[показать]

Хотели бы вы иметь возможность добираться из Лондона в Нью-Йорк всего за 3 часа и 15 минут? Вполне вероятно, что это станет возможным через несколько лет, благодаря усилиям специалистов компании Boom Technology, которая занимается разработкой гиперзвукового пассажирского авиалайнера, способного летать со скоростью в два раза выше скорости звука. Следует отметить, что к делу организации компании Boom Technology имеет отношение сэр Ричард Брэнсон, основатель и руководитель известной аэрокосмической компании Virgin Galactic.

Самолет Boom Supersonic будет способен развивать в полете скорость 2.2 Маха (2335 километров в час). Это больше скорости, которую мог развивать в прошлом небезызвестный Конкорд (2180 километров в час). На скорости в 2.2 Маха перелет из Сан-Франциско в Токио займет 5.5 часов, а из Лос-Анджелеса в Сидней можно будет добраться за 6 часов и 45 минут.
 

[показать]

"Использование сверхзвуковых пассажирских перевозок позволит, к примеру, сэкономить два дня времени при путешествии в Азию и обратно" - рассказывает Блэйк Шолль (Blake Scholl), президент и один из основателей компании Boom Technology, - "И это освободившееся время вы сможете в полной мере посвятить своей семье или бизнесу".

В настоящее время компания Boom Technology уже собрала 33 миллиона долларов, поступивших ей из различных источников. И в самом ближайшем времени специалисты компании приступят к созданию первого опытного образца гиперзвукового пассажирского авиалайнера, получившего название "Baby Boom". Этот самолет, являющийся уменьшенной копией будущего самолета, должен впервые подняться в воздух в 2018 году. А полноразмерный самолет, способный перевозить 55 пассажиров в комфортных условиях бизнес-класса, должен появиться к 2020 году.

[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]

Современные скоростные камеры, предназначенные для проведения замедленной съемки, снимают со скоростью порядка 100 тысяч кадров в секунду. Но исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, разработали новую сверхвысокоскоростную камеру, скорость съемки которой составляет пять триллионов кадров в секунду. Это позволяет при помощи новой камеры фиксировать события, длящиеся 0.2 триллионных доли секунды, и такого уже вполне достаточно для фиксации быстрых процессов из области химии, физике и биологии, которые ранее не удавалось "запечатлеть на пленке".

Для демонстрации возможностей новой технологии сверхскоростной съемки ученые сняли то, как импульс света, группа фотонов, перемещается на расстояние, равное толщине листа бумаги. В действительности этот процесс происходит за пикосекунду времени, но новая камера позволила замедлить его в триллион раз.

Существующие высокоскоростные камеры, как и обычные, захватывают кадры последовательно друг за другом. Но новая технология съемки использует инновационный алгоритм захвата FRAME (Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)., получая несколько закодированных изображений на одном кадре. И последующая математическая обработка такого кадра позволяет воспроизвести последовательность из нескольких кадров.

Описанный выше метод реализуется за счет освещения объекта съемки чередой сверхкоротких импульсов лазерного света, каждый из которых "закодирован" определенным образом. Используя данные о кодировании импульсов света в качестве своего рода "ключей шифрования", специализированный алгоритм может отделить каждый кадр последовательности из одного общего снимка.

Новая камера предназначена для проведения исследований быстрых процессов, которые происходят в масштабе времени в пикосекунды и сотни фемтосекунд. "Такие быстрые процессы происходят во время взрывов, плазменных вспышек, при бурном сгорании и во время других химических реакций" - рассказывает Элиас Кристенссон (Elias Kristensson), - "Теперь мы в состоянии произвести съемку таких чрезвычайно быстрых процессов, а в более долгосрочной перспективе подобная технология может стать доступной для промышленного применения".

Сейчас высокоскоростная камера на основе алгоритма FRAME представляет собой громоздкую лабораторную установку, собранную из большого количества лазеров, датчиков, линз и других оптических компонентов. И для того, чтобы превратить все это в вид одного законченного устройства, ученым, по их прогнозам, потребуется около двух лет.
 

[показать]

21 апреля 2017 года космический исследовательский аппарат Cassini совершил свой последний и 127-й по счету близкий полет мимо Титана. Аппарат прошел в 979 километрах от поверхности "туманного" спутника и направился к Сатурну исполнять "заключительный танец", состоящий из 22 витков вокруг планеты. Во время полета мимо Титана аппарат Cassini, как и во время всех предыдущих таких полетов производил фотосъемку и сканирование поверхности радаром. Эти снимки уже были переданы на Землю, дав ученым возможность снова взглянуть на моря и реки их жидких углеводородов, при этом, на снимках аппарата фигурирует область, съемка которой уже производилась раньше, но которая никогда не подвергалась сканированию радаром. Предметом повышенного интереса со стороны ученых в данной области является необычное образование, получившее в силу своих особенностей название "волшебный остров".

[показать]

"Аппарат Cassini постепенно приближается к завершающему моменту своей миссии. Но все данные, которые он собрал и продолжает собирать в настоящее время, будут использоваться учеными в своих исследованиях на протяжении нескольких следующих десятилетий" - рассказывает Линда Спилкер (Linda Spilker), ученая миссии и сотрудник Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory).

