Arktyczne Archiwum Świata i inne pomysły na przetrwanie naszego dorobku
Mowa o Arctic World Archive (AWA), Światowym Archiwum Arktycznym, zwanym także Biblioteką Końca Świata, po norwesku - Dommedagshvelv, a po angielsku - Doomsday vault, Doomsday Library. Wszystkie te nazwy odnoszą się do powstałego na norweskim archipelagu Svalbard, niedaleko Globalnego Banku Nasion, podziemnego kompleksu, służącego do przechowywania ważnych dla ludzkości danych, archiwaliów, zapisów.
Archiwum od wielu już lat gromadzi zapisane na trwałym formacie zasoby historyczne i kulturowe dostarczane przez instytucje, organizacje i kraje. Jest to na przykład dokumentacja UNESCO, UNICEF-u, dzieła sztuki (m.in. Krzyk Edvarda Muncha i Straż Nocna Rembrandta) i literatury (m.in. Boska Komedia Dantego Alighieri z kolekcji Biblioteki Watykańskiej, ale również prozę Olgi Tokarczuk, niedawnej polskiej laureatki literackiej Nagrody Nobla), zasoby Wikipedii, projekt badań nad genomem człowieka, a także kody źródłowe oprogramowania z repozytorium GitHub, dokumentacja badań z ośrodka CERN pod Genewą i archiwalia niektórych dużych firm (np. Siemensa, SCG). Każdego roku dodawane są nowe zbiory danych ważnych dla dziedzictwa ludzkości. Lokalizacja na odległej Arktyce ma zapewniać bezpieczeństwo przed katastrofami i konfliktami, które, z większym prawdopodobieństwem mogą dotknąć bardziej zaludnione obszary świata. AWA przyjmuje depozyty od instytucji kulturalnych i dziedzictwa kulturowego, a także firm prywatnych, a ceremonie deponowania odbywają się dwa razy w roku.
Dziedzictwo przetworzone na cyfrowe dane zapisywane jest na nośniku światłoczułym piqlFilm, 35-milimetrowej poliestrowej taśmie analogowej. Film jest wykonany z poliestru pokrytego kryształami halogenku srebra i pokryty proszkiem tlenku żelaza, a jego żywotność wynosi co najmniej 500 i, jak się sądzi, prawdopodobnie nawet do 2000 lat, jeśli przechowuje się ten zapis w optymalnych warunkach. Tę technikę zapisu od 2007 roku rozwija prywatna norweska firma Piql we współpracy z Microsoftem. Informacje są zapisywane na taśmie w rozdzielczości na poziomie nano.
Zapis zawiera, oprócz danych właściwych, także wszystkie specyfikacje systemu, informacje o formatach plików i wszelkie inne informacje potrzebne do odzyskania danych. Informacje te są zapisane w tekście czytelnym dla człowieka, więc jeśli technologia odczytu piql nie byłaby dostępna w hipotetycznej odległej przyszłości, dane mogą być nadal dostępne ręcznie za pomocą kamery, komputera i źródła światła. Dane przechowywane są w głęboko zakopanym stalowym skarbcu, każdą rolkę z zapisanymi danymi chroni stalowy kontener, aluminiowa kaseta i plastikowe pudełko z kilkusetletnią datą trwałości. Pojemność jednej rolki wynosi 120 gigabajtów. Niska temperatura (–18°C) i brak wilgoci zapewniają w założeniu warunki do długoterminowego przechowywania danych, nawet przez setki lub tysiące lat.
Zdając sobie sprawę, że ludzie w bardzo odległej przyszłości mogą nie rozumieć tego, co widzą w skarbcu, opracowano coś w rodzaju „kamienia z Rosetty”, aby pomóc w dekodowaniu danych, w formie przewodnika do interpretacji archiwum. Przewodniki są czytelne dla oczu po powiększeniu i napisane w języku angielskim, arabskim, hiszpańskim, chińskim i hindi.
Archipelag Svalbard, położony na północ od kontynentalnej Norwegii, około 970 kilometrów od bieguna północnego, ma status zdemilitaryzowany, co zostało uznane przez kilkadziesiąt państw świata na mocy traktatu svalbardzkiego, podpisanego po I wojnie światowej. Oznacza to, że terytorium nie może być wykorzystywane do ce-lów wojskowych, a lokalizację tę opisuje się jako „jedno z najbardziej stabilnych i bezpiecznych geopolitycznie miejsc na świecie”. Kompleks archiwizujący znajduje się na Spitsbergenie, największej wyspie Svalbardu. Obiekt będący byłą kopalnią jest zabezpieczony betonową ścianą i stalową bramą. Same złoża są przechowywane w bezpiecznych kontenerach transportowych za bramą.
