[показать]

Управление действиями роботов, традиционно, осуществляется при помощи компьютера с мышью или специализированного контроллера, напоминающего пульт дистанционного управления радиоуправляемыми моделями. Используя элементы управления на пульте или движения мышью по экрану компьютера, человек-оператор управляет движениями робота и его исполнительных органов, имеющих шесть степеней свободы, действуя в трех пространственных измерениях. Качественное управление роботом при таком подходе требует наличия у оператора достаточного опыта в этом деле, который набирается только при помощи достаточно длительного процесса обучения и тренировок.

Но в ближайшем будущем различные робототехнические устройства должны прочно войти в нашу повседневную жизнь. И для этого будет требоваться, чтобы управление их действиями было не сложнее, чем управление работой простейших бытовых приборов. В связи с этим многие исследовательские группы работают над разработкой интерфейсов новых типов, назначением которых является упрощение процесса управления роботами. Не так давно мы рассказывали о такой системе, разработанной в Нью-Йоркском университете (New York University), в которой используется мобильный телефон или планшетный компьютер с камерой и специализированная система дополненной реальности.

Разработка подобной системы была закончена недавно и специалистами из Технологического института Джорджии. Во многом функции этой системы схожи с функциями системы, о которой было упомянуто чуть выше, обе системы позволяют просто указать роботу объект и обозначить операцию, которую с ним необходимо выполнить. А более примитивные действия, такие, как перемещения самого робота и его исполнительных органов, выполняются автоматически при помощи использования библиотеки стандартных алгоритмов.

Метод управления, используемый специалистами из Джорджии, основан на использовании всего одной камеры, установленной на роботе, данные от которой используются для составления трехмерной карты окружающей среды. Все остальное делается сложными алгоритмами, работающими в процессоре системы управления роботом, который сам определяет форму объекта воздействия, точки его захвата и траектории перемещения.

"Более того, система управления роботом на основе имеющихся данных может вынести предположения о форме объекта в тех областях, которые не попадают в поле зрения его камеры или скрыты другими объектами" - пишут исследователи, - "Это делается таким же образом, как это делает человек, представляя себе заднюю часть бутылки, к примеру, когда он смотрит на нее спереди".

Для испытаний эффективности работы нового интерфейса управления исследователи привлекли студентов, которые никогда не имели дела с роботами и их управлением. Перед студентами была поставлена задача выполнить при помощи робота определенные действия, используя традиционный способ управления в одном случае, и новый интерфейс - в другом. На выполнение задачи отводилось достаточно мало, около двух минут времени, и, выполняя задачу традиционным путем студенты допускали за это время в среднем по четыре грубых ошибки. При использовании нового интерфейса некоторые из студентов изредка допускали максимум одну ошибку, что говорит об эффективности нового подхода.

"Разрабатывая новую систему управления, мы переложили на плечи робота выполнение всех простейших действий" - пишут исследователи, - "И такой подход сработал на все 100 процентов. Люди, не имеющие никакого опыта работы с роботами стали способны эффективно управлять их действиями, производя достаточно привычные им манипуляции и действия мышью на экране компьютера".

А на приведенном ниже видеоролике мы предлагаем нашим читателям самостоятельно ознакомиться с принципами новой системы управления действиями роботов и вынести оценку эффективности ее работы.
 

[показать]

Шведская компания Minesto получила разрешение на сооружение первого опытного образца подводной периодической энергетической установки нового типа, которая получила название Deep Green. Установка этой опытной энергетической установки и последующее развертывание "фермы" таких установок, мощностью 10 МВт, будет произведено в открытом море на краю впадины Holyhead Deep, расположенной в 6.5 километрах от берега острова Англси (Anglesey), Уэльс, Британия.

Первый опытный образец установки будет состоять из собственно генератора Deep Green, донной платформы и бакена, который будет держать в натяжении трос, на втором конце которого генератор-бабочка будет выписывать "пируэты" на глубине. Это будет делаться для того, чтобы генератор всегда находился внутри стабильного потока морской воды, подводного течения, скоростью от 1.5 до 2 метров в секунду, которые текут на глубине 80-100 метров. Именно на такую скорость потока рассчитана механическая часть электрогенератора и в таких условиях он демонстрирует максимальную эффективность.
 

[показать]

Оценка воздействия энергетической установки Deep Green на окружающую среду была выполнена компанией Xodus Group, которая просмотрела и провела анализ всех аспектов этого влияния, включая влияние на рыболовство, на жизнь морских млекопитающих, птиц и даже на морскую навигацию. Благодаря небольшой скорости вращения подвижных элементов генератора все виды его влияния были определены термином "не существенные".

"Опытный образец станет самым первым шагом на пути становления новой энергетической технологии" - рассказывает Ильва Серквист Хултгрен (Ylva S?rqvist Hultgren), руководитель компании Minesto, курирующий направления по новым проектам, - "И, в случае успешных испытаний опытного образца, получения доказательств безвредности технологии для окружающей среды, человечество получит в свое распоряжение еще один вид бесконечного источника экологически чистой энергии".

[показать]

Группа инженеров из Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), возглавляемая Раулем Политом Касильясом, создала опытные образцы сложной метало-композитной "космической ткани", созданной при помощи технологий трехмерной печати. Параметры и функции, закладываемые в структуру этой ткани на этапе изготовления, делают ее идеальным вариантом для использования в космосе в различных целях.

По внешнему виду космическая ткань похожа на помесь кольчуги, резинового коврика и больших металлических блесток, которыми люди любили украшать предметы одежды в далеких 1960-х годах. Однако это все нечто большее, нежели дань высокой моде, одна сторона этой ткани может эффективно отражать свет и тепло, в то время, как обратная ее сторона поглощает все это. За счет гибкости и особой структуры основания слой такой ткани может быть наложен на поверхность любой формы сложности, обеспечивая достаточную прочность и избирательность коэффициента поглощения, что можно использовать для реализации технологий пассивного управления потоками тепла.