Полет мимо Титана, кроме получения дополнительной научной информации, преследовал еще одну цель, заключающуюся в коррекции траектории полета и в увеличении скорости полета за счет воздействия гравитации Титана. Теперь аппарат, движущийся со скоростью 860.5 метров в секунду, в момент максимального сближения с Сатурном будет проходить сквозь "щель" между планетой и самым близким к планете кольцом ее системы. И после того, как аппарат совершит 22 витка вокруг Сатурна, он 15 сентября этого года закончит свою миссию погружением в атмосферу планеты, которое, согласно ожиданиям ученых, позволит собрать чрезвычайно важные научные данные.
 

[показать]

Первое погружение аппарата Cassini в щель между Сатурном и его кольцами произойдет сегодня, 26 апреля 2017 года. Практически через сутки аппарат займет положение, допускающее установление связи с Землей. И как только коммуникационный канал будет установлен, аппарат передаст все сделанные им снимки и собранные данные.

А на приведенном ниже видеоролике можно ознакомиться со всем тем, что ждет аппарат Cassini во время выполнения им заключительной части миссии, получившей название "Grand Finale".
 

[показать]

Данные, полученные при помощи датчиков эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера (БАК), указывают на существование аномальных процессов распада элементарных частиц определенного типа. Если существование обнаруженных аномалий будет подтверждено в ходе дальнейших исследований, то они станут признаком наличия некоторых явлений и процессов, которые совершенно не вписываются в рамки существующей Стандартной Модели физики элементарных частиц. Полученные результаты пока еще имеют малое значение статистической достоверности, и лишь дальнейшая работа в данном направлении позволит ученым выяснить, действительно ли все это является "трещиной" в Стандартной Модели или простой статистической экспериментальной ошибкой.

На семинаре, проведенном Европейской организацией ядерных исследований CERN, ученые-физики эксперимента LHCb представили всеобщему вниманию собранные ими данные, касающиеся процесса распада частицы под названием B-мезон, которые иногда рождаются в результате столкновений лучей протонов в Большом Адронном Коллайдере. Согласно Стандартной Модели распад B-мезона может происходить несколькими способами.

Одним из способов распада B-мезона является его распад до каона (К-мезона) с образованием пары электронов или пары мюонов. Мюон в 200 раз более тяжел, чем электрон, но, согласно Стандартной Модели, все взаимодействия мюонов с окружающим миром практически идентичны таковым взаимодействиям со стороны электронов. Это явление известно в физике под названием универсальности лептонов. Явление универсальности лептонов определяет, что в случаях распада B-мезона распады с образованием электронов и мюонов должны происходить приблизительно в одинаковой пропорции с небольшим отклонением из-за существенной разницы в массе образующихся частиц.
 

[показать]

Экспериментальные же данные, собранные датчиком LHCb, говорят о том, что процессы распада B-мезона с образованием мюонов происходят гораздо реже распада с образованием электронов. Ученые считают, что причиной такого несоответствия является некая новая частица, получившая название Z9, которая появляется в цепочке распада и которая порождает потом короткоживущий истинный кварк.

В настоящее время эти факты, которые вероятно указывают на несоответствия в Стандартной Модели, имеют статистическую достоверность на уровне от 2.2 до 2.5 сигма, чего еще недостаточно для окончательных выводов. Интерес к данной аномалии подогревается еще тем, что в ходе некоторых последних измерений, проведенных в рамках эксперимента LHCb, были получены подтверждения подобного поведения B-мезонов.

Справедливости ради следует отметить, что на Большом Адронном Коллайдере было сделано множество других измерений, результаты которых идут вразрез со всем приведенным выше и которые указывают на симметрию электронов и мюонов. Несоответствия этой симметрии были обнаружены в данных, собранных в ходе первого периода работы БАК. Так что у ученых имеется еще обширнейшее поле для деятельности, весь огромный массив данных, собранных во время второго периода работы коллайдера и данные, собираемые в настоящее время. И если существование аномального распада B-мезона найдет подтверждение во всем массиве имеющихся данных, значения статистической достоверности станет достаточно для признания наличия несоответствий Стандартной Модели, которые, в свою очередь, указывают на наличие некоей новой физики, выходящей за грани существующих знаний.

[показать]

Группа ученых и инженеров из Венского Технологического университета, Австрия, создала то, что можно назвать самым сложным на сегодняшний день микропроцессором, изготовленным из плоского двухмерного материала. На кристалле этого чипа находится 115 транзисторов, изготовленных из тончайшей, толщиной в три атома, пленки молибденита, дисульфида молибдена (MoS2). Активный слой чипа этого микропроцессора имеет толщину в шесть десятых нанометра, в то время, как толщина активного слоя обычных кремниевых чипов составляет минимум 100 нанометров.

Ученые надеются, что использование в чипах двухмерных материалов, таких, как графен и молибденит, позволит закону Гордона Мура продержаться еще достаточно долгое время. Графен является превосходным электрическим проводником, что делает его идеальным вариантом для изготовления соединений между компонентами чипа, а молибденит является полупроводником, из которого можно изготавливать элементы транзисторов и других электронных компонентов.

До последнего времени сложность электронных устройств, изготовленных из двухмерных материалов, была невысока, обычно схемы этих устройств содержали по нескольку экземпляров транзисторов. Новое же устройство, созданное учеными из Вены, содержит 115 транзисторов, размещенных на кремниевой подложке. Но, в принципе, схему этого простейшего микропроцессора можно было создать и на поверхности гибкого полимерного основания.

Несмотря на малое количество транзисторов, "плоский" микропроцессор способен выполнять написанные людьми программы, хранящиеся во внешней памяти, производя логические операции над данными и передавая результаты работы на периферийные устройства. Опытный микропроцессор способен выполнять операции только с одним битом данных в каждый момент времени, но архитектура микропроцессора является масштабируемой и без особых затруднений в будущем можно будет создать более сложное устройство, оперирующее данными с большим количеством битов.