Ze względu na arktyczny klimat wyspy i wynikającą z niego wieczną zmarzlinę, nawet w przypadku awarii zasilania obiektu, temperatura wewnątrz skarbca pozostałaby poniżej punktu zamarzania, który jest wystarczająco zimny, aby zachować zawartość skarbca przez dziesięciolecia lub dłużej, ze skarbcem 250 metrów poniżej wiecznej zmarzliny. Skarbiec znajduje się wystarczająco głęboko, aby uniknąć uszkodzenia nawet przez broń jądrową.
Kod pod wieczną zmarzliną
Klienci, którzy płacą za przechowywanie danych, mogą wysyłać swoje dane do firmy prowadzącej projekt AWA w postaci cyfrowej lub fizycznej. Po przejściu procedury archiwizacji, czyli zapisu na taśmie piql, dane mogą być pobrane ze skarbca, ale nie jest to szybki proces, ponieważ sam sposób ich przechowywania wyklucza szybką łączność z siecią internetową. Jeśli zachodzi taka potrzeba, odpowiednia rolka filmu musi zostać ręcznie pobrana ze skarbca, odczytana, przeniesiona na nośnik cyfrowy, a następnie przesłana za pośrednictwem połączenia światłowodowego na kontynent, do siedziby Piql. Najszybszy możliwy czas pobierania to 20–30 minut, ale może to potrwać od doby do 72 godzin.
Powstanie AWA było, jak mówią twórcy tej skarbnicy wiedzy i kultury, inspirowane przez sąsiadujący z nim obecnie, ale powstały wcześniej Globalny Bank Nasion (ang. Global Seed Vault). Chodzić miało o to, by zadbać o cenne zasoby naukowe, kulturowe i ważne dane w ten sam sposób, w jaki dba się o nasiona roślin, aby zapewnić ludzkości bezpieczeństwo żywnościowe na wypadek niepomyślnego przebiegu wydarzeń.
Archiwum prowadzone jest jako działalność komercyjna przez firmę Piql i państwową spółkę górniczą Store Norske Spitsbergen Kulkompani (SNSK). Biblioteka została zainaugurowana w marca 2017 r. Mieści się w Longyerbyen, dawnej kopalni węgla Store Norske nr 3, 300 metrów pod powierzchnią ziemi. Jako pierwsze zdeponowały tam ważne dla swoich krajów zasoby (m.in. konstytucje) rządy Brazylii, Meksyku i Norwegii.
Wejście do archiwum nie jest możliwe, jednak są wycieczki po kopalni nr 3, które prowadzą zwiedzających obok wejścia. Ci mogą na miejscu uzyskać informacje o najbardziej znaczących depozytach, pochodzących m.in. z instytucji takich jak Muzeum Narodowe Norwegii, Biblioteka Watykańska, Archiwa Narodowe Meksyku i Brazylii, Europejska Agencja Kosmiczna, UNICEF, GitHub (Arctic Code Vault) i wielu innych.
W marcu 2018 r. niemiecki program naukowy Galileo zdeponował w AWA swój pierwszy program i nakręcił o archiwum film dokumentalny dla telewizji ProSieben. Wkrótce potem, w listopadzie 2019 r. GitHub ogłosił, że cały jego publiczny kod open source zostanie zarchiwizowany w skarbcu kodu programistycznego w Arctic World Archive w ramach programu nazwie GitHub Arctic Code Vault. Dane programistyczne są zapisywane na taśmie w postaci kodu QR, co pozwala je kompresować. Do lipca 2020 r. w AWA zdeponowane było już archiwum programi-stycznej witryny o pojemności 21 TB. Każdy, kto przy-czynił się do powstania projektu, który trafił do Arctic World Archive, może wyświetlić małą plakietkę obok swojej nazwy użytkownika w serwisie GitHub. Aby docenić wszystkich, którzy przyczynili się do powstania oprogramowania przechowywanego w skarbcu, GitHub wprowadza również specjalną odznakę, która jest wyświetlana w sekcji najważniejszych wydarzeń w profilu programisty. Po najechaniu kursorem na plakietkę wyświetlane są projekty, do których się przyczynili, a które ostatecznie stały się częścią Arctic Vault.
Od Węgier przez Indie po Amerykę
Do projektu przekonuje się coraz więcej podmiotów. We wrześniu 2021 r., dokumenty o znaczeniu historycznym, oparte na zbiorach Narodowej Biblioteki Széchényi, w Światowym Archiwum Arktycznym na Svalbardzie zdeponowały Węgry. Podczas ceremonii złożenia depozytu Węgry reprezentowali J.E. Eszter Sándorfi, ambasador Węgier w Norwegii, Dávid Rózsa, dyrektor generalny Biblioteki Narodowej oraz Judit Gerencsér, zastępca dyrektora generalnego Biblioteki Narodowej. Dyrektor generalny Dávid Rózsa przedstawił więcej szczegółów węgierskiej kolekcji, podkreślając znaczenie Bibliotheca Corviniana króla Macieja, jednego z największych królów w historii tego kraju. Oprócz znanej renesansowej biblioteki, zarchiwizowano również specjalne fragmenty kolekcji map Ferenca Széchényiego i Sándora Apponyiego, a także cyfrowe kopie plakatów i grafik z początku XX wieku. Oprócz Węgier wśród krajów deponujących w tym samym cyklu były również Kanada, Malezja, Norwegia, Włochy i Indie, o czym szerzej poniżej.