Ткань изготавливается при помощи специальной технологии аддитивного производства, при которой объект создается слой за слоем путем нанесения слоев полимерного материала или спекания металлического порошка при помощи луча лазерного света. Традиционно такие технологии именуются термином 3D-печать, но в данном случае Полит Касильяс предпочитает использовать термин 4D-печать поскольку в на этапе производства в структуру ткани вносится набор выполняемых ею функций.
 

[показать]

Космическое агентство рассматривает массу вариантов использования такой композитной ткани. Она может стать основой антенн, которые могут быть быстро развернуты или форма которых может быть изменена без особых затруднений. Так же такая ткань может выступать в роли термоизоляции, защищающей скафандры, космические корабли и помещения космических баз, возведенных на ледяной поверхности холодных планет или крупных астероидов. К защитным функциям такой космической ткани можно так же отнести защиту космических кораблей от микрометеоритов, которые, благодаря упругим свойства, будут отражаться обратно в космос.

Ученые считают, что подобная ткань не только будет использоваться в космосе, ее изготовление может стать одной из технологий переработки и утилизации различных ресурсов на борту космических кораблей. "Мы имеем возможность изначально запрограммировать ряд свойств и функций материала, который позже выйдет из недр трехмерного принтера" - рассказывает Полит Касильяс, - "Мы изначально можем создать и провести всестороннее тестирование различных видов такой ткани. На основе всего этого будет составлена библиотека, пользуясь которой астронавт прямо в космосе может очень быстро сделать то, в чем он нуждается в данный момент времени. А сама возможность и время изготовления различных узлов и деталей как раз и являются теми ключевыми моментами, которые определяет границу между жизнью и смертью в различных нестандартных и чрезвычайных ситуациях".

[показать]

Согласно существующим теориям, звезды и сопровождающие их планеты зарождаются внутри вращающихся дискообразных облаков космической пыли и газа, которые постепенно сжимаются под воздействием своей же гравитации. К сожалению, такие дискообразные облака очень тяжело обнаружить при помощи существующих астрономических инструментов, они, по космическим меркам, являются относительно небольшими и холодными. Однако, возможности телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в пустыне Атакама в Чили, уже позволяют произвести поиски и подробное изучение процессов, происходящих внутри таких дисков. Не так давно ученые опубликовали один из первых снимков протозвездного дискообразного облака под названием HH212, и, оказывается, это облако очень похоже на своего рода космический "гамбургер".

Под воздействием собственной гравитации газ и пыль этого облака медленно падают в район его центра, где они служат "кормом" для формирующейся звезды. Эта звезда по космическим меркам времени является еще "эмбрионом", ее возраст составляет всего 40 тысяч лет. Дискообразное облако имеет ширину, равную 60 расстояниям от Земли до Солнца, его внутренний слой более темен и холоден, чем слои, находящиеся сверху и снизу, что делает его весьма похожим на гамбургер.

Данный снимок является первым снимком, когда астрономам удалось увидеть центральную холодную область протозвездного диска. "Этот факт, в свою очередь, идет вразрез с некоторыми из имеющихся теорий относительно процессов формирования звезд" - рассказывает Чин-Фей Ли (Chin-Fei Lee), научный сотрудник Института астрономии и астрофизики, Тайвань.
 

[показать]

Ученые считают, что такая многослойная структура протозвездного диска является результатом процессов распределения тепла внутри облака. Согласно построенной математической модели, поверхность диска HH212 всегда будет более теплой из-за нагревания ее находящейся внутри протозвездой и перемешивания материи ветрами, возникающими внутри облака. "Самым захватывающим является то, что только в последнее время мы получили возможность обнаружения и тщательного изучения протозвездных дисков" - рассказывает Кен Райс (Ken Rice), астрофизик из Королевской Обсерватории в Эдинбурге, - "И теперь нам становятся понятными некоторые неочевидные особенности процессов, происходящих внутри таких дисков".

Несмотря на то, что диск HH212 и находящаяся внутри него протозвезда еще очень и очень "молоды", внутри этого диска уже успели образоваться частицы материи, размером от одного миллиметра до одного сантиметра, из которых в будущем сформируются планеты и астероиды. А в ближайшем времени ученые-астрономы планируют провести дополнительные наблюдения, в ходе которых они собираются увидеть, как потоки материи циркулируют внутри облака и какие из них направляются в его центр для "подкормки" растущей протозвезды. Кроме этого, астрономы собираются найти уплотнения, которые представляют собой зародыши будущих планет, и которые, согласно имеющимся теориям, должны появляться именно на этом этапе формирования новых звездных систем.

[показать]

В свое время мы рассказывали о том, что компания Sikorsky Helicopters, которая сейчас является своего рода филиалом компании Lockheed Martin, совместно с компанией Boeing занимается разработкой нового боевого вертолета, основой которого является хорошо зарекомендовавший себя прототип Sikorsky X2 demonstrator, который в 2010 году установил неофициальный рекорд скорости. И недавно представители компании Lockheed Martin опубликовали в сети новый видеоролик, раскрывающий некоторые детали будущего вертолета, который получил название Sikorsky-Boeing Future Vertical Lift Concept.
 

[показать]

Вертолет Future Vertical Lift Concept, как и Sikorsky X2, имеет коаксиальную систему из двух роторов, вращающихся в противоположных направлениях. В хвостовой части вертолета установлен винт, дающий вертолету существенную горизонтальную тягу. Все это приводится в действие турбинными двигателями, мощности которых достаточно для разгона вертолета до скорости 250 узлов (464 километра в час) и для подъема на высоту 1800 метров.

Аэродинамическая схема с задним тяговым горизонтальным винтом позволяет существенно сократить количество воздуха, толкаемого вниз винтами основных роторов, которым теперь требуется создавать лишь тягу, уравновешивающую вес самого летательного аппарата и несомого им полезного груза. Это очень благоприятно влияет на эффективность аппарата, улучшает его управляемость, обеспечивает высокую маневренность и высокие динамические характеристики (ускорение и замедление скорости во время горизонтального полета).
 

