Американские ученые, работающие над проектом запуска термоядерных реакций с помощью сверхмощного лазера, получили результаты предварительных испытаний, которые подтверждают их уверенность на успех будущего эксперимента, запланированного на этот год.
Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций, так же называемый Национальный комплекс зажигания (National Ignition Facility - NIF) - это самая мощная в мире система создания лазерного излучения. Ее размеры составляют три футбольных поля, а предел развиваемой мощности совместного импульса 192 лазерных лучей установки - 500 тераватт. Установка была сконструирована для изучения возможности запуска управляемой реакции слияния ядер атомов водорода. Эта реакция под воздействием огромных температур и давлений в природе протекает в недрах звезд, таких, например, как наше Солнце. Согласно расчетам ученых, энергия, выделяемая при протекании такой реакции, превышает энергию, затрачиваемую на сжатие и разогрев вещества, вступающего в нее. Поэтому многие эксперты сходятся во мнении, что энергия термоядерного синтеза - это наиболее перспективный способ решения энергетических проблем человечества, так как запасы топлива для такой реакции на земле практически безграничны, а сам процесс является экологически чистым. Проблема в освоении реакции слияния ядер для нужд энергетики состоит в том, что ее сложно запустить - для этого требуется создать огромные давления и температуры в миллионы градусов. Кроме того, течение такой реакции трудно контролировать, поэтому пока что применение она нашла только в термоядерном оружии. Существует несколько концепций управляемого запуска такой реакции в земных условиях. Согласно одной из них термоядерную реакцию можно запустить в тонком кольце плазмы - атомов легких элементов, разогретых до миллионов градусов - сжимаемом магнитным полем. Эта концепция подразумевает строительство специальных реакторов - ТОКАМАКов, а ее перспективы в настоящее время рассматриваются в рамках международного проекта ITER. Американские ученые, работающие в Национальном комплексе зажигания, предлагают использовать альтернативный подход, в котором небольшая таблетка термоядерного топлива разогревается до нужной температуры с помощью короткого импульса лазерного излучения, а необходимое давление создается за счет взрывной волны, вызываемой мгновенным испарением оболочки такой таблетки. Строительство комплекса началось в 1997 году, а испытания - в 2008. Ученые опасались, что плазма, образующаяся при испарении оболочки таблетки, выполненной из золота, будет поглощать значительную часть энергии лазерного импульса, что помешает ученым добиться нужных температур и давлений. Согласно отчету о предварительных испытаниях с использованием пустых оболочек, образующаяся плазма не только не мешает реакции, а напротив, ее свойствами можно управлять для дополнительного повышения давления в зоне реакции. «Впервые за 50 лет работы над запуском термоядерной реакции с помощью лазера ученым удалось показать, что взаимодействие лазерного излучения и плазмы являются куда более меньшей проблемой, чем считалось прежде», - сказал Майк Дюнн, ведущий специалист европейского проекта по лазерному термоядерному синтезу HiPER. Согласно вновь проведенным расчетам после тестирования взаимодействия лазерного излучения и плазмы ученым понадобится всего 1,2 мегаджоуля энергии лазерного импульса, длящегося всего 10 миллиардных долей секунды, чтобы запустить процесс слияния ядер дейтерия - тяжелого изотопа водорода, легче вступающего в реакцию, чем сам водород. В настоящее время ученым удалось добиться энергии импульса в 1,8 мегаджоулей, поэтому эксперименты с готовыми капсулами, снабженными термоядерным топливом начнутся уже в мае 2010 года. «Результатом всех наших прежних экспериментов с пустыми капсулами для термоядерного топлива стало то, что теперь мы можем с уверенностью говорить о запуске термоядерной реакции с помощью лазерного импульса. Это должно случиться впервые в этом году», - сказал Зигфрид Гленцер, ведущий научный специалист Национального комплекса зажигания.
В ближайших планах НАСА стоит осуществление управляемого полета и высадки человека на Луне. Предварительно эта миссия запланирована на 2020 год. К этому времени должен быть окончательно разработан принципиально новый космический скафандр, который будут использовать астронавты во время полета и при выходе на поверхность Луны, Марса и других планет. В настоящее время работы по созданию этого скафандра ведутся полным ходом и находятся на этапе испытаний опытного образца, который вы можете увидеть на приведенном выше снимке.
