Какой будет Россия в 2077 году?
Футуристичные города, продвинутая энергетика и дружественный искусственный интеллект
Будущее — одна из любимых тем у авторов игр. Футуристичные улочки Найт-Сити из Cyberpunk 2077 и Праги из Deus Ex: Mankind Divided, таинственные коридоры Цитадели в Mass Effect, полные опасностей горы и равнины планеты Альцион в The Outer Worlds знакомы, пожалуй, всем. Но насколько предсказания авторов видеоигр соотносятся с возможной реальностью?
Конечно, дать однозначный ответ на вопрос нереально — даже в ближайшие 10 лет наверняка произойдет не одно событие, которое станет настоящим сюрпризом для футурологов. Но все-таки сегодняшнее развитие науки и технологий позволяет во многих областях заглянуть даже в конец нашего века.
В этой статье мы решили представить — какой будет Россия в 2077 году. А помогли нам в этом эксперты госкорпорации «Росатом». В Росатоме верят, что в XXI веке именно знание станет маяком, который укажет путь человечеству. И поэтому создали платформу Homo Science — контент-площадку для ученых и увлеченных наукой людей, которые найдут здесь уникальную базу знаний, трибуну для высказываний и онлайн-коворкинг.
Облик города будущего
Выбранный нами 2077 год — время событий Cyberpunk 2077. Вот только если ее сценаристы (а также авторы положенной в основу настольной игры) нарисовали антиутопический мир, где высокие технологии соседствуют с низким уровнем жизни, то мы придерживаемся другого мнения — к 2077 году наука сделает многое для блага человека. Так что Россия 2077 года, по нашему мнению, будет отличным местом для жизни.
Но в одном все-таки согласимся с авторами Cyberpunk 2077 — во второй половине века роль городов вырастет еще больше. Согласно последним прогнозам, к 2050 году на нашей планете будет проживать примерно 9 миллиардов и 800 миллионов человек. Ученые-урбанисты считают, что почти 70% (а это 6,7 миллиарда) от этого числа будут жить в городских районах. Чтобы обеспечить комфортное проживание всем жителям, нашим городам придется измениться.
Современные города в массе своей организованы по централизованному принципу: есть четко выраженный центр, внутри которого сосредоточена самая важная часть экономических, общественных и культурных процессов, в то время как периферия служит базой для жилья и бытовых, повседневных коммуникаций. Такой формат обусловлен в первую очередь историческими традициями и потому чаще всего встречается в городах с многовековой историей — в Москве, Париже, Берлине. Но этот формат тянет города назад — построенный сотни лет назад исторический центр не справляется с обслуживанием туристических и бизнес-запросов, а вносить изменения в планировку и архитектуру там практически невозможно по понятным причинам.
А вот если мы взглянем на куда более молодой Нью-Йорк, то увидим, что по большей части он децентрализован: каждый район представляет собой отдельный центр труда, жилья и отдыха. По мнению Висенте Гуаярта, одно из основателей Института передовой архитектуры Каталонии, именно этот подход является наиболее перспективным для городов будущего. Отсутствие четкого деления на «центр» и «все остальное» позволяет избежать перегрузки транспортных сетей и снижения качества жизни от центра к окраинам — в децентрализованном городе оно остается более-менее одинаковым.
Элементы такого подхода мы уже видим и во многих российских городах. Знаменитый район Москва-сити — уже далеко не исторический центр столицы, хотя и не окраина. Лахта-центр в Санкт-Петербурге, после долгих и бурных дискуссий, разместили на окраине города, но рядом с крупными транспортными магистралями — сам же небоскреб уже стал новой точкой притяжения города. Происходит подобное и на уровне районов, где центрами притяжения давно стали крупные торговые, развлекательные и офисные центры (а нередко — здания, сочетающие все три функции).
Архитектура
С чего начинается город? В первую очередь — со зданий. Многие архитекторы небезосновательно считают, что в будущем города Земли начнут стремительно расти вверх. Эту тенденцию можно проследить и сегодня: за последнее десятилетие число высоток в крупных городах России ощутимо возросло.
