Космические технологии в наступающей реальности безлюдных войн
Доклад доктора физико-математических наук, профессора, действительного члена Академии военных наук, заведующего отделом математического моделирования нелинейных процессов Института прикладной математики (ИПМ) им. М. В. Келдыша РАН Георгия Геннадьевича Малинецкого и старшего научного сотрудника ИПМ РАН Владимира Сергеевича Смолина на конференции, посвященной Дню космонавтики, прошедшей в рамках фестиваля «Пора в космос» в Московском планетарии 12 апреля 2022 года.
В этом сообщении мы обратим внимание на несколько технологий, которые мы очень хотим разрабатывать не только сами, но и с нашими коллегами.
Создатели нашего института — академики Сергей Павлович Королёв,Игорь Васильевич Курчатов и Мстислав Всеволодович Келдыш. Келдыш полагал, что страна не может иметь много научных приоритетов. Во-первых, потому что не хватает талантливых людей для того, чтобы руководить масштабными проектами. Дело здесь не в деньгах. А, во-вторых, не хватает организационных возможностей страны. Он считал, что ключевыми проектами, которые позволяют поднять общество на более высокий уровень, являются два проекта — это Атомный и Космический проекты.
Это те проекты, которые обеспечивают наш реальный, а не бумажный суверенитет и в настоящее время. Игорь Васильевич Курчатов говорил так: «Доверие доверием, а проверие проверием». Поэтому наш атомный проект был осуществлен за пять лет. Это удивительно быстро.
Сергей Павлович Королёв говорил, что опираться надо, прежде всего, на те технологии, которые наиболее быстро развиваются и которые естественно использовать в космосе и атомных делах. Какие же технологии наиболее быстро развиваются сейчас? Это прежде всего компьютерные технологии. Для них характерен закон Мура. Степень интеграции элементов на кристалле, а с нею — и быстродействие, удваиваются каждые два года. По отношению к первым компьютерам производительность нынешних систем увеличилась в 1015 раз.
Последние разработки ряда компаний, в частности программа AlphaZero, позволяет «машине учить машину». В течение многих лет, несмотря на все усилия, математики не знали, как научить компьютеры играть в го. Была сделана программа, нейросеть, которая разбивает нейрокомпьютер на два. После того как правила го такой машине сообщены, части компьютера начинают играть друг с другом. После того, когда они уже «поняли», что научились играть, программа начинает играть с людьми. Программа AlphaZero выиграла у чемпиона и у всех ведущих игроков мира.
Более того, если мы будем строить искусственный глаз на основе человеческого, то такой глаз будет иметь 9 млн колбочек и палочек и 19 слоёв обработки. И сегодня его несложно сделать. Но современные технологии позволяют сделать глаз с миллиардом сенсоров и сотней слоёв обработки. Такой компьютерный глаз будет видеть несравненно лучше, чем наш, а также совсем в другом диапазоне параметров.
Отсюда следует несколько вещей. Вещь первая: сейчас идет специальная операция на Украине. И поэтому, естественно, в первую очередь привлекают внимание технологии, связанные с военными делами. Первая технология — это массовое управление большим количеством дронов, большим количеством беспилотных летательных аппаратов. В Китае на параде был показан один аппарат, в котором находится человек, а его окружают тысячи беспилотных аппаратов, которые работают по его команде и в соответствии с заданной программой. К сожалению, нам не удается найти тех людей, которые бы в России были всерьёз заинтересованы подобными технологиями.
Вторая вещь — специальная операция на Украине. Она показала, что у нас всё оказалось совсем не так, как мы ожидали. Грубо говоря, мы полагали, что играем в дурака, когда карты игроков неизвестны. Но благодаря космическим системам карты стали известны. Мы играем в японского дурака, то есть сейчас украинские войска видят всё происходящее, а о наших я умолчу. Более того, сейчас естественно происходит следующая вещь: исходя из того, что было сказано, можно заключить, что сейчас мы идем к безлюдным войнам. Самым слабым элементом во многих системах вооружения является именно человек. Почему раньше не было безлюдных войн? Потому что, если бы вы повесили спутник на геостационарную орбиту, то команды достигали бы Земли за 260 мс. Это очень много для управления самолетами, танками и беспилотниками. Сейчас создаются спутниковые системы на низких орбитах от 150 до 500 км, на которых задержка сигнала составляет всего 10 мс. Отсюда следует, что с низкой орбиты можно непосредственно управлять оружием.
