Уровень готовности технологий в научной фантастике

В 1970е в недрах НАСА была придумана шкала TRL она же уровень готовности технологии или УГТ. Краткое описание шкалы:

УГТ1: Основные принципы технологии изучены и опубликованы;
УГТ2: Концепция технологии и/или ее применения сформулированы;
УГТ3: Критические функции и/или характеристики подтверждены аналитическим и экспериментальным путем;
УГТ4: Компонент и/или макет испытаны в лабораторном окружении;
УГТ5: Компонент и/или макет испытаны в окружении, близком к реальному;
УГТ6: Модель системы/подсистемы или прототип продемонстрированы в окружении, близком к реальному;
УГТ7: Прототип системы продемонстрирован в условиях эксплуатации;
УГТ8: Реальная система завершена и квалифицирована в ходе испытаний и демонстрации;
УГТ9: Реальная система подтверждена путем успешной эксплуатации (достижения цели).

Как это работает?

УГТ1: Вы можете дать ссылки на физические законы, химические соединения и т. п. которые использует ваша технология. Тут вроде все понятно.

УГТ2: А тут сложнее. И важнее. На этом уровне обосновываются необходимость и возможность создания новой технологии. Причем именно «и». То есть кроме доказательства того что идея вообще технически реализуема проводится сравнение с возможными альтернативами и дается ответ на вопрос «зачем?». Делается все это с помощью расчетов и моделирования. Как бы не самый важный этап ибо именно тут отсекается всякий сон разума вроде «будем добывать на Луне гелий-3».

УГТ3: Тут начинаются эээксперименты на мелкомасштабных моделях. Например Зубрин когда писал «Марс Директ» собрал и запустил установку-демонстратор критически важного для всего проекта процесса синтеза топлива из марсианской атмосферы и привозного водорода. Впрочем, в ГОСТе написано «и/или» и вместо эксперимента можно выкатить более подробную матмодель чем была на УГТ2.

УГТ4: А вот тут уже однозначно экспериментальная проверка в лабораторных условиях без оговорок. Увы, в ГОСТе не указана степень достаточной подробности макетов разрабатываемых устройств. Но это лирика ибо вопрос 3 или 4 не настолько принципиален как 4 или 5. Потому что между 4 и 5 проходит водораздел когда заканчивается наука и начинается инженерия.

Если человек требует от вас показать ему в научной статье УГТ/TRL выше 4 — он либо придурок не понимающий какую ересь несет, либо трололо. Отдельный прикол — требование показать «уровень TRL», т. е. буквально «уровень уровня».

В чем отличие науки от инженерии? Ученый должен опубликовать свои результаты в профильном журнале таким образом чтобы они были воспроизводимы. Инженер (в идеале) — собрать готовое изделие, а вот разглашение информации позволяющей его воспроизвести как раз не приветствуется вплоть до «кто загадке даст ответ, тот получит 8 лет».

Для понимания следующих пунктов шкалы надо разобраться с макетами, прототипами и серийными изделиями. В принципе макеты упоминались и ранее, но прототипов и тем более серийных еще не было.

Макет по геометрическим характеристикам только приближается к серийному изделию. Он изготавливается по несерийным, непроизводственным технологиям и практически из чего угодно (включая палки пластилин), его задача — проверить дизайн и, может быть, вес реального устройства. Макет может не совпадать с конечным продуктом по реальным размерам, но по пропорциям — должен.

УГТ5: Тут мы в последний раз работаем с макетами и отдельными компонентами которые испытываются в условиях приближенных к реальным на спецстендах или даже в полете. Когда испытания пройдут успешно — строят

Прототип также производится по несерийным технологиям. Его задача — быть максимально похожим на серийное изделие и (по мере возможности) повторить его физические характеристики.

УГТ6: Тут его испытывают в условиях приближенных к боевым. Как писали в хабрастатье, разница между прототипом и макетом зачастую размытая, но у УГТ6 есть и другое отличие от УГТ5 — вместо отдельных компонентов разрабатываемой системы испытывается система в сборе.

УГТ7: Прототип максимально приближеный к желаемому изделию прошел испытания в эксплуатационных условиях. Решается вопрос отправить его в серийное производство или сдать в архив и возможно поставить в каком-нибудь ВТУЗе в качестве примера как делать не надо. На этом прототипы заканчиваются и начинается

Следующая стадия — опытный образец. Он всё ещё производится по несерийным технологиям, но его задача — во всём быть похожим на серийное изделие. Опытный образец должен быть максимально близким по физическим и геометрическим свойствам к серийному изделию. Подразумевается, что он имеет тот же вес, те же габариты, тот же цвет, те же свойства наподобие радиопрозрачности, что и устройство из серии.

УГТ8: Испытания опытного образца. Если по их результатам он не уехал в МАИ как демонстратор антипаттернов переходят к

УГТ9: Испытание опытного образца в реальных условиях, подготовленно серийное производство.

Теперь перейдем от науки с инженерией к фантастике. Для нее можно ввести УГТ0 — технологии основанные на неизвестных еще физических принципах. Но можно и не вводить ибо те же червоточины вполне могут претендовать на УГТ1 поскольку ОТО опубликована и проверена экспериментально. При этом всякие двигатели Подвылецкого и ковчеги Либра — тоже УГТ1 поскольку для УГТ2 надо доказывать принципиальную реализуемость технологий на этих принципах в железе, а главное — необходимость сего действа.

Можно говорить что фантастика про людей, но УГТ2 — про них же. И просто так взять и свалить его на «технологии будущего» не получится.