Ключевым фактором увеличения высотности зданий является банальная нехватка места в урбанизированных, плотно застроенных участках городской среды. Мегаполис — это место концентрации бизнеса, а значит и рабочих мест. Кроме того, это зоны для отдыха и развлечений, культурного досуга и туризма. Неудивительно, что год от года люди стекаются со всех уголков страны именно в крупные города, формируя повышенный спрос на жилье и транспортные сети. Рост населения в городах также означает, что многофункциональные здания приобретают все большее значение, а высотное строительство больше не ограничивается финансовым и деловым секторами. Это становится общепринятой глобальной моделью управления растущим числом городских жителей: уже сейчас более миллиона человек на нашей планете переезжают в города каждую неделю, и в будущем эти лишь усилятся.
Однако стремление вверх — это не единственный путь. В 2019 году по просьбе Samsung ведущие британские ученые рассказали, какой они видят жизнь в 2069 году. Один из прогнозов — здания будут расти не только вверх, но и уходить на сотни метров вглубь, в недра земли. Разумеется, люди не будут работать в каменных шахтах: подобные проекты предусматривают подземные сады и лесопосадки, спортивные стадионы, зоны отдыха и жилые зоны. Прогноз предполагает, что такие здания станут максимально самодостаточными: вплоть до собственных источников энергии и производства значительного количества товаров прямо на месте, с помощью технологии 3D-печати.
Транспорт
Нет никаких сомнений в том, что городам с многомиллионным населением потребуется развитая транспортная сеть и, скорее всего, пересмотр классических подходов. Если сбудется прогноз из предыдущей главы, то зданиям-гигантам потребуются скоростные лифты для перемещения между этажами, индивидуальный транспорт для движения по крупнейшим этажам, а также более традиционные виды транспорта для случаев, когда надо уехать за пределы. Последние тоже изменятся. Уже сейчас службы доставки тестируют миниатюрные транспортные дроны, а в будущем, возможно, появятся и аэротакси — сейчас они намного дороже наземного транспорта, но в какой-то момент возможность миновать пробки компенсирует эти затраты. Если говорить о путешествиях на большие расстояния, то гражданская авиация и железнодорожные линии постоянно стремятся к тому, чтобы доставить пассажира даже в самую отдаленную точку за максимально короткие сроки.
В России разработкой аэротакси занимаются несколько компаний — среди них, например, Hover Surf
Говоря о транспорте, нельзя пройти мимо проблем с экологией. Уже давно мировые столицы сталкиваются с проблемой городского смога. Согласно порталу IQAir, сегодня Москва находится на 25 месте в рейтинге городов с самым грязным воздухом в мире. Поэтому мировые столицы взяли тренд на максимальное снижение уровня загрязнения атмосферы.
Так, Лондон поставил перед собой цель уже к 2025 году перевести 80% поездок в область с «нулевым выбросом»: к ней относятся пешие прогулки, поездки на велосипеде и использование электротранспорта. Эту амбициозную цель удастся выполнить только перестроив инфраструктуру города таким образом, чтобы пассажирам стало удобно пользоваться экологичным транспортом.
Помочь в этом сможет так называемая стратегия MaaS (англ. Mobility-as-a-Service, «Мобильность как услуга»). Ее суть заключается в объединении всех транспортных сервисов в единую платформу, благодаря которой пользователь всегда может выбрать наиболее оптимальный способ перемещения по назначенному маршруту. Похожая функция уже есть в современных навигаторах, но MaaS будет учитывать куда больше факторов, вплоть до загруженности того или иного транспортного маршрута и наличия пробок или ДТП на пути.
Одним из элементов MaaS рано или поздно станет беспилотный транспорт. Уже сегодня на улицах Москвы можно встретить беспилотный автомобиль от «Яндекса» — он вполне уверенно держится в столичном потоке, пусть и под присмотром оператора. А в Иннополисе под Казанью беспилотники «Яндекс.Такси» обслуживают пассажиров.