Расход энергии "плоским" процессором составляет около 60 микроВатт при работе на таковых частотах от 2 до 20 килоГерц. "С точки зрения производительности наше устройство не идет ни в какое сравнение с нынешними кремниевыми процессорами" - пишут исследователи, - "Тем не менее, оно является первым шагом к созданию электронных устройств нового поколения".

Самый маленький элемент структуры чипа "плоского" микропроцессора имеет размер около 2 микрометров. Тем не менее, ученые считают, что переход к элементам и транзисторам с длиной канала от 100 до 200 нанометров не должен вызвать никаких затруднений, ведь для производства "плоской" электроники используются те же самые методы, что и для производства обычной кремниевой электроники. Улучшив в будущем качество соединительных контактов и уменьшив размеры элементов транзисторов до 1 нанометра можно будет добиться резкого увеличения плотности и быстродействия чипов процессоров.

К сожалению, массовое производство чипов с транзисторами из молибденита в настоящее время невозможно из-за отсутствия технологии производства высококачественной пленки этого материала. Наличие дефектов в изготавливаемых пленках обуславливает то, что работоспособными являются лишь пять процентов от общего количества изготовленных транзисторов. Венские ученые пытаются решить эту проблему путем разработки технологии выращивания молибденитовой пленки прямо на поверхности целевой сапфировой подложки, что позволит устранить сложные и дорогостоящие этапы отдельного выращивания пленки и прикрепления ее к поверхности подложки.

Кроме вышеупомянутой проблемы, для того, чтобы начать всерьез думать об чипах с сотнями миллионов "плоских" транзисторов, будет необходимо перейти от технологии металлооксидных полупроводников n-типа (NMOS) к более традиционной и менее требовательной к количеству энергии КМОП-технологии (CMOS). "Такой переход потребует использования иного двухмерного полупроводникового материала" - пишут исследователи, - "Но у нас уже имеется несколько подходящих кандидатов, в частности, диселенид вольфрама".

[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]

В течение уже достаточно долгого времени в Японии проводится турнир Robo One, в рамках которого проводятся поединки двуногих роботов различного типа. Неожиданные технические решения, использованные уникальные аппаратные средства, мастерство людей-операторов и движения, которые человек неспособен совершить физически, делают некоторые из поединков достаточно захватывающим и интересным зрелищем. Но "изюминкой" турнира Robo One этого года стали поединки между двуногими гуманоидными роботами, которые действуют в полностью автономном режиме. И во время проведения поединка владельцам этих роботов остается лишь расслабиться и наблюдать за этим поединком, изредка поглядывая на секундомер.

Следует заметить, что с технической точки зрения данные поединки являются самым сложным видом соревнований. Вокруг арены не установлено никаких стен и ограничителей, более того, край арены не обозначен даже яркой линией. Все датчики должны быть установлены на корпусе робота, не допускается использование отдельных камер, установленных над ареной, которые могут значительно упростить и облегчить роботам их "жизнь". Разрешено использовать беспроводное соединение с внешним компьютером, который может использоваться лишь для контроля и диагностики работы систем робота.

Конструкторы некоторых роботов использовали специализированные камеры, способные измерять расстояние до объектов, другие использовали комбинации обычных камер и миникомпьютеров типа Raspberry Pi, которые при помощи библиотеки OpenCV могут обнаруживать и отслеживать других роботов. Конечно, в турнире принимали участие и менее сложные роботы, в которых использовались достаточно простые ультразвуковые и инфракрасные датчики, и которые, при этом, оставались достаточно серьезными противниками для своих оппонентов.
 

В поединках приняли участие 16 роботов различной конструкции, а всего было проведено 12 поединков. Можно, конечно, посмотреть все поединки на специальном канале YouTube, но многие из этих поединков не могут похвастать ни динамикой, ни богатством на события. С точки зрения, определенной мнением зрителей, самым лучшим роботом является робот Simple Fighter, который является самым быстрым и подвижным роботом. Тем не менее, это не помогло роботу Simple Fighter подняться выше восьмого места.

Непосвященным людям такие соревнования и поединки могут показаться глупостью. Однако, они являются отличным полигоном для отработки алгоритмов программного обеспечения, аппаратных средств и инженерных решений, некоторые из которых были и будут использованы впоследствии в роботах промышленного и другого предназначения.

А что касается проведения поединков автономных роботов, то турнир Robo One в следующем году обещает стать еще более зрелищным и интересным. К турниру следующего года будет уточнен ряд правил и требований к роботам, и, что самое главное, в боях можно будет использовать более крупных, тяжелых и мощных роботов, нежели это было позволено в турнире нынешнего года.
 

[показать]

За прошедшие несколько лет в физике было сделано множество важных научных открытий. В 2012 году физики Европейской организации ядерных исследований CERN обнаружили бозон Хиггса, поиски которого велись на протяжении 50 лет, в прошлом году впервые были зарегистрированы гравитационные волны, существование которых было обосновано с теоретической точки зрения более 100 лет назад. А в этом году ученые нацелились на получение первого прямого снимка черной дыры. И группа ученых из области теоретической физики попыталась объединить в рамках новой сумасшедшей теории все самые последние идеи, знания и предположения. А звучит все это следующим образом - темная материя, излучаемая черными дырами при помощи гравитационных волн.