Для обеспечения универсальности этот скафандр использует модульную конструкцию. В его составе, помимо универсальных брюк, ботинок и шлема имеются две различных верхних части, предназначенные для разных целей. Одна, более легкая и гибкая, будет использоваться во время запуска, полета, возвращения и во время проведения различных кратковременных операций в открытом космосе. Эта часть скафандра обеспечивает среднюю защиту от отрицательных космических факторов и предназначена, в основном, для ношения внутри космического корабля. Но, зато она слабо стесняет движения астронавта. Вторая часть обеспечивает очень высокий уровень защиты, из-за чего она более тяжела и менее гибка. Дополнительный вес ей придают установленные системы жизнеобеспечения и коммуникационное оборудование. Именно эту верхнюю часть скафандра будут носить астронавты во время выхода на поверхность Луны. Опытный образец скафандра будет проходить полную программу испытаний совместно с испытаниями макета космического корабля Orion, которые состоятся в самом ближайшем будущем. К сентябрю месяцу 2010 года должен быть изготовлен первый образец окончательного варианта скафандра, который будет использован практически во время первого полета корабля Orion в 2015 году.
Компания Ultimate Ears разработала вставные наушники 18 Pro. Как сообщает Slashgear, в каждом наушнике производитель сумел поместить по 6 динамиков. Подробные характеристики новинки неизвестны, однако разработчики утверждают, что 18 Pro обеспечивают высочайшее качество звука.
Производители профессиональных наушников для серьезных ценителей музыки и качественного звука уже давно применяют практику использования нескольких динамиков в таких устройствах. Это позволяет добиться богатой звуковой картины, благодаря разделению частот между ними. Один динамик воспроизводит высокие, второй - средние и третий - низкие частоты. До последнего времени применение трех-четырех таких устройств в каждом наушнике было пределом, но Ultimate Ears расширила эти рамки до шести, создав наушники Ultimate Ears 18 Pro.
При использовании таких наушников внешний шум снижается до 26 Дб, чего удается добиться благодаря форме корпуса, индивидуально подбираемой для каждого заказчика в соответствии с формой его ушных каналов. Кроме того, в Ultimate Ears 18 Pro применяется специальный провод, не допускающий появления искажений звука в ходе его передачи от источника к наушникам
В продажу новинка поступит в феврале. Заявленная производителем стоимость Ultimate Ears 18 Pro составляет $1350. За дополнительные $50 разработчики также готовы встроить в наушники систему активного шумоподавления.
Pave Guard - представляет собой инновационную энергетическую систему, целью которой является препятствовать обледенению мостов и других сложных участков дорог в зимнее время года. При этом, энергию для обогрева система получает от солнечных батарей. Использование такой системы позволит избежать использованию химических материалов, с одной стороны препятствующих образованию льда на поверхности дороги, а с другой увеличивающих коррозию кузовов и других металлических частей автомобилей. Система автоматически активизируется, когда температура окружающей среды опускается ниже отметки 3°C, пуская нагретую воду по системе трубопроводов, расположенных под дорожным покрытием.
Система Pave Guard является разработкой фирмы Pave Guard Technologies Inc., находящейся в Канзасе. В этом году планируется установка таких систем на двух мостах проложенных через реку Миссури. По оценкам некоторых экспертов, использование этой системы помимо повышения безопасности движения, может значительно увеличить время жизни дорожного покрытия мостов, которое, как известно, подвергается разрушению именно в зимний период.
Антиобледенительные системы типа Pave Guard могут с большим успехом использоваться не только на мостах, а так же на тротуарах, возле моек, на автостоянках и в районах сложных перекрестков, где обледенение дороги чревато повышенной опасностью и приводит к частым несчастным случаям в зимний период. Естественно, что, несмотря на наличие солнечных и аккумуляторных батарей, система Pave Guard будет подключена к сети энергоснабжения, при недостаточном количестве солнечной энергии и энергии, запасенной в аккумуляторных батареях, энергия на подогрев дорожного покрытия будет браться из сети. В теплое время года или при избытке солнечной энергии, система Pave Guard может выступать в роли небольшой солнечной электростанции, отдавая энергию в сеть.