W 2022 r. organizacja Archaeological Survey of India zleciła firmie Piql pilotażowy projekt skanowania, digitalizacji i archiwizacji trzech zabytków chronionych przez UNESCO w Indiach - Taj Mahal, Dholavira i Bhimbhetka Caves. Zespół Piql wraz ze swoimi partnerami pracował przez pięć tygodni we wszystkich trzech lokalizacjach przy użyciu różnych technologii, takich jak lidar, fotogrametria i drony. Trzy miejsca zostały zeskanowane w różnych jakościach, podstawowej, HD i UHD, a następnie zawartość była przetwarzana przez ponad cztery miesiące w celu stworzenia modeli 3D, VR, zdjęć i filmów wszystkich trzech miejsc. „Wszystkie trzy miejsca są skarbami, które mają ogromne znaczenie historyczne i kulturowe nie tylko dla Hindusów, ale dla ludzi na całym świecie. Taka archiwizacja jest niezwykle ważna, ponieważ zachowuje dla przyszłości cenne informacje ewolucji cywilizacji w różnych okresach czasu”, powiedział w oficjalnym komunikacie ambasador Norwegii w Indiach, Hans Jacob Frydenlund.
Do AWA trafia też zasób biblioteki znanego uniwersytetu w Yale; zostanie zachowany na norweskim Svalbardzie w ramach projektu ochrony światowego oprogramowania. „Dla zbiorów cyfrowych ogromnym problemem jest utrzymanie publicznego dostępu do starszych treści cyfrowych, które potrzebują oryginalnego środowiska komputerowego do prawidłowego funkcjonowania”, komentował w serwisie „News” Ethan Gates, analityk ds. ochrony oprogramowania EaaSI w Bibliotece Yale. Ponieważ oprogramowanie i urządzenia stają się coraz bardziej przestarzałe, niektóre produkty cyfrowe nierzadko gubią się w procesie rozwoju technologicznego, co może komplikować proces zachowania informacji dla przyszłych pokoleń. „Współpracujemy z wieloma innymi uniwersytetami i bibliotekami w Stanach Zjednoczonych i poza USA, aby pomóc tym podmiotom korzystać z platformy i zbadać możliwość zapisu ich zbiorów”, podaje Gates. Jak wyjaśnia, EaaSI kopiuje obecnie dane z tysięcy płyt CD-ROM znajdujących się w zbiorach biblioteki. Gates zauważył również nostalgię, jakiej doświadczają użytkownicy, gdy angażują się w ocalenie gry lub programu, o których myśleli, że zostały utracone na zawsze. Jest to często opisywane jako „wehikuł czasu”, który realnie działa.
Muzyka też chce być ocalona
Rozwój skarbca przebiega nie tylko w nowych kierunkach geograficznych, ale także jeśli chodzi o nowe kategorie zbiorów. Przedsiębiorca Luke Jenkinson chce rozszerzyć różnorodność gromadzonych w AWA zasobów o archiwa muzyczne. Jest autorem koncepcji nazwanej Global Music Vault, która również ma trafić fizycznie do Arctic World Archive. Plan jest taki, by pierwszy depozyt muzyczny trafił tam jesienią 2023 roku.
Jenkinson miał różne inspiracje. Wśród ważnych bodźców, które skłoniły go do pomysłu, by zdeponować w bezpiecznym arktycznym archiwum także muzykę, był pożar Universal Studios w Hollywood sprzed wielu lat. W 2019 roku „The New York Times Magazine” opublikował artykuł ujawniający, że pożar ten w 2008 roku zniszczył dziesiątki taśm-matek utworów takich artystów jak Nirvana, R.E.M., John Coltrane, Joni Mitchell i Aretha Franklin. Potem BBC poinformowało, że serwis społecznościowy MySpace utracił nagrania muzyczne z dwunastu lat podczas procedury migracji serwerowej, co wymazało wszystkie pliki audio przesłane w latach 2003–2015, czyli około 53 milionów utworów. „Rozmawiałem z ludźmi z Sony, Universal Music itp. i odkryłem, że ich proces archiwizacji był i wciąż jest bardzo staroświecki. Nie ewoluował. Instytuty i biblioteki na całym świecie są ograniczone brakiem technologii”, tłumaczył swój pomysł Jenkinson.