После того, как ученые эксперимента LIGO обнаружили гравитационные волны, колебания пространственно-временного континуума, порожденные самыми высокоэнергетическими событиями во Вселенной, они задумались о природе их происхождения. И, согласно новой теории, источником гравитационных волн являются частицы, из которых может состоять темная материя, на долю которой приходится более 80 процентов от общего количества материи во Вселенной.

"Сейчас мы будем пытаться использовать черные дыры, самые плотные и компактные объекты во Вселенной, для поисков частиц нового вида" - рассказывает Маша Барияхтар (Masha Baryakhtar), ученая из Института теоретической физики (Perimeter Institute for Theoretical Physics), Канада, - "А особенно нас интересует одна частица - аксион, которую мы искали в течение последних 40 лет и которая является одним из главных кандидатов на звание частицы темной материи".

Как известно, черные дыры являются своего рода гравитационными колодцами, настолько сильными, что ни материя и ни электромагнитное излучение, включая свет, не могут вырваться из ловушки, пройдя границу так называемого горизонта событий. В процессах, происходящих в непосредственной близости от черных дыр, принимают участие огромные количества энергии, которая является источником возникновения гравитационных волн.

Но с точки зрения новой теории, черные дыры являются чем-то большим, нежели простыми гравитационными колодцами. Они являются своего рода ядрами огромных "гравитационных атомов", а роль электронов в этом случае играют аксионы, частицы, масса которых меньше массы электрона в миллиард миллиардов раз. Наличие вокруг черной дыры ореола из обычной материи, разогретой до сверхвысоких температур, не играет никакой роли в данных процессах, ведь аксионы не взаимодействуют с обычной материей ни через силы трения, ни через электромагнетизм.

Вращение черной дыры, находящейся в центре гравитационного "атома", приводит к искажению прилегающего к ней пространства, что в свою очередь, приводит к возникновению большого количества аксионов. В результате этого эффекта, получившего название суперсвечения, в окрестностях черной дыры может возникнуть до 10^80 аксионов, что сопоставимо с количеством обычных атомов во всей Вселенной.

Аксионы, вращающиеся вокруг черной дыры, подобно электронам в атоме, могут переходить на более высокий или на более низкий энергетический уровни, поглощая энергию черной дыры или теряя свою собственную энергию. Так как аксионы имеют гравитационную природу, то и отдаваемая ими энергия выделяется в виде гравитационных волн. Гравитационные волны, порожденные колебаниями огромного количества аксионов, имеют не очень большую амплитуду, зато они имеют очень четкую частоту, подобную спектральным линиям химических элементов, знакомым нам по школьному курсу химии.

К сожалению, нынешние гравитационные датчики, LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) и Virgo, еще не в состоянии регистрировать гравитационные волны, порождаемые аксионами возле черных дыр. Однако, эти инструменты подвергаются постоянной модернизации и спустя некоторое время их чувствительности станет достаточно для обнаружения слабых гравитационных волн, которые станут доказательством факта существования аксионов. При этом, ученые, как и прежде, будут уделять большое внимание случаям столкновений черных дыр. Во время таких столкновений эффект суперсвечения усиливается многократно и его можно зарегистрировать даже при помощи уже имеющихся инструментов в виде определенного образа в собираемых данных.

Однако, в новой теории, как и в любой другой теории, имеется несколько "дыр". Согласно данным теоретических расчетов, гравитационные "атомы" с черными дырами, способны

[показать]

Группа ученых-астрономов, работающих с телескопом Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории, объявила об открытии новой коричневой карликовой звезды, получившей название SDSS J0104+1535. Эта звезда отличается от других подобных астрономических объектов своей высокой массой, во-первых, и чистотой ее химического состава, во-вторых. Звезда SDSS J0104+1535 находится в пределах нашей галактики, галактики Млечного Пути, а ее возраст равен приблизительно 10 миллионам лет.

Звезда SDSS J0104+1535 находится на удалении 750 световых лет от Земли в районе созвездия Рыб, она является одной из множества древних звезд, "заселяющих" данную область космического пространства. На 99.99 процента она состоит из гелия, а оставшаяся доля приходится на водород. С этой точки зрения звезда SDSS J0104+1535 имеет в 250 раз более чистый состав, нежели наше Солнце.

Несмотря на то, что звезда SDSS J0104+1535 относится к классу карликовых звезд, она имеет самую большую массу среди всех известных коричневых карликовых звезд на сегодняшний день. Масса материи, из которой состоит эта "неудавшаяся звезда", в 90 раз превышает массу материи, из которой состоит Юпитер.

Открытие звезды SDSS J0104+1535 привлекло внимание астрономов со всего мира не только двумя упомянутыми выше рекордными показателями. Раньше ученые не знали о возможности существования коричневых карликовых звезд, имеющих подобный химический состав, и данное открытие послужило доказательством такой возможности. Вполне вероятно, что в скором времени ученым удастся обнаружить и другие подобные звезды в том же самом регионе космического пространства, которые условно можно будет отнести к классу сверхчистых коричневых карликовых звезд.

[показать]

Информационные потребности современного общества растут такими темпами, что без внедрения новых технологий нынешний Интернет вскоре перестанет справляться с передачей огромных объемов курсирующей по нему информации. И одной из таких новых технологий является созданный учеными из Швейцарии, Германии и США широкополосный модулятор, предназначенный для превращения электрических сигналов в оптические, и делающий это за счет использования колебаний облаков свободных электронов на поверхности металла, так называемых плазмонов. Практическое применение нового плазмонного модулятора, способного работать на скорости более 100 Гбит/сек, позволит создать коммуникационные фотоэлектронные устройства, обеспечивающие такую же самую скорость передачи информации при помощи единственного луча света.