Компания Trexa для популяризации идеи перехода к полностью электрическим автомобилям разработала и предлагает потребителям универсальную платформу, на базе которой каждый желающий может спроектировать и собрать электрический автомобиль, совершенно не ограничивая свою фантазию.
Эта платформа уже включает в себя все необходимое. Она представляет собой готовую ходовую часть электромобиля со встроенными ходовыми электродвигателями, аккумуляторными батареями и силовой электроникой. Стандартная версия платформы позволяет собрать электромобиль, который будет разгоняться до скорости 100 км/ч всего за 8 секунд, развивать максимальную скорость 160 км/ч и сможет на одном заряде аккумуляторных батарей преодолеть расстояние 170 километров. Для полной зарядки аккумуляторных батарей требуется около четырех часов времени.
В дополнение к этой платформе, на базе которой проектировщики смогут создавать свои уникальные электромобили, компания предлагает целый ряд дополнительного оборудования, значительно упрощающего весь процесс проектирования и создания электрического транспортного средства. В это дополнительное оборудование входят стыковочные узлы различного рода, рулевые колеса, приборные панели, сиденья и многое другое. К тому же с каждым дополнительным узлом идет его модель, предназначенная для использования в любой CAD-системе, что превращает весь процесс проектирования и создания в подобие системы plug-and-play.
В настоящее время Министерство обороны США финансирует исследования ученых из Массачуссетского технологического института, которые занимаются изучением структуры и строения раковин некоторых морских моллюсков. В большинстве своем эти раковины представляют собой соединения на основе карбоната кальция, покрытые сверху тонким органическим защитным слоем. Такие моллюски обычно становятся легкой добычей крабов и других хищников, которые без труда ломают панцирь моллюска. Но в природе имеется и еще один уникальный вид глубоководного моллюска, gastropod, раковина которого имеет трехслойную структуру и представляет собой бронежилет, повредить который не в состоянии ни один хищник. Этот моллюск водится в Индийском Океане на глубине двух с половиной километров возле геотермальных источников, выбрасывающих в океан горячую воду с повышенной кислотностью. Верхний слой раковины этого моллюска полностью состоит из мелких кристаллов сульфида железа, которое присутствует в воде геотермальных источников в больших количествах. Этот толстый слой достаточно хрупкого вещества выполняет роль своеобразного поглотителя энергии. При ударном воздействии на панцирь, при нападении хищника, этот слой покрывается микротрещинами, что приводит к поглощению энергии удара. Образующиеся микротрещины являются очень мелкими, их появление даже не нарушает целостности панциря. В дальнейшем они успешно зарастают, заполняясь сульфидом железа, находящимся в воде. Второй слой панциря моллюска представляет собой мягкую губчатую прослойку из органического материала, выполняющий двойную функцию. Во-первых, мягкий слой позволяет еще больше поглотить энергию воздействия и немного растянуть воздействие по времени, во-вторых, этот слой защищает третий, толстый и хрупкий слой, состоящий из карбоната кальция от воздействия кислотной морской воды, которая может попросту растворить его. Такая трехслойная защитная структура может стать основой для разработки нового вида брони, из которой будут изготавливаться бронежилты, мотоциклетные шлемы и покрытия для военных транспортных средств и бронетехники. Естественно, что для изготовления брони будут применены современные материалы и технологии. К примеру, верхний, гасящий удар, слой брони будет представлять собой покрытие из железных наночастиц, действующее гораздо эффективней, чем покрытие из сульфида железа, использованное природой.
Космический аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), передающий на Землю данные со скоростью 461 гигабайт в день, является ярким примером того, что в современных условиях скорость передачи информации играет очень большое значение, позволяя ученым получать большой объем научных данных. Но, как бы в это не было тяжело поверить, в области космических коммуникаций часто используется оборудование и технологии, которые оставались неизменными с 1990-х годов, и которые обеспечивают скорости передачи информации, сопоставимые со скоростями низкоскоростных модемов, работающих через телефонную линию. Поэтому НАСА в ближайшем будущем собирается произвести внедрение новых коммуникационных технологий и модернизацию существующих с тем, что бы увеличить скорость коммуникаций в космосе минимум в 50 раз.