W poszukiwaniu czystej, niezawodnej technologii, Global Music Vault, finansowany przez zorientowaną ekologicznie firmę inwestycyjną Elire, nawiązał współpracę z Microsoftem, który z kolei opracował nowy typ nośnika w postaci kwadratowego dysku ze szkła krzemionkowego, który może przechowywać cyfrowe pliki muzyczne w jakości master przy użyciu optyki laserowej. Muzyka jest wytrawiana na powierzchni sprężystego i praktycznie nieprzepuszczalnego materiału, który jest odporny na uszkodzenia spowodowane ekstremalnymi temperaturami, wodą, ścieraniem, a nawet impulsami elektromagnetycznymi. Każdy kwadratowy dysk może pomieścić około 150 GB danych, chociaż Elire kontynuuje rozwój technologii z myślą o rozszerzeniu tej pojemności do terabajta lub dwóch. Badane są możliwości przyszłego finansowania poprzez dotacje i ONZ.
Niezawodna metoda przechowywania to oczywiście tylko jeden z problemów Global Music Vault. O wiele bardziej skomplikowane wyzwania dotyczą kwestii - co zostanie zachowane i kto podejmie tę decyzję? Elire nawiązał współpracę z Międzynarodową Radą Muzyczną z siedzibą w Paryżu, organizacją założoną w 1949 roku jako organ doradczy ONZ w sprawach muzycznych. Dzięki rozległej sieci członkowskiej obejmuje ponad 150 krajów. Biorąc pod uwagę zakres projektu, proces selekcji będzie prawdopodobnie niekończący się, co sprawi, że Global Music Vault będzie bardziej żywym archiwum niż statyczną kapsułą czasu. Ale na razie Elire i IMC koncentrują się na inauguracyjnym depozycie. Jenkinson chce skupić się na tym, co nazywa „muzyką dziedzictwa”. Debiutancki depozyt będzie zawierał utwory z Kenijskiego Archiwum Muzycznego Ketebul, Międzynarodowej Biblioteki Muzyki Afrykańskiej, oddziału Biblioteki Narodowej Nowej Zelandii, Orkiestry Rdzennych Instrumentów i Nowych Technologii, libańskiego chóru Fayha oraz treści audiowizualne z ceremonii wręczenia Polar Music Prize w Szwecji.
Archiwizacja cyfrowych kopii muzyki jest już skomplikowanym procesem, ale tworzenie kolekcji, która jest dostępna dla publiczności poprzez streaming, dodaje kolejną warstwę złożoności. Global Music Vault ma umowy z właścicielami praw obecnie reprezentowanymi w ich początkowym depozycie, jednak ci artyści nie otrzymują wynagrodzenia za samą archiwizację. „Zapewniamy szklaną technologię i przebywanie w skarbcu”, wyjaśnia Jenkinson. Udostępnianie zachowanych utworów stronom trzecim wymagałoby dodatkowych umów.
Choć pierwsza koncepcja wykorzystuje infrastrukturę i know-how AWA, Elire podjęła już współpracę z architektami w celu zaprojektowania struktury niezależnej od Arctic World Archive, czegoś potencjalnie naziemnego i dostępnego dla odwiedzających. Jak mówi Jenkinson, idealnie byłoby, gdyby istniało wiele skarbców, rozproszonych po całym świecie, jednak w warunkach klimatycznych sprzyjającym konserwacji. Założenie jest takie, by te archiwa można było łatwo rozbudowywać, tak aby pomieścić coraz więcej muzyki.
Pomysł Jenkinsona polega na tym, by po prostu poprosić o muzykę jak największą liczbę artystów i podmiotów zarządzających prawami do nich. „W tej chwili ludzie, którzy siedzą w bibliotekach i pełnią funkcję archiwistów, to oni decydują, wiesz, co jest ważne, a co nie”, mówi Jenkinson w wywiadzie dla dziennika „The Independent”. „Branża muzyczna ma szansę usunąć te bariery związane z ustaleniem, co powinniśmy archiwizować, kiedy zasadniczo można archiwizować wszystko”.
Jenkinson przyznaje, że Elire nie wypracował jeszcze modelu komercyjnego dla Global Music Vault, ale podkreśla, że w przyszłości „musi istnieć jakaś forma transakcji”. Może to być platforma streamingowa oparta na zasobach Global Music Vault, na której różne poziomy cenowe mogą generować przychody, a muzyka przechowywana w archiwum byłaby dostępna cyfrowo dla użytkowników na całym świecie.
Skarbiec nasion już się przydał
W pobliskim (w stosunku do siedziby AWA) Globalnym Banku Nasion (1), określanym jako polisa ubezpieczeniowa ostatniej szansy dla ludzkości, zgromadzono już dobrze ponad 1,1 miliona próbek nasion z każdego kraju na świecie, zachowanych w wiecznej zmarzlinie na wypadek globalnej katastrofy.
Zdjęcie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Svalbard_seed_vault.jpg
To największa na świecie „biblioteka genetyczna” gromadząca dorobek 13 tysięcy lat różnicowania biologicznego i historii rolnictwa. Dla tego banku genów i nasion na całym świecie tworzone są kopie zapasowe ważnych gatunków roślin na naszej planecie. W przypadku, gdy oryginalne kopie zostaną zniszczone przez katastrofę, klęskę żywiołową, konflikt militarny, chorobę, błąd ludzki lub inny globalny kryzys, skarbiec na Svalbardzie zapewnia bezpieczną przystań dla nasion, zachowując drugą linię obrony i bezpieczeństwa dla duplikatów unikatowego i cennego materiału roślinnego.