Напомним нашим читателям, что плазмоны - это подобные жидкости облака свободных электронов, возникающие тогда, когда фотоны света ударяются в поверхность некоторых металлов, золота и серебра, в частности. Плазмоны, подобно ряби от брошенного в воду камня, могут оказывать воздействие на проходящие мимо световые волны. Комбинация этой способности со способностью плазмонов реагировать на световые волны позволяет создать на из базе, как модуляторы, так и детекторы, выполняющие обратное преобразование, преобразование оптического сигнала назад в электрический.

Новый плазмонный модулятор состоит из двух пар золотых электродов устроенных определенным образом друг относительно друга. Их разделяет "щель", толщиной всего в сотню нанометров, объем которой заполнен специальным кремнийсодержащим органическим электрооптическим материалом, коэффициент преломления и другие оптические свойства которого изменяются в ответ на прикладываемое к нему электрическое поле.

Заполненные кремнийсодержащим веществом промежутки между золотыми электродами действуют в качестве "волноводов" для плазмонов, интенсивно возникающих под воздействием света на поверхности золота. И все это представляет собой микроинтерферометр, модулированный выходной сигнал которого является комбинацией двух сигналов, подаваемых на разные пары электродов. Поскольку плазмонные компоненты модулятора изготовлены из металла, они одновременно выполняют роль электрических контактов, позволяющих подавать или считывать с них электрические сигналы.

Еще одним главным преимуществом нового плазмонного модулятора, помимо широкой полосы пропускания, является его компактный размер, позволяющий полностью использовать весь потенциал плазмонов, несмотря на то, что плазмоны сами по себе не могут распространяться на большие расстояния. Однако компактность нового устройства имеет и обратную сторону медали, связанную с производственными технологическими проблемами. Необходимую для этого точность могут обеспечить лишь самые современные методы электронно-лучевой, ионной и ультрафиолетовой литографии. "Когда мы начинаем работать с устройствами, размеры которых значительно меньше длины волны используемого света, мы сталкиваемся с рядом технологических проблем" - пишут исследователи, - "Для всего этого нам требуется литография с разрешающей способностью от 20 до 40 нанометров".

Используя традиционные формы модуляции оптических сигналов, ученые проверили работоспособность нового плазмонного модулятора в диапазоне частот до 170 ГГц. Ширина охватываемой полосы оказалась настолько велика, что для проверки параметров модулятора ученым пришлось использовать пять различных установок, каждая из которых работала в своем поддиапазоне электромагнитного спектра.

А ученые, тем временем, собираются продолжить работу над новым модулятором, что, по их мнению, позволит повысить его, и без того впечатляющие, характеристики.

[показать]

Международная группа, возглавляемая Филиппом Делормом (Philippe Delorme), ученым-астрономом из Института планетологии и астрофизики в Гренобле (Institut de planetologie et d'astrophysique de Grenoble), произвела тщательные исследования таинственного объекта под названием CFBDSIR J214947.2-040308.9 (CFBDSIR 2149-0403) с целью определения его истинной природы. Изначально предполагалось, что этот объект, блуждающий по глубинам космоса в полном одиночестве, является молодым планетарным объектом или коричневым карликом небольшой массы. И проведенные дополнительные наблюдения позволили ученым выяснить некоторые интересные особенности этого объекта.

Напомним нашим читателям, что объект CFBDSIR 2149-0403 был обнаружен в 2012 году группой Филиппа Делорма. Тогда ученые высказали предположение, что объект мог иметь отношение к движущемуся скоплению AB Doradus и по классификации он был отнесен к изолированным объектам планетарного типа Т-класса. Однако, отсутствие убедительных доказательств планетарного происхождения объекта CFBDSIR 2149-0403, который позже в силу неких причин был "изгнан" из скопления, позволило ученым высказать еще одно предположение, что этот объект может быть коричневым карликом, "неудавшейся" звездой, которой не удалось разжечь свой внутренний термоядерный "реактор".

Для того, чтобы выяснить истинную природу объекта CFBDSIR 2149-0403, ученые использовали возможности нескольких астрономических инструментов, спектрограф X-Shooter и инфракрасную камеру HAWK-I телескопа Very Large Telescope's (VLT), камеру WIRCam телескопа Canada-France-Hawaii Telescope и космический телескоп Spitzer Space Telescope.

"Данные от всех этих инструментов позволили нам определить множество физических свойств объекта CFBDSIR 2149-0403, включая параллакс объекта и параметры траектории его движения" - рассказывает Филипп Делорм, - "И особенности его траектории указывают на то, что этот объект, по всей видимости, никогда не являлся членом скопления AB Doradus, что ставит некоторые дополнительные вопросы об его возрасте".

Самым важным выводом, который сделали ученые, получив данные новых наблюдений, является то, что объект CFBDSIR 2149-0403 с самой большой вероятностью представляет собой молодое (менее 500 миллионов лет) планетарное тело спектрального Т-класса, масса которого может находиться в диапазоне от 1 до 13 масс Юпитера. Тем не менее, еще не исключен полностью вариант, что объект CFBDSIR 2149-0403 может быть богатым металлами коричневым карликом с массой от 2 до 40 масс Юпитера. Сделать окончательный вывод об истинной природе объекта ученым мешает то, что при определенном составе атмосферы спектральные характеристики двух упомянутых выше типов практически совпадают.