[показать]

В вертолете Future Vertical Lift Concept использована активная система контроля и подавления вибрации, которая делает аппарат менее шумным и обеспечивает максимальный комфорт находящимся в кабине людям. Вертолет может быть оснащен всеми видами традиционного для вертолетов оружия и имеет систему дозаправки в воздухе. Управляет вертолетом экипаж из четырех человек, а в своем салоне он может перевозить до 12 бойцов в полном оснащении или восемь стандартных грузовых поддонов.

Но, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать или прочитать, что мы и предлагаем сделать нашим читателям при помощи представленного ниже видеоролика.
 

[показать]

Компания KT Corp, один из крупнейших операторов мобильной связи в Южной Корее, и известная компания Verizon Communications провели первый в истории сеанс голографической связи, используя для этого возможности мобильных сетей следующего поколения стандарта 5G. При проведении сеанса связи присутствовали Хуань Чанг-Кю (Hwang Chang-kyu), руководитель компании KT, и Лоуэлл Макэдэм (Lowell McAdam), президент компании Verizon, встреча которых в Сеуле была посвящена перспективам и ускорению разработки и внедрения 5G-технологий, которые могут обеспечить минимум в 100 раз более высокие скорости передачи данных, нежели сети предыдущего четвертого поколения.

Примечательным фактом является то, что голографическое устройство, которое обеспечивало связь, было подключено к планшетному компьютеру достаточно бюджетной конфигурации. Это служит доказательством тому, что для работы в 5G-сетях не требуются высококачественные и высокопроизводительные устройства, с этим могут справиться и более простые устройства, доступные широкому кругу потребителей.
 

[показать]

Абоненты, принявшие участие в сеансе голографической связи, находились в Соединенных Штатах и в Южной Корее. Помимо специального голографического оборудования в системе связи использовалось специализированное программное обеспечение, которое кодировало и эффективно сжимало голографическую информацию в режиме реального времени.

И в заключении следует отметить, что компании KT и Verizon в прошлом году заключили соглашение, принимая во внимание, что практическая реализация 5G-технологий к 2019 году невозможна в нынешнее время усилиями только одной отдельно взятой компании. Эта задача по силам только объединениям, в состав которых входит несколько крупных телекоммуникационных компаний и научных организаций из различных стран.

[показать]

Группа исследователей из университета Чжэцзяна (Zhejiang University), Ханчжоу, Китай, возглавляемая профессором Тифенгом Ли (Tiefeng Li), создала мягкого робота, который плавает под водой, подобно манте, одному из видов больших морских скатов. Изначально этот робот разрабатывался для исследований жизни подводного мира, но его с успехом можно использовать для исследований мест кораблекрушений, авиационных катастроф и для проведения осмотра состояния объектов подводной инфраструктуры. Этот робот, созданный преимущественно из прозрачного полимерного материала, не имеет механического двигателя и он может двигаться под водой гораздо быстрее других видов мягких роботов-рыб.

Для того, чтобы дать возможность их роботу двигаться, Тифенг Ли и его коллеги придумали конструкцию искусственных мускулов, которые изготовлены из специального диэлектрического полимера, который сокращается под воздействием приложенного к нему электрического напряжения. Импульсы этого напряжения вырабатываются при помощи простейшей электронной схемы, которая черпает энергию из небольшой литий-ионной аккумуляторной батареи. Сокращение искусственных мускулов приводит в движение плавники робота, изготовленные из тонкого силикона, которые совершают колебательные движения.
 

[показать]

Робот Ray-bot весит 90 грамм, а его длина составляет 22 сантиметра. В качестве элемента, управляющего направлением движения, в конструкции робота использован подвижный хвост, положение которого изменяется при помощи двух небольших электромагнитов. При максимальной амплитуде и частоте взмахов силиконовыми "крыльями", робот-манта может развивать скорость в 6 сантиметров в секунду. Это в два раза быстрее скорости, которую могут развивать другие мягкие подводные роботы, но это не идет ни в какое сравнение со скоростью, которую могут развивать под водой рыбы сопоставимых с роботом размеров.

Робот Ray-bot может функционировать под водой при температуре от 0.4 до 74 градусов Цельсия. А одного заряда батареи хватает на три часа непрерывного функционирования. Естественно, это время может существенно сократиться, если на робота будет установлена миниатюрная камера или другие дополнительные датчики, позволяющие контролировать окружающую среду.

Гибкость и прозрачная "маскировка" робота Ray-bot позволят ему производить наблюдения за морской средой, минимально нарушая ее гармонию. "Наш робот, из-за его вида и принципа движения, не будет пугать существ, живущих в морях и океанах" - рассказывает Тифенг Ли, - "Это позволит нам исследовать морскую жизнь в условиях ее естественной среды обитания".
 

[показать]

Группа инженеров из Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) разработала новую технологию трехмерной печати металлических изделий, которая в корне отличается от существующих технологий лазерного плавления металлического порошка, повсеместно используемых сейчас в различных отраслях промышленности. В этой технологии используются металлы в критическом полутвердом состоянии, которые могут вытекать через сопло головки принтера под воздействием приложенного к ним давления. А дальнейшее развитие данной технологии позволит наладить производство более высококачественных и более легких металлических изделий, не требующих последующей механической обработки.

Разработанная технология носит название прямой печати металлом (direct metal writing). В этой технологии металлическая заготовка предварительно нагревается до температуры, при которой металл или сплав переходит в полутвердое-полумягкое состояние. В этом состоянии в объеме металла присутствуют мелкие твердые металлические частицы, окруженные слоем жидкого металла, который уже успел расплавиться. И при приложении к такому металлу не очень большого давления твердые металлические частицы отрываются друг от друга, и металл начинает течь через сопло головки, подобно зубной пасте, выдавливаемой из тюбика.