Pojemność repozytorium nasiennego sięga 4,5 miliona próbek, czyli „skarbiec zagłady” lub „arka Noego” ma jeszcze wolne miejsce. Od momentu powstania, z wyjątkiem pilnych depozytów, drzwi skarbca są otwierane tylko trzy razy w roku, zaś przez resztę czasu skarbiec jest zamknięty. Po odebraniu na lotnisku w Oslo, administratorzy skarbca organizują wysyłkę na Svalbard. Gdy znajdą się już w środku, nasiona są przechowywane na zasadzie „czarnej skrzynki” i oczekuje się, że pozostaną żywotne przez tysiące lat.
Magazyn nasienny założony przez koalicję norweskiego Ministerstwa Rolnictwa i Żywności oraz Crop Trust, pod patronatem Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO), miała za zadanie jego utworzenie i obecnie go monitoruje; skarbiec zaprasza świat do wysyłania i przechowywania próbek ze wszystkich zakątków globu.
W skarbcu zgromadzono nasiona odmian roślin uprawnych ze wszystkich kontynentów. Od afrykańskich i azjatyckich zbóż podstawowych, np. kukurydzy, ryżu, pszenicy, jęczmienia, po europejskie i południowoamerykańskie warzywa, takie jak bakłażan, sałata i ziemniak. Wewnątrz znaleźć można m.in. trzy tysiące odmian kokosów, 4,5 tys. odmian ziemniaków, 35 tys. odmian kukurydzy, 125 tys. odmian pszenicy, 200 tys. odmian ryżu. Wszystkie są niezwykle ważne dla przetrwania rolnictwa, badań naukowych, hodowli roślin i edukacji, dając ostatnią nadzieję gatunkom roślin o wielkiej wartości dla przyszłości ludzkości. Global Seed Vault został opisany przez byłego szefa ONZ Ban Kimoona jako „inspirujący symbol pokoju i bezpieczeństwa żywnościowego dla całej ludzkości”.
Choć geograficznie, sejsmicznie i politycznie stabilny, skarbiec jest również przygotowany na zmiany klimatyczne. Podjęto środki ostrożności w celu uszczelnienia budynku w ramach przygotowań do „bardziej wilgotnego i cieplejszego klimatu w przyszłości”, a warunki klimatyczne w regionie są stale monitorowane w celu zapewnienia ochrony nasion.
Skarbiec został otwarty w 2008 roku przez norweski rząd i ówczesnego premiera Jensa Stoltenberga (obecnie pełniącego obowiązki szefa NATO). Jednak sam pomysł gromadzenia kopii odmian nasion w ten sposób sięga lat 80. ubiegłego wieku a jego autorem jest amerykański farmer Cary Fowler, który w ciągu następnych kilku dekad zaczął wprowadzać tę ideę w życie. Z biegiem lat ten, były już, dyrektor organizacji Crop Trust pracował nad przygotowaniem projektu skarbnicy genowej. W 2001 r. norweski rząd, który 20 lat wcześniej założył krajowy bank nasion w opuszczonej kopalni węgla na Svalbardzie, został poproszony przez Międzynarodową Radę Zasobów Genetycznych Roślin (IBPGR) (obecnie znaną jako Bioversity International) o utworzenie pierwszego na świecie globalnego zaplecza nasion na lodowcowym zboczu góry. Obecnie skarbcem zarządza Nordyckie Centrum Zasobów Genetycznych (NordGen), które otrzymuje, przechowuje i chroni nasiona na całym świecie całkowicie bezpłatnie.
Po zasoby svalbardzkiego magazynu nasiennego historycznie już sięgnięto po wydarzeniach o charakterze katastrofalnym. W 2015 roku około 116 tys. próbek nasion ze skarbca zostało przeniesionych do banku nasion w Aleppo, który został zniszczony przez trwającą wiele lat syryjską wojnę domową. Dwa lata później nasiona zostały użyte do odtworzenia upraw, a nowe próbki zostały wysłane z powrotem do przechowywania na Svalbardzie.
Archiwum plus luksusowe schrony
Oprócz Arctic World Archive i Svalbard Global Seed Vault istnieje kilka innych ciekawych placówek, których celem jest długoterminowe przechowywanie danych cyfrowych:
Jednym z nich jest Electronic Records Archives (ERA), czyli archiwum cyfrowe rządu USA. Gromadzi i zabezpiecza ważne dane państwowe. Wykorzystuje m.in. nośniki ceramiczne i digitalizację. To program amerykańskiego National Archives and Records Administration (NARA) mający na celu zachowanie dokumentacji elektronicznej w ramach szerszego procesu zarządzania dokumentacją rządu USA.