Для этого планируется развернуть три различные космические коммуникационные сети, Space Network (SN), Near-Earth Network (NEN) и Deep Space Network (DSN), использование которых позволит обмениваться информацией в ходе будущих миссий на Луну и Марс со скоростью минимум 600 мегабит в секунду, увеличивая информационную отдачу и научную ценность каждой миссии.
Исторически сложилось таким образом, что каждая миссия НАСА использовала свою собственную коммуникационную систему с характеристиками, удовлетворяющими целям этой миссии, этот подход, конечно, был малоэффективен, но он работал. В настоящее время некоторые специалисты НАСА выдвигают идею интеграции всех ранее созданных космических коммуникационных систем в одну единую систему, что сопряжено с большими трудностями из-за отсутствия единого подхода и стандартизации этих систем.
По планам НАСА модернизация существующих коммуникационных систем и их интеграция с вновь созданными системами должны завершиться к 2018 году. Тем временем специалисты космической отрасли будут дорабатывать и отрабатывать существующие технологии, к примеру, передатчик LRO - лампу бегущей волны (Traveling Wave Tube), которая работает в Ka-диапазоне радиоспектра и позволяет получить скорость передачи 461 гигабайт в сутки. Так же были высказаны предложения использования для коммуникаций лазера, который используется в данный момент только для слежения за космическим аппаратом LRO с поверхности земли, покрывая, таким образом, расстояние 390 тысяч километров. Высокая точность позиционирования этого лазера и высокая скорость передачи информации, которую можно передать с помощью луча этого лазера, могут послужить основой для новых космических лазерных коммуникационных систем, которые смогут передавать данные со скоростью 600 мегабит в секунду с поверхности Луны и даже с поверхности Марса.
Если миссии программы Constellation будут использовать эту новую систему космических коммуникаций, то навсегда можно будет забыть о нечетких и размытых изображениях с небольшим разрешением, полученных из космоса. С высокоскоростными каналами все снимки и видео из космоса будут передаваться только в HD-качестве.
Apple начала новую революцию. Стив Джобс, главное лицо яблочной компании, представил всему миру в Сан-Франциско новое «магическое и революционное» устройство под фирменным и очень коротким названием iPad.
iPad – это такая «увеличенная» версия iPod Touch. Внешне выглядит как небольшой планшет. Сам Стив Джобс описывает новое устройство как «нечто среднее между ноутбуком и смартфоном». По прикидкам, этот девайс должен занять нишу между MacBook и iPhone.
iPad полностью совместим со всеми приложениями iPod Touch, тонок, легок и наделен мультитач-скрином на пару с акселерометром. Габариты следующие: длина – 24,2 сантиметра, ширина – 18,9 сантиметров. Толщина – 1,3 сантиметра. Диагональ у IPS-дисплея c LED-подсветкой равна 24,6 сантиметрам, угол обзора – 178 градусов. На правах процессора числится Apple A4 1 Ghz. Батарея у iPad встроенная и выдерживает до десяти часов бесперебойной работы. Встроенные динамики, микрофон, гнездо для наушников – все на месте. Весит чудо 680 или 708 граммов в зависимости от модели.
Что касается софта, то в iPad вшиты практически все приложения Apple – от браузера Safari и iTunes и вплоть до iBooks наперевес с магазинчиком App Store. Вдобавок iPad отлично работает с подавляющим большинством игр для iPhone. Во время презентации устройства на сцене засветились сотрудники Electronic Arts, демонстрировавшие Need for Speed: Shift, подогнанную специально для iPad. Компания же Gameloft показывала свой шутер от первого лица N.O.V.A.. Видать, большие издатели собираются очень активно поддерживать новое детище Apple.
Модельный ряд iPad будет делиться не только по вместимости жесткого диска (16 GB, 32 GB, 64 GB), но и по «сетевой» принадлежности. В продажу поступят две версии iPad: в одной будет иметься только голый Wi-Fi 802.11 и Bluetooth 2.1, а в другой будет еще 3G-модуль, работающий через AT&T. Ценовая разница между ними ощутимая – если 16-гигабайтный iPad с Wi-Fi обойдется в 499 долларов, то c 3G он уже выйдет в 629 долларов.