"CFBDSIR 2149-0403 является весьма нетипичным субзвездным объектом, который представляет собой или планету, находящуюся в "свободном плавании", или коричневого карлика, обладающего ярко выраженными металлическими свойствами. И мы еще допускаем то, что данный объект может быть объектом пока неизвестного типа, который обладает некоторыми свойствами планеты и некоторыми свойствами коричневого карлика" - рассказывает Филипп Делорм.

[показать]

С момента обнаружения большого количества планет в далекой звездной системе TRAPPIST-1, некоторые из которых могут быть пригодны для жизни, прошло не так уж и много времени. И недавно специалисты НАСА опубликовали короткий видеоролик с разрешающей способностью всего 11 на 11 пикселей, сделанный на базе снимков, полученным при помощи космического телескопа Kepler. В самом центре изображения видно засветку от центральной звезды системы, холодной карликовой звезды, находящейся на удалении 40 световых лет от Земли. К сожалению, качество этого снимка не позволяет рассмотреть семь планет, размеры которых сопоставимы с размером Земли, которые составляют "население" системы TRAPPIST-1.

Количество планет в этой системе и их основные показатели были определены путем регистрации телескопом Kepler изменений яркости свечения звезды в момент, когда между ней и Землей проходила одна из планет. Изменение яркости не превышало 1 процента и это практически невозможно обнаружить невооруженным глазом. Полученные телескопом снимки прошли через череду сложной математической обработки, позволившей выделить изменения яркости звезды и произвести компенсацию искажений, возникающих из-за движения космического телескопа. И теперь эти изменения, амплитуда которых была увеличена для визуальной наглядности, видны как мерцание пикселов на видеоролике.

Космический телескоп Kepler, работающий в рамках расширенной миссии K2, производил наблюдения за системой TRAPPIST-1 в течение 74 дней в период с 15 декабря 2016 года по 4 марта 2017 года. Для составления представленного на официальном сайте НАСА видео было использовано 60 снимков, сделанных камерой телескопа Kepler 22 февраля 2016 года в течение одного часа с промежутком в одну минуту. Разрешающая способность полученных снимков составляет 11 на 11 пикселей и этот снимок охватывает область ночного неба, площадью 44 квадратных угловых секунды. Эта область эквивалента размеру песчинки, которую держит человек в руке, вытянутой в сторону неба.

И в заключении следует отметить, что специалисты НАСА опубликовали столь "сырой" материал для того, чтобы дать ученым возможность выдвинуть предложения, касательно проведения дальнейших исследований, которые начнутся зимой этого года. А более детальные данные, прошедшие через процедуры калибровки и математической обработки, имеющие большую информационную ценность, будут опубликованы в мае этого года.
 

[показать]

Во время бега конечности любого позвоночного живого существа контактируют с поверхностью настолько малое время, насколько это вообще возможно. Принципы перемещения шестиногих насекомых кардинально отличаются от этого, при самой высокой скорости их передвижения три конечности насекомого всегда находятся в контакте с поверхностью, две с одной стороны, и одна - с другой. Такой принцип передвижения пытаются с максимальной точностью копировать все исследователи, создающие шестиногих роботов. Но является ли этот принцип движения самым быстрым и эффективным на самом деле?

Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) наглядно продемонстрировали то, что для движения по горизонтальной поверхности, при условии отсутствия на конечностях липких элементов, имеется и гораздо лучший способ, нежели традиционное перемещение на трех конечностях.

Отправной точкой этих исследований стало доскональное изучение движений мушек-дрозофил, которые являются самыми часто используемыми подопытными насекомыми. А для проверки всех возможных вариантов ученые использовали специальный эволюционный алгоритм, который пытался найти оптимальный с точки зрения скорости и энергетических затрат способ передвижения виртуальной "мушки-дрозофилы". Просчитывая все возможные варианты, этот алгоритм выбирал из них самые быстрые и самые эффективные.

Исследователи выяснили, что "трехногий" способ передвижения действительно является самым быстрым и эффективным тогда, когда на концах лапок насекомых присутствуют липкие области и коготки, при помощи которых насекомые без труда перемещаются по вертикальным стенам и потолку. Но в случае отсутствия этих элементов самым быстрым и эффективным способом передвижения является способ, когда в каждый момент времени поверхности касаются лишь две конечности.

После этого исследователи запрограммировали шестиного робота на перемещение новым способом и традиционным способом для сравнения. И, как показали эксперименты, при "двуногом" движении робот смог перемещаться быстрее, нежели при "трехногом", что послужило подтверждением предварительных расчетов.

Более того, исследователи проверили свою теорию и на реальных насекомых. Они покрыли концы лапок мушек-дрозофил слоем полимера, закрывшим липкие участки и коготки, другими словами, они одели насекомым своего рода "ботинки". И буквально через непродолжительное время такие "обутые" насекомые начали использовать принцип движения, максимально приближенный к найденному учеными, что послужило доказательством чрезвычайной гибкости и адаптивности живых существ.
 

[показать]

Если вы интересуетесь уроками игры в настольный теннис, то новый робот, разработанный специалистами известной японской компании Omron Corp., является именно тем, что вам нужно. Этот робот, получивший название FORPHEUS, обладает столь изощренными обучающими навыками и способностями, что он был удостоен за это почетного места в Книге Мировых рекордов Гиннеса.