Wysiłki podejmowane przez archiwistów rządowych USA w celu zachowania zapisów elektronicznych sięgają lat 60. XX wieku, ale zadanie to nabrało większego znaczenia pod koniec XX wieku wraz ze wzrostem ilości i różnorodności rządowych zapisów cyfrowych. Program ERA został zainaugurowany w 1998 r. i zaczął przyjmować zapisy w 2008 r. NARA opisała ERA jako „system systemów” z czterema podstawowymi funkcjami: przyjmowanie elektronicznych zapisów od organów rządowych, przypisywanie metadanych w celu udokumentowania tych zapisów, zachowanie tych zapisów i umożliwienie dostępu do tych zapisów. Jednak według obowiązujących reguł dokumentacja powinna być przechowywana przez rząd USA tylko przez pewien czas, zanim zostanie zniszczona. Tylko niektóre dokumenty są uważane za godne trwałego przechowywania. Przechowywanej przez NARA na zawsze jest od 1 do 3 proc. dokumentacji.
W 2012 r. NARA zdecydowała, że system ERA wymaga „szeroko zakrojonej modernizacji”, co miało nastąpić w ramach projektu o nazwie ERA 2.0. Projekt miał między innymi obejmować technologię przetwarzania w chmurze i zwinne podejście do oprogramowania. Nowy system miał obejmować środowisko przetwarzania cyfrowego do przyjmowania i przetwarzania materiałów cyfrowych oraz repozytorium obiektów cyfrowych do przechowywania materiałów. Program pilotażowy rozpoczął się w 2015 r., a wydanie produkcyjne zaplanowano na 2018 r.
Inny projekt zajmujący się utrwalaniem danych na dużą skalę to Corporation For National Research Initiatives (CNRI), prowadzony przez amerykańską organizację non profit, która opracowała standardy długoterminowego przechowywania danych oraz buduje archiwa cyfrowe chroniące wiedzę ludzkości. CNRI została założona w 1986 roku przez Roberta E. Kahna. Jej siedziba znajduje się w Reston w stanie Wirginia w Stanach Zjednoczonych. CNRI ściśle współpracuje z rządem USA, a także z kilkunastoma innymi instytucjami oraz uczelniami amerykańskimi nad stałym rozwojem National Information Infrastructure.
Innym, tym razem całkiem prywatnym, projektem jest podziemny magazyn danych w założeniu chroniących je na wypadek globalnej katastrofy na pustyni w Nevadzie tworzony przez miliardera Roberta Vicino. Projektowi ratowania dorobku ludzkości towarzyszy idea budowy podziemnych kompleksów dla samej ludzkości, a raczej tej bogatszej jej części, która może np. wykupić sobie apartamenty w pięciogwiazdkowym Vivos Europa One, budowanym w byłym radzieckim kompleksie w niemieckim Rothenstein. Ufortyfikowany schron w Niemczech ma poza ochroną ludzi w komfortowych warunkach pomieścić także także kolekcję gatunków zwierząt, archiwum najcenniejszych artefaktów i skarbów świata, skarbiec DNA do przechowywania i ochrony genomów milionów dawców oraz rodzaj biblioteki dorobku ludzkości.
Wysłać archiwum w kosmos, do wielu miejsc
Pomysłem na przechowywanie dorobku ludzkości, który wychodzi poza schemat zagłębiania się do wnętrza Ziemi, jest Arch Mission Foundation, organizacja, stawiająca sobie za cel umieszczanie archiwów cyfrowych w kosmosie (np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, do miejsc w całym Układzie Słonecznym i ewentualnie nawet dalej) oraz projektowanie jak najtrwalszych nośników danych. Została założona przez Novę Spivacka i Nicka Slavina w 2015 roku i zarejestrowana w 2016 roku.
Fundacja nie przywiązuje się do jakiejś konkretnej, wybranej techniki zapisu a także do konkretnego miejsca przechowywania danych. Zamierza wykorzystywać dowolną metodę, która jest najlepsza w określonym celu i miejscu przeznaczenia. Pierwszą zastosowaną metodą było „laserowe optyczne przechowywanie danych 5D w kwarcu”, które miałoby według zapewnień proponujących tę technikę pozwolić na odczyt nawet po 14 miliardach lat, zachowując odporność na promieniowanie kosmiczne i temperatury do 1000°C.
Aby udowodnić działanie techniki optycznego przechowywania danych 5D, Arch stworzył pięć dysków, z których każdy zawierał zapis cyklu powieściowego „Fundacja” Isaaca Asimova o objętości około trzech megabajtów każdy. Dyski zostały stworzone przez Petera Kazansky’ego z Centrum Badań Optoelektronicznych (ORC) Uniwersytetu w Southampton, wynalazcę metody optycznego przechowywania danych 5D, który jest członkiem Rady Nauki i Technologii Fundacji Arch Mission. W grudniu 2017 r., kiedy współzałożyciel Arch Nova Spivack dowiedział się, że SpaceX wystrzeli Teslę w kosmos, napisał na Twitterze do Elona Muska, a ten zgodził się dołączyć dysk Arch do misji.