Кто станет первыми покупателями этого чуда? Аналитики и Стив Джобс уверены, что армия в 75 миллионов человек, купившая iPhone или iPod Touch, обязательно обратит внимание на iPad. Мол, это идеальное решение для тех, кому не нужен полноценный компьютер, кто не желает втыкать кучу проводов, устанавливать тучи софта, а хочет просто вынуть «устройство» из коробки, включить его и отправиться бороздить интернет, набирать на виртуальной клавиатуре сообщения и отправлять их своим друзьям. Ну и проводить долгие часы за играми. Те, кто использует свой домашний компьютер только для выхода в Сеть, вполне могут заглотить наживку Apple.
Ubisoft вдоволь намаялась с системой защиты своих PC-игр. За долгие годы жизни издательства были перепробованы самые разнообразные варианты, от стариковского метода «Вставьте, пожалуйста, диск с игрой в DVD-привод» до вот нынешнего SecuROM, жестоко карающего пользователя за любую провинность. .
В итоге к чему пришли – Ubisoft собирается наградить все проекты, которые будут выходить на PC, своим собственным защитным механизмом. Детали таковы: диск вставлять никуда не надо, количество инсталляций игры на разные PC – не ограничивается какими-то циферками. Вы вольны устанавливать игру сколько угодно раз и на какие угодно компьютеры. Единственное требование – это наличие выхода в Сеть, так как во время игры (одиночной ли, многопользовательской ли) вам придется находиться в онлайне. В обязательном порядке.
Словом, Ubisoft планирует cделать некое подобие Steam. Игрокам придется зарегистрировать аккаунт на сайте Ubi.com, на который и будут записываться все их игровые подвиги. Сохранения для игры тоже привязаны к аккаунту и будут храниться на специально отведенном под это дело сервере.
Кто-то скажет, что это ужасно! Ничуть. Ubisoft говорит, что теперь вы можете не бегать с флешкой и переносить сохранения с компьютера на другой, а просто установить игру на PC, войти в систему под своим аккаунтом и вуаля – вот ваши сэйвы. В общем, тот же Steam, но от Ubisoft.
Первой игрой, использующей этот вариант защиты, станет The Settlers 7. Французы уверяют, что большинство их будущих PC-игр будут работать именно на этой системе. Отличный подбор слов - большинство, но не все поголовно.
От редактора: Вот и подходит к концу век электронного пиратства.
Ученые из США впервые смогли превратить зрелые клетки кожи мышей в полнофункциональные нервные клетки без предварительного превращения их в стволовые.
Это открывает новый путь к созданию новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний, а также тяжелых травм спинного мозга.
Результаты исследования, которое провели Мариус Верниг из Института биологии стволовых клеток Стэнфордского университета и его коллеги, опубликованы в новом номере журнала Nature.
Авторы статьи отмечают, что хотя "специализация" клеток в процессе взросления организма всегда рассматривалась как необратимый процесс, последние исследования показали, что зрелые клетки могут быть "перепрограммированы" - превращены в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS). В частности, это удалось сделать в экспериментах с человеческими и мышиными клетками кожи - фибробластами, в которые с помощью специально подобранных вирусов вносились определенные гены.
Однако использование этого метода несло в себе угрозу - превращения клеток могло спровоцировать развитие раковых опухолей.
Ученые предположили, что определенная комбинация генов, внесенная в клетки, может непосредственно превратить фибробласты в нейроны. Перебрав 19 генов-кандидатов, авторы статьи идентифицировали комбинацию трех генов - Ascl1, Brn2 (также называемый Pou3f2) и Myt1l, которые в экспериментах in vitro быстро и эффективно преобразовывали мышиные фибробласты в нервные клетки.
"Эти индуцированные нервные клетки (iN) вырабатывали многие специфичные для нейронов белки, генерировали нервные потенциалы и формировали функционирующие синапсы (соединения между нейронами)", - говорится в статье.
Ученые отмечают, что создание iN-клеток из обычных может найти широкое применение в изучении процессов развития нервной системы, моделировании нейрологических заболеваний и в регенеративной медицине.