Естественно, что выйдя из сопла трехмерного принтера и войдя в контакт с более холодными слоями этого же металла или материала подложки, металл остывает и становится твердым. Температура выходящего из сопла металла подбирается так, чтобы металл надежно сплавился с предыдущими слоями и при этом не начало образовываться большого количества дефектов в виде пузырей или полостей. "Главным вопросом, который нам пришлось решить, был точнейший и жесткий контроль над потоком металла, выходящего из головки принтера" - рассказывает Энди Паскалл (Andy Pascall), - "И когда мы создали технологию такого контроля, мы получили возможность печатать различные структуры таким способом, которым это не делалось никогда ранее".

Но, прежде чем данная технология доберется до этапа промышленного применения, инженерами из LLNL будет необходимо проделать еще массу работы. Первой задачей, которую они будут решать в самом ближайшем времени, станет задача повышения разрешающей способности трехмерной печати. А после этого они перейдут к задаче использования в печати материалов, широко используемых в промышленности, алюминия, титана и сплавов этих легких металлов. В настоящее время в опытном образце трехмерного принтера используется сплав висмута и олова, имеющий низкую точку плавления. С одной стороны это избавляет от массы проблем и облегчает процесс печати, а с другой - приводит к появлению дополнительных сложностей, ведь этот сплав быстро застывает и частицы твердого металла забивают сопло головки принтера.

Сейчас исследователи уже начали экспериментировать с некоторыми сплавами алюминия, которые имеют более высокую точку плавления. Это, в свою очередь, приводит к возникновению целого ряда технических проблем, но, как говорится, "овчинка стоит выделки", ведь изготовленные из таких сплавов детали и узлы можно будет использовать на земле, в воздухе и в космосе.
 

[показать]

Голографические технологии являются одним из самых перспективных методов увеличения плотности оптических устройств хранения информации, следующих за постоянной тенденцией увеличения емкости с одновременным уменьшением габаритных размеров. И группе исследователей из японского университета Электрических Коммуникаций (University of Electro-Communications, UEC) удалось создать новый полимерный композитный материал, в объеме которого находятся наночастицы определенного типа. Оптическая система на базе такого материала обеспечивает самый высокий на сегодняшний день уровень оптического сигнала и самое высокое значение соотношения сигнала к шуму. А использование нового наноматериала в голографических устройствах хранения информации позволит сократить в несколько раз уровень ошибок записи-чтения и это, в свою очередь, позволит начать практическое использование голографических накопителей для хранения больших объемов информации.

Практически все оптические технологии записи и хранения информации используют разницу коэффициента преломления света участками материала-носителя, прошедшими через процесс определенной обработки. В отличие от обычных технологий, использующих хранение информации на плоскости информационного слоя компакт-диска, к примеру, голографические технологии позволяют записывать информацию в объеме трехмерного пространства, во много раз увеличивая информационную емкость носителя. Но для качественной работы голографических технологий требуется большая разница в коэффициенте преломления материала-носителя, чем это необходимо для записи информации в одной плоскости.

Превосходными параметрами, соответствующими высоким критериям технологий голографической записи информации, обладают композитные соединения полимерных материалов с неорганическими наночастицами. В свое время исследователи из университета UEC уже разработали ряд таких композитных материалов на основе тиоленовых мономеров. Запись и считывание информации из такого материала производилось при помощи луча лазера, фокусируемого в точке пространства, размером в один микрон, при этом было получено весьма неплохое значения соотношения сигнал/шум.

Позже японские исследователи пошли чуть дальше, добавив в объем полимерного материала наночастицы определенной формы и размеров. Для записи и считывания информации из такого материала требуется уже два луча лазерного света, один - опорный, а второй - рабочий. При таком подходе ученым удалось добиться достаточно высокой плотности хранения данных и обеспечить высокую скорость записи-считывания информации.

И завершающим "аккордом" разработки данной технологии стало использование прозрачных кварцевых наночастиц в количестве 25 процентов от общего объема, равномерно рассеянных по полимерному материалу, имеющему достаточно сложный состав, состоящий из смеси мономеров нескольких типов. В результате таких усилий уровень ошибок при записи и считывании информации снизился до значения 10^-4, а значение соотношения сигнал/шум превысило 10 единиц.

[показать]

Беспилотные летательные аппараты с несколькими роторами предназначены для полетов на открытом воздухе. Но в силу различных причин или ошибок человека им достаточно часто доводится сталкиваться с препятствиями или падать на землю. В некоторых моделях используется ограничители, защищающие лопасти пропеллеров и окружающих людей, а другие модели даже помещаются внутрь своего рода "клеток". Такие меры спасают положение в некоторых ситуациях, но в любом случае все это делает летательный аппарат больше и тяжелее, что сокращает и без того небольшое время полета на одном заряде аккумуляторных батарей. Весьма интересный выход из этой, казалось бы, безнадежной ситуации нашли исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), они создали полужесткую и одновременно полумягкую конструкцию беспилотника, а первоначальную идею этого им подарила живая природа.

Для решения проблемы "ударопрочности" конструкции беспилотника исследователям пришлось найти компромиссное решение. Если сделать конструкцию слишком мягкой и гибкой, аппарат не будет обладать стабильностью и устойчивостью во время полета. И решение проблемы, как уже упоминалось выше, было найдено в живой природе, а если быть точнее, ученые увидели все им необходимое в строении крыльев ос. Строение крыльев обеспечивает им жесткость, необходимую для обеспечения полета насекомого, но когда оса сталкивается с чем-то, то крыло приобретает гибкость и перераспределяет энергию удара, что препятствует разрыву тканей крыла.
 

[показать]

Конечно, конструкция беспилотного летательного аппарата очень далека от формы и строения крыла насекомого. У беспилотника имеются гибкие элементы, расположенные вокруг твердой центральной части. Удерживается все это при помощи магнитов, а когда вся конструкция принимает определенный вид, она становится достаточно жесткой для того, чтобы обеспечить стабильный полет. Но в случае столкновения с препятствием энергия удара отрывает магниты друг от друга, целостность конструкции нарушается и она становится гибкой, эффективно поглощающей и демпфирующей энергию удара. По завершению ударного воздействия магниты снова притягиваются друг к другу, конструкция восстанавливает свою форму, жесткость и функциональность, и летательный аппарат в большинстве случаев может снова взлететь и продолжить полет как ни в чем ни бывало.