Конечно, разработчикам беспилотных автомобилей еще предстоит решить огромное количество задач, а людям — привыкнуть к тому, что их везет автоматический водитель. Но в будущем беспилотный транспорт станет огромным благом. Такие автомобили
смогут двигаться в максимально эффективном в плане расхода топлива режиме, они будут намного реже попадать в ДТП, они не будут уставать и создавать опасные ситуации. Объединенные в единую сеть беспилотники смогут обмениваться информацией и планировать маршруты движения таким образом, чтобы эффективно использовать дорожную сеть и создавать минимум пробок.
Умный дом, город, страна
С элементами умного дома многие из нас уже знакомы — будь то лампочки, управляемые голосом, или работающий по графику робот-пылесос. Но подобные системы способны на большее — например, с помощью мобильного приложения подстраиваться под график жильцов. Когда дома никого нет, можно понизить температуру отопления (и сэкономить энергию — а значит, деньги) и провести уборку роботом-пылесосом. А к возвращению жильцов — заказать свежие продукты из магазина.
Но «умнеть» будут не только квартиры и дома, но и города и целые страны. Идея умного города, например, состоит в том, что благодаря современным технологиям жизнь в нем должна стать более удобной и безопасной. В любом городе постоянно происходит множество процессов — о многих мы, как жители, даже не догадываемся, но если даже один-два из них нарушатся, то привычная нам жизнь моментально станет другой. Логично, что чем «умнее» система управления любым из этих процессов, тем выгоднее всем: от жителей до городских властей и бизнеса.
Со многими элементами «умных» городов мы сталкиваемся уже сегодня. Видеокамеры на дорогах и в метро, электронные табло и светофоры, сенсорные датчики на дверях и приложения, позволяющие моментально заказать такси из любой точки мегаполиса — все это части единой, хорошо организованной системы. Помимо банального комфорта жизни рядовых граждан, цифровые системы могут приносить городам, как большим, так и маленьким, существенную прибыль. Так, в Барселоне (население которой составляет чуть больше 1 600 000 человек) уличным освещением управляет специальная система, которая экономит расходы электроэнергии в зависимости от плотности трафика. Как результат — город экономит почти $40 миллионов в год.
В будущем мы рано или поздно придем к созданию системы искусственного интеллекта, способной управлять большинством процессов в масштабах города, а затем — и целой страны. Это позволит эффективнее решать сиюминутные проблемы, вроде более эффективного управления транспортными потоками или аварийных служб, которые будут прибывать на помощь в максимально короткое время. А информация, собранная и проанализированная такой системой, изменит подход к планированию развития на годы и десятилетия вперед. Сколько и где понадобится новых жилых и рабочих зданий? Какая нагрузка будет на больницы и социальные службы? Как обеспечить жителей необходимыми товарами, но при этом минимизировать затраты на производство лишнего? Давать более точные ответы на такие вопросы поможет продвинутая система искусственного интеллекта.
За чертой города: будущее бизнеса и промышленности
Искусственный интеллект проникает и в другую важную сферу — промышленность. По мнению экспертов, сегодня мир находится на пороге перехода к так называемой Четвертой промышленной революции (для простоты — Индустрия 4.0). Она предполагает ряд новых подходов к технологиям производства: массовое внедрение информационных технологий во все сферы производства, автоматизация большинства процессов и, конечно, распространение систем искусственного интеллекта.
Основная цель автоматизации в промышленность — снять с операторов-людей большую часть нагрузки и оптимизировать многие производственные процессы так, чтобы они осуществлялись без участия человека. Такой подход практически всегда ведет к повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции — а это значит, что со временем потребители будут получать все более качественные и доступные товары.