В системе управления робота FORPHEUS использованы камеры, работающие со скоростью 80 кадров в секунду, и другие датчики движения, при помощи которых робот в режиме реального времени отслеживает движение теннисного мячика, положение тела и движения обучаемого игрока, что помогает роботу FORPHEUS играть роль учителя.

Робот также может подсветить пятно, куда ударится теннисный мяч, указать обучаемому игроку оптимальную траекторию движения ракеткой и многое другое. Сложные программные алгоритмы и система искусственного интеллекта позволяет роботу FORPHEUS оценивать уровень подготовки человека и подстраивать под это проводимые им уроки.

Однако, специалисты компании Omron создавали робота FORPHEUS не только для работы в качестве тренера по настольному теннису. "Использованные нами технологии должны нормализовать взаимоотношения роботов с человеком" - рассказывает Тэку Оя (Taku Oya), один из разработчиков робота FORPHEUS, - "В настоящее время люди обучают роботов, как надо вести себя в той или иной ситуации. Но лет так через 20 роботы, возможно, уже будут способны обучать других роботов, созданных ими же или людьми".
 

[показать]

Буквально на днях представители российской компании Hoversurf опубликовали видеоролик, на котором демонстрируется пилотируемый полет многороторного летающего мотоцикла, так называемого хавербайка (hoverbike). Этот летательный аппарат на электрической тяге, имеющий название Scorpion-3, совмещает в себе все преимущества аппарата с вертикальным взлетом и посадкой, возможностью зависания на месте и высокую маневренность. И, как можно убедиться, посмотрев представленный ниже видеоролик, аппарат Scorpion-3 может летать достаточно высоко для того, чтобы его пилот начинал беспокоиться о столкновении со стропилами, поддерживающими крышу помещения.
 

[показать]

Как можно убедиться, аппарат Scorpion-3 имеет минималистическую конструкцию. С одной стороны это делает его стоимость относительно невысокой и определяет низкие затраты на его обслуживание. Однако, у этой медали имеется обратная сторона и далеко не одна. Первой из этих сторон является достаточно низкое расположение роторов, диаметр которых равен приблизительно одному метру и которые изготовлены из дерева, по всей видимости. Из-за этого, если пилоту вдруг придется совершить посадку на поверхность земли, а не на чистую поверхность бетонированной или асфальтированной площадки, в воздух будет поднято облако пыли, грязи и мелких камней, что вряд ли доставит удовольствие и пилоту, и окружающим. Кроме этого, в случае какой-либо непредвиденной ситуации ноги пилота могут быть аккуратно ампутированы чуть ниже колена, ведь они защищены весьма условными элементами. 
 

[показать]

Помимо всего прочего схема с четырьмя роторами является одной из самых трудных для управления схем, хотя все это решается уже достаточно легко при помощи твердотельных гироскопов, акселерометров и соответствующего программного обеспечения. Более того, такая компоновка обладает нулевым уровнем надежности, при неожиданном выходе из строя одного из двигателей или элементов электронной системы стабилизации пилота ожидает весьма неприятная ситуация, которая может иметь фатальные последствия.
 

[показать]

Однако, все вышеперечисленные недостатки объясняются тем, что летательный аппарат Scorpion-3 является лишь очередным прототипом, не предназначенным для практического применения. А конечной целью компании Hoversurf является создание летательного аппарата, предназначенного для "экстремального вида спорта". Более того, компания Hoversurf планирует создание мощного грузового беспилотного варианта Scorpion-а, который будет способен поднимать в воздух груз, весом от 90 до 2500 килограмм.
 

[показать]

Новая технология, которая за счет некоторых причуд Общей теории относительности Альберта Эйнштейна позволяет удалить свет от галактик, находящихся на переднем плане, позволила ученым-астрономам напрямую увидеть галактики самого первого поколения. Эти галактики сформировались, когда Вселенная находилась еще в "младенческом" возрасте, и их свет стал первым светом, пронизывающим бесконечное космическое пространство. Данное открытие является одним из главных частей исследований самого загадочного периода времени существования Вселенной, момента времени, когда Вселенная, бывшая до этого полностью темной, стала освещаться первыми лучами света.

Ученые имеют теорию, определяющую то, что энергия излучения от галактик первого поколения послужила тем фактором, который превратил темную и электрически нейтральную Вселенную во Вселенную полную горячей и ионизированной плазмы. Однако, до последнего времени эти древние галактики очень тяжело поддавались обнаружения и изучению.

Успешная "охота" за древними галактиками стала возможной благодаря комбинации технологии дальних наблюдений космического телескопа Hubble с технологией, родственной технологии активного шумоподавления, используемой в высококачественных наушниках и акустических системах для подавления внешних шумов. Только в данном случае эта система при помощи очень сложных вычислительных алгоритмов полностью удалила со снимков телескопа свет от более молодых галактик, находящихся на переднем плане.
 

[показать]

Однако, для обработки системой "оптического шумоподавления" подходят не все снимки, сделанные телескопом Hubble. Для этого используются снимки, полученные при помощи гравитационных линз, сила преломления света которых в сотни раз превосходит силу оптики телескопа. И, как хорошо известно, такие гравитационные линзы образуются в районах чрезвычайно массивных галактик, которые деформируют пространственно-временной континуум своей мощной гравитацией.

Используя технологию маскировки света, астрономы Стивен Финкелштайн (Steven Finkelstein) и Дженнифер Лоц (Jennifer Lotz) нашли 167 галактик, свет от которых минимум в 10 раз более слаб, чем свет от любых других ранее известных галактик. Такое достаточно большое количество исконных галактик говорит о том, что молодая Вселенная имела очень мощную поддержку, благодаря которой она ионизировалась до ее нынешнего состояния.