То, что вы видите на приведенных здесь снимках, является экспериментальным беспилотным летательным аппаратом, которому вряд ли будет суждено "переродиться" в коммерческий вариант. А исследователи из EPFL полагают, что идея создания таких полужестких-полумягких конструкций может найти более широкое применение в робототехнике. Роботы, способные быть и жесткими и мягкими одновременно, будут обладать более широкими возможностями по захвату объектов, к примеру, нежели нынешние робототехнические устройства.
 

[показать]

Космический исследовательский аппарат НАСА Cassini, пребывающий сейчас в районе Сатурна, сделал и передал на Землю серию снимков, на которых изображен один из самых загадочных спутников гигантской планеты, Пан (Pan). Этот спутник находится в пределах кольца А, оказывая огромное влияние на форму и строение системы колец Сатурна. Именно из-за этого влияния, считают ученые, в месте нахождения Пан-а, присутствует промежуток между кольцами, шириной 325 километров, известный под названием "деления (разрыва, щели) Энке" (Encke Gap).

В настоящее время аппарат Cassini вращается вокруг Сатурна по орбите, проходящей в непосредственной близости от кольца А. Эта предпоследняя фаза миссии позволяет ученым при помощи получаемых снимков более тщательно изучить строение тонкой кольцевой системы гигантской газовой планеты и систему его спутников различных размеров. Аппарат Cassiniвыполнит еще пять проходов мимо колец Сатурна прежде, чем начнется финальный этап его миссии, который получил название "Великий Финал" и проведение которого назначено на 26 апреля нынешнего года.

Пан относится к классу спутников-пастухов, которые двигаются вокруг Сатурна в пределах его кольцевой системы. Присутствие этих небольших космических тел формирует и поддерживает постоянную ширину разрывов в кольцевой системе, а гравитационное влияние спутников порождает волнообразные движения материала колец по обе стороны от траектории полета спутника.
 

[показать]

7 марта 2017 года аппарат Cassini сблизился со спутником Пан на дистанцию 14 572 километра, с которой и были сделаны приведенные здесь снимки. Отметим, что эти снимки являются полностью "сырыми", не прошедшими через математическую обработку, предназначенную для увеличения разрешающей способности и других качественных показателей этих снимков. Но и без этой дополнительной обработки на снимках видно особенности весьма необычного строения спутника Пан, имеющего достаточно высокий круговой экваториальный горный хребет, придающий спутнику некоторое сходство с летающей тарелкой или пельменем, как кому будет угодно.

Ученые считают, что информация с полученных снимков, которая проявится после их последующей обработки, позволит им прояснить некоторые моменты касательно необычной внешности Пан-а, его геологии и ближайшего окружения.

[показать]

Центральный банк Сингапура завершил тестирование технологии распределенного реестра для межбанковских платежей.

Валютно-финансовое управление Сингапура (The Monetary Authority of Singapore, MAS) анонсировало тестирование в ноябре прошлого года, совместно с банковским консорциумом R3 и группой банков, среди которых Банк развития Сингапура, HSBC, Банк Америки и JPMorgan.

В MAS обещали, что более развернутый отчет по результатам тестирования будет опубликован позже, однако точной даты не предоставили.

В Центральном банке Сингапура сообщают, что будут продолжать тестирования.

В рамках второго тестирования, согласно MAS, платежную систему Сингапура намерены подключить к платежным системам «других стран», используя при этом технологию распределенного реестра.

Смотрите так же: качественное форекс обучение от Степана Демуры и Николая Фуштей.

[показать]

Мы уже рассказывали нашим читателям, что миссия космического исследовательского аппарата Cassini неуклонно приближается к ее концу. В настоящее время в баках аппарата осталось совсем немного топлива, которого не хватит на выполнение каких-либо серьезных маневров. Это, в свою очередь, повышает риск столкновения аппарата с одним их спутников Сатурна и для того, чтобы избежать подобного исхода, аппарат в сентябре этого года совершит "убийственный нырок" в атмосферу газовой гигантской планеты.

Напомним нашим читателям, что Сатурн совершает один оборот вокруг Солнца за 29 лет и сейчас аппарат Cassini уже пробыл в окрестностях этой планеты ровно половину сатурнианского года, 14.5 земных лет. Некоторая из части этого времени была посвящена наблюдениям за медленными сезонными изменениями, возникающими из-за разницы освещения поверхности планеты в разное время года.
 

[показать]

Под самым пристальным вниманием со стороны ученых находятся полярные области планеты, области, в которых постоянно бушуют мощнейшие шторма. Эти шторма подобны штормам, бушующими в известном Красном Пятне Юпитера, но они не столь мощны и разрушительны.

"Сезонные изменения привели к тому, что нам удалось начать различать более мелкие детали происходящего на Северном полюсе Сатурна. Условия же на Южном полюсе ухудшались с каждым днем, видимость становилась все меньше и меньше из-за чего весь этот район выглядит словно размытый фотоснимок" - рассказывает Кунио Саянаги (Kunio Sayanagi), профессор из университета Вирджинии.
 

[показать]

Наблюдения за Северным полюсом Сатурна начали проводиться с более пристальным вниманием, начиная с конца 2012 года, с момента времени, соответствующего началу сатурнианской весны. Южный же полюс планеты с 2007 года находился во времени осени. "Между равноденствием в 1995 и 2009 годах Северный полюс практически не получал солнечного света, он находился в состоянии долгой зимней полярной ночи. Южный полюс все это время просто купался в солнечном свете. И сейчас небо над Северным полюсом все еще продолжает оставаться ясным, что позволяет в редких случаях даже увидеть нижние слои атмосферы" - рассказывает Кунио Саянаги.