Но с автоматизацией связана и одна из главных страшилок современности — что этот процесс рано или поздно приведет к потере рабочих мест. Ведь чем эффективнее производство — тем меньше понадобится работников. И речь здесь не только о промышленности: системы автономного вождения могут оставить без работы сотни тысяч водителей общественного транспорта, дальнобойщиков и таксистов, автоматические торговые системы лишат работы продавцов, и даже в журналистике сегодня появляются примеры, когда написанием простых новостей занимаются нейросети. Финалом этой истории может стать рост безработицы и появление огромного числа людей, ничем не занимающихся и живущих на пособие от государства
Но есть и другое мнение. В большинстве случаев автоматизируются самые рутинные действия, которые требуют затрат огромного времени при минимальных интеллектуальных усилиях. А значит, внедрение умных помощников позволит многим или выбрать более интересную специальность, или повысить производительность на текущей работе — и получить лучшую оплату и больше свободного времени. Вот как этот вопрос комментируют в направлении беспилотных технологий «Яндекса»:
«Внедрение беспилотных автомобилей – это постепенный и поэтапный процесс, который не произойдет за одно мгновение. Ситуация, в которой все занятые в перевозках люди резко потеряют работу, невозможна. Спрос на такси и логистические услуги продолжает расти, квалифицированных водителей требуется все больше, и беспилотные автомобили помогут удовлетворять этот растущий спрос. В некоторых сферах, таких как дальние грузоперевозки, этот вопрос [дефицита квалифицированных кадров] уже стоит достаточно остро в целом ряде стран.
В дальнейшем же произойдет то, что случается при автоматизации любых процессов: одна профессия плавно уйдет и появятся другие. В случае с беспилотными автомобилями возрастет потребность в специалистах, которые будут разрабатывать технологию, нужны будут люди, которые будут заниматься обслуживанием увеличивающегося флота беспилотных автомобилей, наверняка появятся и другие профессии, связанные с новым видом деятельности.
По мере того, как роботы будут заменять водителей, сама профессия будет становиться все менее привлекательной, и люди будут выбирать другие направления профессиональной деятельности» — Юлия Швейко, глава пресс-службы направления беспилотных технологий «Яндекса».
Энергия будущего
Никакое будущее не может существовать без ресурсов, самым главным из которых, пожалуй, является энергия. Разные страны делают ставку на разные подходы к энергетике, но если говорить про Россию, то на первый план выходит атомная
В будущем этот аспект может сыграть для нашей страны критически важную роль. Заместитель министра энергетики РФ Евгений Грабчак сообщил ТАСС, что к 2050 году доля угольной генерации в совокупной выработке электроэнергии на территории России сократится до 4,5%, а доля альтернативных ее источников вырастет до 12,5%. Замминистр отметил, что доля производства на гидроэлектростанциях к 2050 году составит 19%, газовых электростанциях — 43%, а на атомных станциях будет вырабатываться 25% электроэнергии. При этом президент России Владимир Путин заявил, что к 2060 году Россия планирует выйти на углеродную нейтральность своей экономики — то есть или сократить до нуля выбросы углекислого газа в атмосферу, или скомпенсировать их с помощью проектов по извлечению углеродного газа из атмосферу.
Одним из перспективных безуглеродных источников энергии как для города, так и для тяжелой промышленности вот уже долгие годы остается технология ВВЭР — водно-водяного энергетического реактора, который вращает лопасти турбин за счет горячего пара, подающегося под давлением. За десятки лет данная технология зарекомендовала себя с самой лучшей стороны: реакторы ВВЭР безопасны, надежны и долговечны. А главное — в них заложен отличный потенциал развития.
Эксперты Росатома рассказали, что в настоящее время «дорожная карта» развития ВВЭР рассчитана до 2035 года. Конечная цель — переход на сверхкритические параметры, который позволит увеличить КПД блоков АЭС с 36% до 45-46%, что даст существенный прирост эффективности. Этот подход строится вокруг будущих композитных материалов, которые позволят выдерживать колоссальные нагрузки в 240 атмосфер и рабочие температуры в 550–600 °C.
Не забывая про ВВЭР, в компании думают и о более далеком будущем. Рассказывает главный редактор газеты “Страна Росатом” Юлия Гилева: «Водо-водяные тепловые реакторы по международной классификации принято относить к реакторам поколения 3 или 3+ (это, например, российский проект ВВЭР-ТОИ).
Реакторы поколения 4 – это, в частности, реакторы на быстрых нейтронах. Они способны, кроме производства электроэнергии, воспроизводить в ходе эксплуатации ядерные материалы, пригодные для повторного использования в реакторах; а также дожигать радиоактивные отходы.