Тем не менее, количество древних галактик может быть намного большим, чем считают сейчас астрономы, основываясь на последних полученных данных. И оценить это количество заново можно будет гораздо проще, нежели чем сейчас, после того как в космос будет запущен преемник телескопа Hubble - новый космический телескоп James Webb Space Telescope.

[показать]

В ноябре прошлого года компания Intel побила свой собственный рекорд по количеству летательных аппаратов, действующих в составе единой группы, подняв в воздух 500 небольших беспилотников собственного производства. Но, этому рекорду было не суждено продержаться значительное время, предприимчивые китайцы, которые всеми силами пытаются быть "впереди мира всего", устроили в городе Гуанчжоу, что на юге Китая, еще более грандиозное световое шоу, подняв в воздух одновременно тысячу беспилотников-квадрокоптеров.
 

[показать]

Это 15-минутное шоу, сопровождавшееся выступлением симфонического оркестра, имело место быть в 21:00 по местному времени 15 января этого года. Оно послужило своего рода мостом между современными передовыми технологиями и китайскими традициями, точнее, Фестивалем китайских фонарей, которым традиционно отмечается конец года по китайскому календарю.
 

[показать]

Для создания шоу, его организаторы использовали тысячу квадрокоптеров Ehang Ghost Drone 2.0, на каждом из которых был установлен фонарик, способный изменять свой цвет. Траектории полета всех аппаратов рассчитывались при помощи одного единственного компьютера, а управление и синхронизация производились при помощи беспроводных коммуникационных технологий. В результате всего этого беспилотники сформировали динамический воздушный "дисплей", размером 280 на 180 метров. А минимальное расстояние, которое разделяло летательные аппараты, поддерживалось на уровне 1.5 метров специальными алгоритмами, предназначенными для предотвращения столкновений.
 

[показать]

Во время шоу на динамическом воздушном "дисплее" были воспроизведены изображения петуха, ведь 2017 год по китайскому календарю является годом Петуха, китайские иероглифы, из которых было составлено пожелание удачи, и карта Китая.

Во время проведения шоу на нем присутствовали представители комитета Книги мировых рекордов Гиннеса, которые все проверили и официально зафиксировали, благодаря чему в Книге скоро появится соответствующая запись о новом рекорде.
 

[показать]

Животный мир полон идей, которые во всю и успешно используют специалисты из области робототехники. Яркими примерами тому являются роботы SALTO, Robirds, MuddyBot, WildCat, Octobot и множество других необычных робототехнических устройств. И недавно этот ряд пополнился еще одним членом, роботом-летучей мышью Bat Bot, созданным специалистами из Калифорнийского технологического института и университета Иллинойса. Мягкие крылья этого робота являются более безопасной альтернативой, как для самого робота, так и для окружающей среды по сравнению с жесткими лопастями квадрокоптеров и других летательных аппаратов. И, во-вторых, робот Bat Bot обладает всеми превосходными возможностями в полете, как и его живой "прототип".

По быстро мелькающим на фоне темного неба силуэтам невозможно разглядеть, что летучие мыши используют достаточно сложную скелетно-мышечную систему, которая позволяет им вытворять все элементы их "воздушной акробатики". Благодаря наличию высокоподвижных суставов в плечевом и локтевом суставах, мышь может динамически менять форму своих крыльев. Крыло летучей мыши способно принимать одну из 40 известных форм, каждая из которых обладает своими аэродинамическими характеристиками, благодаря чему это животное способно резко поворачивать в воздухе , совершать крутые броски вверх или вниз.

Робот Bat Bot, вес которого составляет 93 грамма при размахе крыльев 0.3 метра, полностью копирует даже самые мельчайшие особенности полета летучих мышей. Управляют полетом робота сложные алгоритмы, работающие в крошечном бортовом компьютере робота, который при помощи целого набора датчиков позволяет роботу летать полностью самостоятельно.

Создавая робота Bat Bot, исследователи столкнулись с проблемой недостаточной прочности крыла. Механизм крыла должен быть легким и, одновременно, прочным, гибким и подвижным для того, чтобы позволить очень быстро изменять форму крыла во время выполнения пируэтов в воздухе. Но исследователям удалось добиться желаемого результата, что, в свою очередь, даже позволило увеличить эффективность полета робота по сравнению с живой летучей мышью. Во время полета тончайшая мембрана крыла формирует своего рода карман, в который попадает "порция" воздуха, а затем интенсивным движением этот воздух выталкивается крылом в нужном направлении, обеспечивая более высокую подъемную силу. В качестве самого подходящего материала для мембраны крыльев после серии экспериментов была выбрана тончайшая пленка из эластичной силиконовой резины, толщина которой составляет всего 54 микрона. 

Робот Bat Bot, обладающий высочайшей маневренностью, способен проникать в такие места, куда не смогут проникнуть другие малые летательные аппараты, имеющие жесткую конструкцию и жесткие лопасти их пропеллеров. Кроме этого, использование экономичного метода воздушного кармана позволит роботу Bat Bot оставаться гораздо дольше других летательных аппаратов, имеющих аккумуляторную батарею сопоставимой емкости. Все вышесказанное делает робота Bat Bot идеальным вариантом для его использования в ситуациях, когда острые грани лопастей других аппаратов могут ранить людей, попавших в ловушку при стихийных бедствиях, к примеру, или повредить какое-нибудь хрупкое и ценное оборудование.