Musk otrzymał również dysk 1.1 do swojej prywatnej biblioteki. Dysk 1.2, nazwany przez Arch Mission Foundation „Solar Library”, również reprezentuje pierwszą stałą bibliotekę kosmiczną i ma orbitować wokół Słońca przez co najmniej kilka milionów lat. „Solar Library” została wystrzelona podczas lotu testowego SpaceX Falcon Heavy, szóstego lutego 2018 r., wewnątrz sławnej czerwonej Tesli Roadster, która krąży obecnie na orbicie kilkaset milionów kilometrów od Słońca.
Wkrótce potem, także w 2018 r., Arch Mission z powodzeniem umieściła na niskiej orbicie okołoziemskiej archiwum o nazwie „Orbital Library”, które zawiera kopię Wikipedii. Fundacja stworzyła również zapis archiwalny o nazwie „Lunar Library”, który służy jako kopia zapasowa planety Ziemia i zawiera informacje naukowe, kulturowe i historyczne w prawie trzydziestu językach oraz kilka encyklopedii, w tym Wikipedię. Biblioteka Księżycowa miała przybyć na Księżyc na izraelskim statku kosmicznym Beresheet, ale rozbiła się podczas próby lądowania na Księżycu w maju 2019 r. Zasobnik sondy zawierał również próbkę z niesporczakami. Sonda nie wylądowała, lecz rozbiła się o powierzchnię Księżyca, co nie znaczy, że zasoby na archiwalnych dyskach zostały całkiem zniszczone, a niesporczaki mogą czekać na okazję, by wyjść z letargu. W 2021 r. Arch Mission ogłosiła partnerstwo z Astrobotic Technology i Galactic Legacy Labs. Współpraca opiewa na cały szereg misji na Księżyc. Podjęta zostanie kolejna próba dostarczenia „Lunar Library” na naszego sztucznego satelitę.
Powierzchnia dysku „Lunar Library” jest wygrawerowana małymi obrazami książek i innych dokumentów wyjaśniających ludzką lingwistykę wraz z instrukcjami, jak czytać bibliotekę główną. Warstwy wprowadzające można z łatwością oglądać w stukrotnym powiększeniu pod zwykłym mikroskopem. Następnie nasi sprytni potomkowie muszą zbudować odtwarzacz, aby móc przeczytać resztę Biblioteki. Arch Foundation pomogła opracować supertrwałą technologię zapisu danych o nazwie Nanofiche dla dysku, który jest wykonany z niklu ze względu na jego wyjątkową trwałość i niewielki koszt. Biblioteka Księżycowa jest osłonięta warstwą ochronną i izolacją. Wszystko to powinno pomóc chronić ją przed mikrometeorytami, które regularnie uderzają w Księżyc. Zdaniem ekspertów prawdopodobieństwo przetrwania sześciu miliardów lat jest jednak znikome. Trudno wyobrazić sobie nawet przetrwanie jednego miliarda lat bez degradacji, mogą jednak pozostać nienaruszone i niezakopane po milionach, a nawet kilkudziesięciu milionach lat.
Jak twierdzi Nova Spivack, Fundacja buduje większe kosmiczne archiwum, które ma przetrwać sześć miliardów lat lub dłużej. Przedstawiciele Fundacji zdają sobie z tego sprawę, jednak wybiegają w przyszłość, zapewniając, że Biblioteka Księżycowa jest tylko jednym z elementów jeszcze bardziej śmiałego projektu o nazwie Archiwum Miliarda Lat. Dysk w krążącej w przestrzeni Tesli był testowa wersją archiwum o takiej właśnie skali czasowej, podobnie jak prototyp Arch Library wystrzelony na orbitę Ziemi. Egzemplarzy archiwum będzie więcej.
Prawdopodobieństwo długotrwałego przetrwania ma być zapewnione nie tylko przez doskonalenie techniki zapisu i prace nad zwiększeniem jego trwałości, ale także przez samą liczbę umieszczonych w kosmosie repozytoriów. Część z nich powinna w końcu jakoś przetrwać. Celem jest zalanie Układu Słonecznego kolejnymi wersjami Biblioteki Księżycowej - w jaskiniach i górach na Ziemi, w coraz to innych miejscach na Księżycu, na Marsie i w głębokiej przestrzeni kosmicznej.
A może zapis kodzie genetycznym?
DNA od lat prezentuje się jako ciekawa alternatywa dla zapisu danych komputerowych. Grupa szwajcarskich uczonych z Instytutu Technologicznego w Zurychu zaprezentowała już w połowie ubiegłej dekady technikę kodowania danych w łańcuchach DNA w ten sposób, że mogą przetrwać bez uszkodzeń i błędów nawet do dwóch tysięcy lat. Z taką trwałością nie może się równać żadna inna znana ludzkiej technologii technika zapisu danych.