Обратим внимание на проект Starlink — это 12 000 малых спутников. В другой аналогичной программе предполагается запустить 40 000 спутников на низких орбитах. Очень важно, чтобы мы имели аналог таких систем, потому что следующая революция в военном деле, связанная с космосом, — это именно безлюдные войны. Обращу внимание, что, к сожалению, эти прогнозы оправдались и сейчас украинская армия очень активно использует возможности Starlink. Нам надо не попасть в ту ситуацию, в которую мы попали в Крымской войне 1853−56 годов., когда выдающиеся флотоводцы России погибли во время обороны Севастополя на суше. Во время Крымской войны были проигнорированы предупреждения о необходимости совсем другой логистики, замене парусных кораблей на пароходы, перехода от гладкоствольного к нарезному оружию. Кроме того, не следует забывать о подготовке кадров и о дипломатическом аспекте большой стратегии.
Еще один важный момент. Количество космических запусков в течение нескольких десятилетий резко сократилось. Обращу внимание на работу академика Эрика Михайловича Галимова, которая называется «Замыслы и просчеты: Фундаментальные космические исследования в России последнего двадцатилетия: 20 лет бесплодных усилий». Он рассказывает, что было сделано за последние десятилетия. К сожалению, ничего, коллеги. Главная причина состоит в том, что ученых покорили и не слушают эффективные менеджеры. Бухгалтеры победили инженеров и исследователей.
Чтобы было понятно, что организация решает всё, приведу простой пример. Байконур построили за два года. Почему? Понятно почему. Потому что половина людей, которые его строили, участвовали в Великой Отечественной войне. И они понимали, что строят щит и меч страны. Ну, а теперь мы начали строить космодром «Восточный». Начали, а дальше, как говорит президент: «Вся надежда на Генеральную прокуратуру».
Отметим ещё один важный момент. Технологии становятся дороже и дороже, а затем стремительно дешевеют. То, что мы имеем в мобильных телефонах, было сделано сначала для стратегических ракет. Происходит своеобразный перевал — уникальное становится доступным. Очень важно, чтобы мы дошли до этого перевала. Богатейшие люди мира на свои деньги создали в последние годы космические системы и лично на них слетали. Это означает, что уровень безопасности очень высок. Правда, один из миллиардеров тратит на науку $30 млрд, когда вся Россия тратит $40 млрд. Но тем не менее… На мой взгляд, одна из важнейших вещей, учитывая, что мы, вероятно, долго будем жить одни, связана с тем чтобы быстро прийти к более дешевым технологиям.
А что делаем мы? Господин Рогозин очень верно сказал, что наша космонавтика сильна женщинами. Поэтому важно создать женский отряд космонавтов, которые вытянут нас из пропасти. Юлия Пересильд — наше всё. Второе, что, по мнению Рогозина, важно, чтобы все космические бюро оказались в одном месте, чтобы они не ездили на работу из разных мест. Кроме того, нужно, чтобы здание, где они работают, имело вид ракеты.
Выявлены победители конкурса зданий в виде ракеты, который провела наша космическая контора. То есть люди за границей работают, а мы валяем дурака. Мы сейчас в ходе произошедших событий перевалили в другую реальность. От валяния дурака следует отказаться.
Второй принципиальный момент. Гражданский космос стоит около $300 млрд. Примерно половина этой суммы — цена добываемой космической информации. Ещё половина — стоимость аппаратуры, которая работает с ней на Земле. И только 2% — космические запуски. Нас нет сейчас ни на рынке космической информации, ни на уровне обрабатывающей аппаратуры. И мы барахтаемся на рынке запусков, как космическое такси. Если мы хотим, чтобы гражданский космос вел нашу страну в будущее, то нужно ориентироваться не на запуски, а на иное. Вновь напомним про космические технологии.
Важная вещь, о которой рассказывают космонавты, связана с постоянным ремонтом запускаемых кораблей. Это несколько чрезвычайных ситуаций ежедневно. Это продолжение того, о чем писал Станислав Лем — постоянный ремонт в космосе. Это неплодотворно. Давайте посмотрим на крупнейшие открытия, которые были сделаны в науке о космосе. Они связаны не с пилотируемой космонавтикой. Это экзопланеты, черные дыры, гравитационные волны, грунт с астероида и посадка на обратную сторону Луны. Получилось ровно так, как предполагал Королёв. Компьютерные технологии преобразили космическую деятельность. Акцент делается не на том, чтобы запустить, полететь, а совсем на другом — выделить, обработать, понять.