Ученые прогнозируют, что за оставшееся до конца миссии время аппарату Cassini доведется стать свидетелем еще более сильных и резких климатических изменений в атмосфере Сатурна. "Мы надеемся, что нам удастся увидеть потоки, формирующие верхний "аэрозольный" слой атмосферы. Некоторые из таких процессов начали регистрироваться с конца 2016 года и мы рассчитываем получить от Cassini еще больше интересной информации за те несколько оставшихся ему месяцев" - рассказывает Кунио Саянаги.

[показать]

Эксперименты, во время которых парализованные люди могли управлять автоматизированным манипулятором "силой мысли" или слепые люди видели расплывчатые образы, уже доказали большой потенциал компьютерных систем, передающих и принимающих сигналы из мозга при помощи имплантатов различного типа. Но внедряемые матрицы электродов, используемые в большинстве таких случаев, через некоторое время становятся бесполезными из-за того, что вокруг них нарастает защитный слой шрамоподобных тканей, которые ухудшают электрический контакт электродов с клетками нервных тканей мозга.

Но уже в следующем месяце исследователи из Медицинской школы Гарвардского университета начнут испытания на обезьянах нового имплантата, который не требует хирургического вмешательства и устанавливается снаружи черепной коробки, что позволит избежать возникновения описанной выше проблемы. А в долгосрочной перспективе данная работа может привести к разработке высококачественных устройств, возвращающих зрение слепым людям или возможность движения парализованным пациентам.

Основой нового имплантата является множество крошечных катушек, способных общими усилиями вырабатывать достаточно сильное магнитное поле, способное повлиять на электрические аспекты деятельности нервных клеток определенных участков головного мозга. Помимо установки имплантата поверх черепной коробки одному из подопытных животных, ученые поместят такой же имплантат внутрь черепа второго животного для получения сравнительных результатов.

Устройство будет использоваться для магнитной стимуляции зрительного участка коры головного мозга. При этом, подключенный к имплантатам компьютер будет достаточно точно имитировать сигналы нервной деятельности, подобные сигналам, передаваемых мозгу от зрительных нервов. И, в отличие от матриц имплантируемых электродов, эффективность действия катушек не должна измениться в худшую сторону с течением времени.

Данные проект, рассчитанный на три года, является частью глобальной инициативы BRAIN initiative, нацеленной на изучение всех аспектов деятельности головного мозга. А подход, разработанный гарвардскими учеными, через некоторое время, требующееся на доработку и проведение всесторонних испытаний, может быть с успехом использован и по отношению к людям. Кроме того, данная технология может быть использована не только на мозге, ее можно применить, к примеру, для восстановления подвижности конечностей и других частей тела в случае повреждения нервных тканей в результате болезни или полученной травмы.

[показать]

На страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказывали о так называемых быстрых радиоимпульсах (Fast radio burst, FRB), мощнейших импульсах радиоизлучения, длящихся всего несколько тысячных долей секунды. Из-за непредсказуемости и неизвестной природы их происхождения ученым удалось практически случайно зарегистрировать всего около двух десятков таких явлений, несмотря на использование для этого самых мощных в мире радиотелескопов. И лишь в одном из таких случаев ученым удалось определить место происходения радиоимпульса, коим является галактика, удаленная от Земли более чем на 3 миллиарда световых лет.

Источниками всех зарегистрированных быстрых радиоимпульсов, предположительно, являются удаленные галактики. Но на свете не существует ни единой причины, исходя из которой источником радиоимпульса не может стать наша собственная галактика, галактика Млечного Пути. И в таком случае этот импульс должен быть достаточно "громким" для того, чтобы его могли услышать приемники сетей сотовой связи и даже обычные радиоприемники.

"Поиск быстрых радиоимпульсов, источники которых находятся в непосредственной близости от нас, может быть проведен при помощи граждан-энтузиастов" - рассказывает Ави Леб (Avi Loeb), ученый из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), - "Собранные данные могут оказаться гораздо богаче данных, получаемых при помощи телескопов. И это сможет помочь ученым изучить одно из самых загадочных на сегодняшний день явлений Вселенной".

Спектр зарегистрированных быстрых радиоимпульсов лежит в диапазонах, используемых разными стандартами сотовой связи, беспроводными технологиями Wi-Fi и подобными. В случае использования смартфонов в качестве детекторов радиоимпульсов, энтузиастам потребуется лишь загрузить специальное и бесплатное приложение в свои устройства. Это приложение, работающее незаметно для пользователя в фоновом режиме, будет контролировать доступные радиочастоты и отсылать полученную информацию в центры, где будет производиться ее обработка. А энтузиасты, которые могут использовать для этих же целей свои обычные компьютеры, смогут приобрести устройства, подключаемые к USB-порту компьютера или ноутбука, стоимость которых не будет превышать 10 долларов.

"Быстрый радиоимпульс, источник которого находится на нашем "заднем дворе", захватил бы всю планету полностью. И если тысячи и сотни тысяч телефонов одновременно просигнализировали бы об этом, это стало бы убедительным доказательством регистрации реального события" - рассказывает Дэн Маоз (Dan Maoz), ученый из Тель-авивского университета.

Однако, для регистрации радиоимпульса, источник которого находится в пределах Млечного Пути, ученым потребуется запастись терпением. По некоторым прогнозам, такие события происходят один раз в 30-1500 лет. К счастью для ученых, некоторые радиоимпульсы, как уже было замечено не один раз, могут многократно повторяться через относительно короткие промежутки времени, через десятилетия или столетия. И это в несколько раз увеличивает вероятность успешного исхода такого мероприятия.

[показать]

Глядя на все усилия, предпринимаемые людьми в направлении изучения других планет, возникает вопрос, почему почти все эти усилия сосредоточены на Марсе? Ведь Венера находится гораздо ближе к Земле, нежели Марс? Однако Венера, этот "адский шарик", имеет поверхность, еще более горячую, чем Меркурий, окруженную плотной и кислотной атмосферой. В таких условиях, как показала практика, ни одно электронное устройство не сможет проработать дольше нескольких часов. Но ученым из НАСА, похоже, удалось найти решение данной проблемы.