Oczywiście, ktoś spostrzegawczy zapyta od razu, jak udało im się udowodnić trwałość sięgającą tysięcy lat w ciągu jednej prezentacji. Szwajcarzy opracowali symulację tak długiego okresu, zamykając łańcuchy DNA z danymi w silikonowych kulach i podgrzewając je do temperatury ok. 72°C. Według naukowców tydzień ekspozycji na taką temperaturę równa się 2000 lat w temperaturze 10°C. Po takiej symulacji nie zauważono żadnych błędów w zapisie. Uczeni podkreślają również inne zalety spiral DNA jako nośnika danych, w porównaniu z dyskami twardymi czy taśmami magnetycznymi, np. dysk o rozmiarach książki o pojemności pięciu terabajtów może taką ilość danych przechowywać do 50 lat w optymalnych warunkach. Zapis w kodzie DNA nie byłby binarny, lecz polegałby na wykorzystaniu czterech liter nukleotydowych A, C, T i G.
Pisząc o osiągnięciach Szwajcarów, „NewScientist” podał następujące wyliczenie: jeden gram łańcuchów cząsteczkowych DNA może zakodować 455 egzabajtów informacji, zaś według szacunków firmy komputerowej EMC w 2011 roku łączna objętość danych zgromadzonych na Ziemi wyniosła 1,8 zetabajta. Jeden zetabajt to 1000 egzabajtów, więc do zapisu danych z 2011 r. potrzeba ok. 4 gramów DNA. Oczywiście od 2011 objętość światowych informacji nieco wzrosła i potrzeba pewnie dołożyć gram lub trzy.
W 2021 r. zespół badawczy z Instytutu Badawczego Georgia Tech w Atlancie, w Stanach Zjednoczonych, opracował rodzaj procesora, który, jak twierdzą uczeni, może zwiększyć możliwości istniejących form przechowywania danych w DNA około stukrotnie. Zbudowany przez nich prototyp mikrochipa ma kształt kwadratu z bokiem o długości około 2,5 cm. Struktury stosowane w chipie do rozwoju DNA, w którym zapisywane są dane, nazywane są mikrokomórkami i mają głębokość kilkuset nanometrów - mniej niż grubość kartki papieru. Prototyp zawiera wiele mikrokomórek, co pozwala na równoległą syntezę kilku nici DNA. Pozwoli to na hodowanie większych ilości DNA w krótszym czasie. Nici DNA znane są jako zasady - cztery odrębne jednostki chemiczne, które tworzą cząsteczkę DNA. Są to: adenina, cytozyna, guanina i tymina. Zasady mogą być użyte do kodowania informacji w sposób analogiczny do ciągów jedynek i zer (kodów binarnych), które przenoszą dane w tradycyjnej informatyce. Istnieją różne sposoby przechowywania tych informacji w DNA. Na przykład zero w kodzie binarnym może być reprezentowane przez zasady adeninę lub cytozynę, a jedynka przez guaninę lub tyminę. Jedynka i zero mogą być też przyporządkowane tylko dwóm z czterech zasad.
Szacuje się, że do 2025 roku każdego dnia na całym świecie będzie powstawać blisko pięćset eksabajtów danych. Przechowywanie ich może szybko stać się niepraktyczne przy użyciu konwencjonalnej technologii krzemowej. Gęstość informacji jest w DNA potencjalnie miliony razy większa niż w przypadku konwencjonalnych dysków twardych. Szacuje się, iż jeden gram DNA może pomieścić do 215 milionów gigabajtów. Jest również bardzo stabilny, jeśli odpowiednio przechowywany. W 2017 r. naukowcy wyodrębnili pełny genom wymarłego gatunku konia sprzed 700 tysięcy lat, a w ub. roku odczytano DNA mamuta sprzed miliona lat.
Główna komplikacja polega na znalezieniu sposobu na połączenie cyfrowego świata i danych z biochemicznym światem genów. Obecnie polega to na syntezie DNA w laboratorium i, choć koszty szybko spadają, jest to nadal skomplikowane i kosztowne zadanie. Po zsyntetyzowaniu sekwencje muszą być starannie przechowywane w warunkach in vitro, aż będą gotowe do ponownego użycia lub mogą być wprowadzane do żywych komórek przy użyciu technologii edycji genów CRISPR.
Od archiwizowania dorobku na dalekiej Północy, pod ziemią i z dala od zawirowań doszliśmy do idei zapisu w czymś, co jest nam bardzo bliskie i co mamy w każdej chwili ze sobą, bo stanowi podstawę naszego funkcjonowania jako żywej istoty. Tak czy inaczej archiwizujemy, by z tego, co archiwizujemy, później korzystać. A to zakłada, że będziemy żyć. Zatem nasze DNA z natury rzeczy musi przetrwać, abyśmy mogli wejść do takiego archiwum. Dlaczego więc nie powiązać archiwum świata z samym życiem?
Mirosław Usidus