Специалисты НАСА после нескольких месяцев безуспешных попыток высвободить марсоход «Спирит» из песчаной ловушки решили превратить его в стационарную платформу по изучению Красной планеты.
Марсоход, начавший исследовать Марс в 2004 году, застрял десять месяцев назад, когда перемещался на юг вдоль западного края низменного плато, называемого исследователями Домашним. Под колесами аппарата треснул грунтовый наст, и колеса аппарата увязли в песке.
С тех пор специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА с помощью модельных работ и использования робота муляжа в специализированной «песочнице» НАСА пытались вызволить «Спирит» из плена.
Несмотря на эти попытки, сделать это ученым до сих пор не удалось, и руководители проекта приняли решение о смене стратегии использования аппарата. Вместо того, чтобы перемещаться по поверхности Красной планеты, «Спирит» будет использоваться в качестве стационарной платформы для проведения принципиально иных научных экспериментов.
Так, ученые планируют впервые попытаться выяснить, является ли ядро Марса жидким. Для этого им в течение длительного времени необходимо изучать небольшие колебания оси вращения планеты, с высокой точностью измеряя положение аппарата, зафиксированного на поверхности Марса.
Кроме того, «Спирит» может заниматься изучением сезонного изменения свойств почвы на Марсе, чувствительной к влаге, а также следить за тем, как атмосферные потоки переносят грунт вдоль поверхности Марса.
Однако прежде чем аппарат приступит к этой работе, ученым необходимо подготовить «Спирит» к продолжительной марсианской зиме. Именно из-за ее приближения ученым и пришлось оставить попытки освободить аппарат из песчаного плена.
Специалистам НАСА необходимо изменить угол наклона аппарата так, чтобы его солнечные панели получали максимальное количество радиации. Сейчас аппарат наклонен вперед по ходу своего движения на юг, тогда как Солнце с каждым днем смещается все севернее.
Ученым предстоит, используя оставшиеся в рабочем состоянии четыре из шести колес марсохода, изменить угол наклона аппарата, погрузив нужные из них в колею или другое небольшое углубление в грунте.
В противном случае аппарат израсходует запас своих батарей и лишится возможности связываться с Землей на протяжении всей зимы.
Ученые опасаются терять связь с аппаратом на такой длительный срок, хотя полагают, что зимние морозы, при которых температура на поверхности Марса опустится до минус 40-45 градусов по Цельсию, скорее всего, оставят электронную начинку «Спирита» невредимой.
«Наш аппарат изначально был разработан, чтобы выдерживать такие перепады температур, однако нам необходимо учитывать, что «Спирит» проработал на поверхности Марса уже шесть лет, в течение которых перенес тысячи циклов охлаждения и повторного нагрева. Мы не будем чувствовать себя комфортно, если этот аппарат потеряет связь с землей до наступления на Марсе весны», - сказал сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА менеджер проекта «Спирит» Джон Калласс..
Если все идеи промышленных дизайнеров и других организаций (NASA Puffin), касательно личных транспортных средств, передвигающихся по воздуху, будут реализованы, то, вероятно, в недалеком будущем дорожные пробки станут возникать не только на дорогах, но и так же в воздухе. Хотя, конечно, это сугубо гипотетическое предположение. Но, тем не менее, развитие современных из области материаловедения, энергетики в наше время позволят практическую реализацию таких смелых идей и концептов, которым и является концепт сверхлегкого электрического персонального вертолета Cikaric Dragan, напоминающий летательные аппараты из фильма Джеймса Кэмерона "Аватар".
Персональный вертолет Cikaric Dragan, в первую очередь, предназначен для военного применения, для использования служащими спецподразделений в качестве транспортного средства, которое позволит им тихо и скрытно перебираться через сложные участки местности, леса, каньоны и даже передвигаться внутри пещер. Электрический характер этого летательного аппарата предполагает низкий уровень производимого шума и слабый тепловой след, что, в совокупности с конструкцией этого аппарата, изготовленного преимущественно из углеродистого пластика, делает его малозаметным визуально, и практически незаметным для технических систем обнаружения.