Напомним нашим читателям, что последним космическим аппаратом, опущенным на поверхность Венеры в 1982 году, стал советский аппарат, которому удалось проработать там около двух часов. Однако, если на свет появятся процессоры и другие чипы, способные функционировать при температуре более 400 градусов Цельсия, то на Венеру можно будет опустить даже венероход, который сможет там действовать в течение длительного времени.

[показать]

Как уже упоминалось выше, основными факторами, препятствующими длительной работе электроники на поверхности Венеры, являются высокая температура и огромное давление. Подавляющее большинство современных чипов изготавливаются из кремния, который при высокой температуре теряет полупроводниковые свойства и начинает вести себя, как простой проводящий материал. Заменой кремнию в высокотемпературных чипах стал карбид кремния, которые сохраняет полупроводниковые свойства при высокой температуре, кроме этого, в чипе использованы электрические проводники из экзотических материалов, к примеру, силицида тантала, которые могут выдержать не только высокую температуру, но и продолжать работать в химически агрессивной окружающей среде.

При помощи ряда разработанных ими технологий исследователи создали опытный образец чипа, который был помещен внутрь экспериментальной установки Glenn Extreme Environments Rig (GEER), позволяющей с высокой точностью смоделировать условия на поверхности Венеры. Новому "венеростойкому" чипу удалось сохранить работоспособность на протяжении более чем трех недель, и этот срок мог стать еще большим, если бы ученые решили продолжить эксперимент.
 

[показать]

То, что новый чип сумел сохранить свою работоспособность в столь сложных условиях, еще не означает, что данная технология уже готова к практическому применению. На опытном образце чипа была лишь сформирована простая схема обработки сигнала, состоящая всего из 24 транзисторов. "По степени сложности чипа мы находимся сейчас на уровне 1070-х годов" - пишут ученые, - "Но мы уже закончили разработку чипов с сотней транзисторов на кристалле, а в истории имеется ряд случаев успешных исследований космоса с чипами и меньшей сложности. Тем не менее, нам еще предстоит разработка простого процессора, который сможет управлять на примитивном уровне аппаратом, действующим на поверхности Венеры".

"Никому еще не удавалось сделать сложные электронные схемы, способные работать при столь высокой температуре и агрессивных условиях в течение длительного времени. И мы надеемся, что наша работа сделает возможным более тщательное изучение самой близкой к Земле планеты Солнечной системы".

[показать]

Группа ученых из исследовательского подразделения компании IBM в Цюрихе получила первые экспериментальные доказательства одного из "труднодоказуемых" физических законов. А использованные при этом технологии могут стать одним из способов управления потоками тепла, проблемы, с которой постоянно сталкивается современная электроника и полупроводниковая техника. Суть данного достижения заключается в том, что ученым удалось произвести непосредственные измерения квантовой тепловой проводимости в точке контакта двух золотых проводников, при этом, измерения производились на уровне отдельных атомов и все это происходило при комнатной температуре.

Проведенные учеными измерения служат доказательством закона Видеманна-Франца, который определяет, что самое малое количество тепла (тепловой квант), способное пройти через проводник, прямо пропорционально кванту электрической проводимости этого проводника. Полученное экспериментальное подтверждение этого закона позволит ученым с уверенностью предсказывать и исследовать взаимосвязанные тепловые и электрические явления, происходящие на наноразмерном уровне и даже на более низком уровне, на уровне отдельных молекул и атомов.

Ученым удалось произвести измерения при помощи новой технологии сканирующей термометрии, разработанной в IBM Zurich только в прошлом году. Эта технология является своего рода симбиозом высокоточной нанотермометрии и сканирующего атомно-силового микроскопа. Наконечник сканирующего микроскопа используется для измерения двух величин, количества тепловой энергии, передаваемой от поверхности контролируемого материала к материалу наконечника, и теплового сопротивления исследуемого материала. Комбинируя эти два вида измерений, ученые могут с высокой точностью вычислить температуру и количество теплоты, которое заключено в локальном объеме наноразмерного устройства.

Отметим, что первый созданный учеными сканирующий термометр был неспособен к регистрации воздействия единичных тепловых квантов на объекты, меньшие, чем 10 нанометров. Однако, ряд доработок и модификаций используемого оборудования позволили ученым увеличить разрешающую способность устройства до уровня отдельного атома, размер которого, в зависимости от вида химического элемента, может быть равен 0.1-0.3 нанометра.
 

[показать]

Ключевым моментом данного достижения была разработанная специально для этого микроэлектромеханическая система (microelectromechanical system, MEMS), включающая в себя интегрированный тепловой датчик и установленная на наконечнике вакуумного туннельного сканирующего микроскопа. Свою роль в этом деле сыграло то, что все сверхвысокоточное и чувствительное оборудование находилось в звуко- и виброизолированной лаборатории IBM Noise Free Lab, которая также обеспечивает защиту области проведения эксперимента от внешних электрических и магнитных полей.

Новая система, помимо всех измерений, проводимых предыдущей системой, измеряет еще и электрическую проводимость участка исследуемого материала, что позволяет количественно оценить процесс переноса электрических зарядов в металлическом проводнике. Используя эти дополнительные возможности, ученые смогут изучить то, как межатомные связи могут способствовать тепловой передаче в точке контакта различных материалов. И важность таких исследований крайне важна, так как поведение многих материалов по отношению к теплу коренным образом меняется при переходе от обычного к наноразмерному уровню.

Ученые компании IBM считают, что у их из новой технологии измерений имеется множество областей применения в современной науке. "Это позволит нам исследовать процесс переноса тепла не только в местах контакта разных материалов, все тоже самое мы сможем сделать по отношению к квантовым точкам, и даже по отношению к отдельным молекулам. А это должно сыграть в будущем ключевую роль в технологиях управления потоками тепла на наноразмерном уровне".
 

