анобтаниума под священным церемониальным деревом на’ви. Возникает неизбежный конфликт между компанией, которая хочет погубить священное дерево и устроить на его месте карьер для добычи редкого металла, и аборигенами, которые поклоняются дереву. Кажется, что у аборигенов нет никаких шансов, но один из специально обученных работников переходит на их сторону и приводит на’ви к победе.
Сегодня аватары и суррогаты — одна из любимых тем научной фантастики, но однажды они могут стать полезнейшими инструментами науки. Человеческое тело хрупко и не годится для выполнения многих опасных задач, включая и космические путешествия. Конечно, фантастические романы полны героических деяний храбрых астронавтов, добирающихся до самых дальних уголков Галактики, но реальность куда скромнее. Дальний космос пронизан мощными излучениями, от которых астронавтов придется защищать; в противном случае их ждет преждевременное старение, лучевая болезнь и рак. Солнечные вспышки тоже могут обрушить на космический корабль смертельное излучение. Во время простого трансатлантического перелета из США в Европу на вас действует излучение интенсивностью 1 мбэр/час, т.е. за час полета вы получаете примерно такую же дозу, как при рентгеновском снимке зуба. Но в открытом космосе излучение может быть во много раз более сильным, особенно с учетом космических лучей и солнечных вспышек. (Во время сильных солнечных бурь NASA рекомендует астронавтам на космической станции перейти в отсеки, лучше защищенные от радиации.)
Кроме того, в открытом космосе есть много других опасностей: микрометеориты, продолжительное действие невесомости, проблема приспособления к разной силе тяготения. За несколько месяцев в невесомости тело теряет значительную долю кальция и других минеральных веществ; астронавты невероятно слабеют, даже если ежедневно занимаются физкультурой. После полугода, проведенного в космосе, русские космонавты выбираются из спускаемых аппаратов ползком (если, конечно, спускаемый аппарат не удавалось обнаружить вовремя и поисковая служба не могла им помочь). Более того, считается, что некоторые изменения мышц и костей носят необратимый характер, так что астронавты будут всю жизнь чувствовать последствия продолжительного воздействия невесомости.
Опасность со стороны микрометеоритов и интенсивных радиационных полей на Луне так велика, что многие предлагают строить постоянную лунную станцию в гигантской подлунной пещере, чтобы защитить астронавтов. Подобные пещеры образуются естественным путем в виде лавовых трубок потухших вулканов. Но самый безопасный способ строить лунную базу заключается в том, чтобы астронавты все время строительства сидели в собственных уютных гостиных. Там они будут надежно защищены от всех космических невзгод, а работать при помощи суррогатов смогут не хуже. Суррогаты смогут делать на Луне все то, что делали бы астронавты. Это позволило бы кардинально удешевить изучение космоса, поскольку жизнеобеспечение астронавтов — штука чрезвычайно дорогостоящая.
Возможно, когда первый межпланетный корабль достигнет отдаленной планеты и суррогат астронавта впервые ступит на ее почву, он сможет сказать: «Это маленький шаг для сознания…»
Одна из возможных проблем, связанных с таким подходом, заключается в том, что сигналу на путь до Луны и обратно (а тем более до далекой планеты) требуется время. До Луны радиосообщение доходит чуть больше чем за секунду, так что суррогатами на Луне можно легко управлять с земли. Сложнее было бы поддерживать связь с суррогатами на Марсе — радиосигнал до Красной планеты может идти 20 минут и больше.
Но суррогатам можно найти применение и поближе к дому. Ущерб от аварии на станции «Фукусима» в Японии в 2011 г. составил не один миллиард долларов. Поскольку рабочие могут находиться в зоне смертельной радиации не больше нескольких минут, окончательная расчистка территории может длиться до 40 лет. К несчастью, роботы пока не настолько совершенны, чтобы войти в сильнейшее радиационное поле и провести необходимые работы. Фактически в Фукусиме используются только примитивные тележки на колесах с компьютером и выдвинутой вверх камерой. Полноценный автомат, способный думать самостоятельно (или управляться дистанционно оператором) и вести ремонтные работы в мощных радиационных полях, появится не раньше чем через несколько десятилетий.
Отсутствие промышленных роботов стало острой проблемой для СССР в 1986 г. во время аварии на Чернобыльской АЭС. Рабочие, которых посылали непосредственно на место аварии тушить огонь, умерли страшной смертью, получив смертельную дозу радиации. Позже Михаил Горбачев приказал военным забросать реактор мешками с песком; с вертолетов туда было сброшено 5000 т борированного песка и цемента. Уровни радиации были настолько высоки, что для окончательной локализации последствий аварии пришлось задействовать 250 000 человек. Каждый из них мог провести внутри здания реактора лишь несколько минут, успевая сделать за это время очень немногое. Многие получили максимальную суммарную дозу облучения. Каждого наградили за это медалью. Этот проект стал крупнейшим инженерным достижением в истории человечества. То, что сделали люди, сегодня невозможно было бы сделать при помощи роботов[10].
Корпорация Honda, надо сказать, построила робот, который со временем, надо надеяться, сможет действовать в смертельно опасном радиоактивном окружении, но он еще не готов к работе. Ученые Honda разместили на голове оператора ЭЭГ-датчик и подключили его к компьютеру, который должен анализировать излучение мозга. Компьютер, в свою очередь, соединен по радиоканалу с роботом по имени ASIMO. По идее, оператор сможет, используя излучение мозга, мысленно управлять ASIMO.