В России активно развиваются две такие технологии: реакторы с натриевым и свинцовым теплоносителем. Реакторы с натриевым теплоносителем – это проекты с аббревиатурой БН. У нас в стране работают единственные в мире такие установки – БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС. Обсуждается строительство БН-1200. Первый реактор со свинцовым теплоносителем строится в Северске (Томская область) на площадке Сибирского химического комбината (СХК). Это реактор БРЕСТ-300. Он будет работать в комплексе с модулем по переработке облученного ядерного топлива и модулем по фабрикации нового ядерного топлива.
Быстрые реакторы – основа концепции замыкания ядерного топливного цикла, направленной на максимальный рециклинг материалов, многократное расширение топливной базы атомной энергетики, сокращение объема отходов и последовательное приближение к радиационной эквивалентности индустрии (когда уровень радиоактивности добытого урана равен уровню радиоактивности отходов после его использования)».
Интересным направлением в Росатоме считают и компактные реакторы, которые можно использовать в районах, где постройка полноценной АЭС экономически не оправдана. Например, первая в мире плавучая АЭС «Академик Ломоносов» обеспечивает город Певек на Чукотке электричеством и горячей водой. “Далее планируется построить наземный вариант малой станции – в Якутии рядом с месторождением Кючус. Это будет станция, оснащенная реакторами РИТМ-200 – такие сегодня используют на современных атомных ледоколах. Планируется строить и новые плавучие АЭС. Например, на той же Чукотке для снабжения Баимского золоторудного месторождения нужны будут 4 ПАТЭС» — рассказывает Юлия Гилева.
Эксперт добавляет, что экономика «крупных по мощности» АЭС пока более понятна и предсказуема. Но у проектов средней и малой мощности тоже есть своя ниша — например, удаленные северные регионы, где нет альтернативных источников, или островные государства в тропиках, где подобные станции могут быть использованы для опреснения воды. А в 2077 году не исключено, что в описанном выше супердоме на сотни этажей вверх и под землю будет собственный реактор — или даже не один. Рассказывает Юлия Гилева: «в начале нулевых очень популярной была концепция реактора на заднем дворе – то есть, буквально, портативной атомной станцией для бытовых нужд. Такую установку можно было эксплуатировать многие годы без подзарядки, а затем отправлять на сервисное обслуживание и получать взамен новую».
Полностью отказаться от традиционных видов топлива (нефть, газ, уголь) к 2077 году человечество вряд ли сможет, но их потеснит серьезный конкурент — водород. Водород достаточно легко производится из самых разных источников энергии — все те же нефть и газ, атомная энергия, солнечная и ветряная энергия — а затем транспортируется в нужную точку и используется в топливных элементах. Последние, благодаря высокой эффективности, отлично подойдут для грузового и автомобильного транспорта, кораблей и самолетов, а также выработки электроэнергии и тепла вблизи от потребителя. При использовании водородного топлива выделяется куда меньше вредного для экологии CO2, а топливные элементы заправляются за считанные минуты в отличие от аккумуляторных батарей.
В России Концепцию развития водородной энергетики утвердили в 2021 году. Развивать производство водорода будут сразу несколько корпораций, в том числе и Росатом, в котором планируют использовать для этого атомную энергию. На данный момент в компании развивают сразу несколько технологий производства, планируя к 2050 году занять 10% водородного рынка.
Человек 2077
Сложно во всех деталях предсказать, каким будет мир через 50 с небольшим лет. Но мы уверены, что мир этот станет намного лучше. А значит — лучше предстоит стать и человеку, живущему в нем. По-максимуму использовать блага, которые подарят новые технологии, сможет только человек образованный и с широким кругозором. Новые достижения в медицине будут эффективно работать только тогда, когда люди сами внимательно относятся к своему здоровью. И что бы не делали ученые для предотвращения климатических проблем — эти усилия останутся неполными, если все мы не научимся ответственному подходу к окружающей среде.
Помочь во всем этом готов проект Homo Science от госкорпорации «Росатом», о котором мы рассказали в самом начале текста. Так что заходите на него почаще, а также заглядывайте на наш мини-сайт — там вас ждут другие интересные тексты на научно-игровую тематику, тест и конкурс.