По-видимому, мы подходим к эпохе космонавтов-роботов, когда системы с искусственным интеллектом будут нашим продолжением в космосе. Те самые интеллектуальные системы, которые, по крайней мере, видят гораздо лучше нас, ну, и немного лучше соображают.
Еще одна важная вещь. Как же мы пробились в космос? Институт прикладной математики с начала космической программы участвует в ходе этих работ. Я спрашивал наших стариков, как удалось прорваться во Вселенную. Они мне объяснили. Сначала была идея Николая Фёдорова о том, что наука будущего начнёт оживлять всех людей. Эта идея породила Циолковского, искавшего ответ, где же воскресшие будут жить? Он начал писать сначала фантастические романы, а потом — формулы. Затем всё оказалось в руках преподавателей. Книга Перельмана «Занимательный космос» написана в 1904 году. Мы её переиздали. В ней описаны полеты к Марсу, к Венере, к Юпитеру. В 1936 г. был снят фильм «Космический рейс».
В нашей цивилизация как никогда близки культура, наука и мечта. Вспомните недописанную поэму Владимира Маяковского «Пятый Интернационал» о покорении воздушного пространства. Или строки Валерия Брюсова:
Быть может, эти электроны
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!
Каждый доклад должен иметь несколько конкретных предложений.
Первое, я считаю, что наступила эпоха освоения космоса. По сути дела, вся физика сейчас делается там. Нобелевские премии за гравитационные волны и за черные дыры связаны с космосом. Ключевой момент — использование новых компьютерных технологий для работы с информацией. Человека меньше, компьютерных технологий больше.
Второе, наступает эпоха безлюдных войн. Нужны инновации, позволяющие блокировать использование космоса в этих целях. Пора заключать международные договоры. Сейчас Россия воюет на танках советских — Т-72, Т-64, и Украина на них же. Представьте себе, если бы 30 лет мы не воровали. Помните, как говорил Карамзин, когда его спросили, чем занимается Россия, он ответил четко: «Воруют-с!» И специальная военная операция показала, что за 30 лет не была создана та самая военная техника, которая была бы на три головы выше чем-то, что ей противостоит.
И третье, проект освоения космоса будет связан с использованием искусственного интеллекта. Наступает эпоха космонавтов-роботов.
Обсуждение
Вопрос: Я по поводу беспилотного покорения космоса. Ещё Сергей Павлович Королёв говорил, что мы несколько автоматизировались. Во-первых, ряд задач все-таки не может быть полностью решен машинами.
Малинецкий: Каких?
Вопрос: Ремонт.
Малинецкий: Машина не может себя ремонтировать, вы полагаете?
Вопрос: Не все машины могут себя ремонтировать, иногда полагается человеческий мозг с его способностью нестандартно мыслить. И вы не учли, мне кажется, один аспект, что космонавт, не только исследователь на орбите, он сам обследуемый для колонизации других планет, последующее, необходимо узнавать новое о том, как реагирует организм человека на условия космоса, более того, мы получаем потом и выводы, которые полезны и для гражданской медицины, так что очень много открытий для медицины сделано благодаря космической медицине. И пребывание человека в космосе необходимо.
Малинецкий: Не должно быть иллюзий о нашем всемогуществе, есть институт, аналог вашего института НИИ медико-биологических проблем, который занимается летным здоровьем США, в нем чуть-чуть больше людей, чем у вас, по-моему, то ли 12, то ли 15 тысяч человек. Они анализировали, как будет происходить переход от третьего к четвертому поколению самолетов, а от четвертого к пятому. И когда они переходили от третьего поколения к четвертому, оказалось, что освоить новые самолеты в состоянии только треть пилотов. И треть пилотов, которая перешла к использованию самолетов нового поколения, в течении трех лет утратила летное здоровье. Давайте все же пожалеем человека. Теперь, когда мы переходим от четвертого к пятому поколению самолетов, рассчитываются нагрузки в 12g, и выясняется, что организм не выдерживает эти нагрузки. И поэтому для военных вещей всё совершенно очевидно.
То же касается космических полетов. Мы прекрасно мыслим в начале полета. Но это не важно, потому что через два-три месяца космического полета ваши способности резко уменьшаются. Это исследовали много раз. Вначале вы отправляете сильного космонавта, а через три месяца им приходится руководить постоянно. Искусственным интеллектом управлять тяжело, но к этому всё равно придётся прийти.