[показать]

Представители американского космического агентства НАСА опубликовали некоторые из серии самых высококачественных снимков колец A и B Сатурна. Столь высокая разрешающая способность новых снимков является следствием того, что руководство миссии заставило аппарат Cassini в буквальном смысле "нырнуть" в область рядом с хаосом льда и камней, из которых состоит "украшение" газовой гигантской планеты и на которое оказывает сильное влияние близость его спутников.
 

[показать]

Космический аппарат-ветеран Cassini, который был запущен в космос в 1997 году, неуклонно приближается к завершающему моменту его феноменально успешной миссии. Пока аппарат не ограничен в подвижности из-за окончания топлива в его баках, он продолжает обладать огромным потенциалом для сбора научных данных. До момента "Великого Финала", как специалисты НАСА называют момент окончания миссии, который произойдет 26 апреля этого года, аппарат Cassini выполнит еще 10 "погружений" в систему колец Сатурна. И во время самого близкого погружения аппарат пройдет на удалении 11 тысяч километров от центра кольца F.

Единственный раз, когда аппарат Cassini находился ближе к Сатурну, нежели чем во время последнего "нырка", был в 2004 году в момент прибытия аппарата в район Сатурна. Однако, высокая скорость движения аппарата в то время заставила операторов установить на камерах малое время выдержки для того, чтобы снимки не получились смазанными. К сожалению, это сказалось в отрицательную сторону на качестве полученных снимков, которые вышли тусклыми и сильно "зашумленными".
 

[показать]

Во время оставшихся нескольких "нырков" в кольца Сатурна аппарат Cassini сделает еще целый ряд захватывающих дух снимков планеты и ее ближайшего окружения, которые станут самыми высококачественными из всех имеющихся подобных снимков.

На последних снимках ученые смогли определить следы гравитационного влияния спутников газового гиганта. Это влияние прослеживается по положению ярких частей из почти чистого льда, которые в изобилии находятся в материале колец. На одном из приведенных здесь снимков, сделанных 18 декабря 2016 года, видно россыпь таких ледяных глыб. А различить на данном снимке можно объекты и особенности, размером не менее 500 метров.
 

[показать]

Практически на всех изображениях колец Сатурна можно увидеть скопления частиц материи, известных под название "волны плотности", которые формируются в основном под воздействием гравитации спутников Сатурна - Януса и Эпиметея. В пределах этих плотных и широких образований многочисленные плотные группы ледяных частиц, сталкиваясь друг с другом, образуют деформации, которые неофициально называются "соломой" из-за их характерного вида. Более тонкие волны в материале колец, которые смахивают на большие океанские волны, являются результатами прохода одного из малых спутников Сатурна - Пана, диаметр которого составляет всего 28 километров.

И в заключении следует отметить, что приведенные здесь снимки были сделаны при помощи широкоугольной камеры Wide Angle Camera аппарата Cassini. Во время съемки аппарат проходил на минимальном расстоянии 54 тысячи километров от колец и с такого расстояния разрешающая способность снимков составляет 330 метров на один пиксель.

[показать]

Представители американского космического агентства НАСА опубликовали некоторые из серии самых высококачественных снимков колец A и B Сатурна. Столь высокая разрешающая способность новых снимков является следствием того, что руководство миссии заставило аппарат Cassini в буквальном смысле "нырнуть" в область рядом с хаосом льда и камней, из которых состоит "украшение" газовой гигантской планеты и на которое оказывает сильное влияние близость его спутников.
 

[показать]

Космический аппарат-ветеран Cassini, который был запущен в космос в 1997 году, неуклонно приближается к завершающему моменту его феноменально успешной миссии. Пока аппарат не ограничен в подвижности из-за окончания топлива в его баках, он продолжает обладать огромным потенциалом для сбора научных данных. До момента "Великого Финала", как специалисты НАСА называют момент окончания миссии, который произойдет 26 апреля этого года, аппарат Cassini выполнит еще 10 "погружений" в систему колец Сатурна. И во время самого близкого погружения аппарат пройдет на удалении 11 тысяч километров от центра кольца F.

Единственный раз, когда аппарат Cassini находился ближе к Сатурну, нежели чем во время последнего "нырка", был в 2004 году в момент прибытия аппарата в район Сатурна. Однако, высокая скорость движения аппарата в то время заставила операторов установить на камерах малое время выдержки для того, чтобы снимки не получились смазанными. К сожалению, это сказалось в отрицательную сторону на качестве полученных снимков, которые вышли тусклыми и сильно "зашумленными".
 

[показать]

Во время оставшихся нескольких "нырков" в кольца Сатурна аппарат Cassini сделает еще целый ряд захватывающих дух снимков планеты и ее ближайшего окружения, которые станут самыми высококачественными из всех имеющихся подобных снимков.

На последних снимках ученые смогли определить следы гравитационного влияния спутников газового гиганта. Это влияние прослеживается по положению ярких частей из почти чистого льда, которые в изобилии находятся в материале колец. На одном из приведенных здесь снимков, сделанных 18 декабря 2016 года, видно россыпь таких ледяных глыб. А различить на данном снимке можно объекты и особенности, размером не менее 500 метров.
 

[показать]

Практически на всех изображениях колец Сатурна можно увидеть скопления частиц материи, известных под название "волны плотности", которые формируются в основном под воздействием гравитации спутников Сатурна - Януса и Эпиметея. В пределах этих плотных и широких образований многочисленные плотные группы ледяных частиц, сталкиваясь друг с другом, образуют деформации, которые неофициально называются "соломой" из-за их характерного вида. Более тонкие волны в материале колец, которые смахивают на большие океанские волны, являются результатами прохода одного из малых спутников Сатурна - Пана, диаметр которого составляет всего 28 километров.

И в заключении следует отметить, что приведенные здесь снимки были сделаны при помощи широкоугольной камеры Wide Angle Camera аппарата Cassini. Во время съемки аппарат проходил на минимальном расстоянии 54 тысячи километров от колец и с такого расстояния разрешающая способность снимков составляет 330 метров на один пиксель.