Лопасти этого вертолета приводятся в действие электрическими двигателями, энергия для которых содержится в легких ультраконденсаторах, изготовленных на основе углеродных нанотрубок. Пилот вертолета управляет полетом с помощью джойстиков, сигналы от которого поступают на бортовой компьютер. Туда же стекаются данные и от других датчиков, включая акселерометры и цифровые гироскопы. Используя данные о положении вертолета и команды пилота, компьютер в автоматическом режиме осуществляет управление всеми четырьмя электродвигателями, делая управление полетом аппарата весьма простым занятием. К примеру, взлет и посадка аппарата могут осуществляться полностью в автоматическом режиме, в котором от пилота требуется только одно нажатие кнопки.
В свое время, компанией Lockheed Martin (LM) был разработан универсальный экзоскелет HULC, назначением которого являлось облегчение передвижения солдат, действующих в отрыве от основных сил и подразделений. В таких условиях эти солдаты вынуждены переносить на себе более 60 кг различного груза, включая продовольствие, боеприпасы, электронику и значительное количество аккумуляторных батарей, предназначенных для энергоснабжения электроники. Первоначальный вариант экзоскелета получал энергоснабжение от литий-полимерных аккумуляторных батарей, приводящих в действие, как и электрогидравлическую систему экзоскелета, так и другую электронику военного назначения. В этом случае заряда аккумуляторных батарей хватало приблизительно на 24 часа непрерывного действия.
Но 24 часа действия это срок, намного меньший срок, чем среднее время выполнения военных операций служащими спецподразделений. Поэтому компания Lockheed Martin в сотрудничестве с компанией Protonex Technology Corporation разработали принципиально новую систему энергоснабжения, использующую топливные элементы, способные преобразовать в электроэнергию практически любой вид углеводородного топлива, начиная от сжиженного газа пропан-бутан (LPG) и заканчивая керосином и дизельным топливом. Благодаря этому количество аккумуляторных батарей, устанавливаемых на экзоскелете, уменьшилось в два раза, значительно увеличив полезную грузоподъемность. При этом, использование топливных элементов для энергоснабжения и зарядки аккумуляторов позволило увеличить время непрерывной автономной работы до 72 часов, а в случае пополнения запасов топлива и на больший период времени.
Антропоморфический экзоскелет HULC - одна из многих технологий, разработанных компанией Lockheed Martin, для морских пехотинцев и служащих подразделений, выполняющих боевые операции в сложных условиях. HULC приводится в действие электрогидравлической системой, управление которой осуществляется с помощью малогабаритного встроенного компьютера. Благодаря системе "умных" датчиков достигается полная синхронизация движений экзоскелета с движениями его носящего человека. При этом, использование HULC никак не ограничивает свободу движений человека, в нем можно глубоко приседать на корточки, передвигаться ползком и подниматься из лежачего положения, практически затрачивая на это минимум физических усилий.
Компания Protonex Technology Corporation известна тем, что занимается разработкой и выпуском компактных, легких и высокоэффективных энергетических систем на базе топливных элементов. В настоящее время линейка продукции компании представляет собой автономные, портативные энергосистемы, перекрывающие диапазон мощности от 100 до 1000 ватт, и позволяющие получать непрерывное энергоснабжение потребителей, находящихся вдалеке от энергосетей и других источников энергии.
Американские ученые показали, что управляемый термоядерный синтез можно получить, имитируя магнитное поле Земли и других небесных тел.
Управляемый термоядерный синтез - реакция слияния ядер атомов легких элементов, которая потенциально является экологически чистым и практически не ограниченным источником энергии.
В результате многолетнего эксперимента с установкой, центральной частью которой является левитирующий в пространстве сверхпроводящий магнит, создающий очень сильное магнитное поле, напоминающее по форме магнитное поле Земли, ученые показали, что такие магнитные поля могут использоваться для управления потоками плазмы в ядерных реакторах, предназначенных для контролируемого процесса слияния ядер легких элементов.
В природе реакции термоядерного синтеза протекают в недрах звезд, в том числе и Солнца, где под воздействием огромных температур и давлений происходит слияние атомов водорода с образованием гелия и выделением колоссального количества энергии.
Люди научились воспроизводить эту реакцию в неуправляемом режиме при создании водородных бомб. Расчеты физиков еще в прошлом столетии показали, что человечество может добиться и управляемого термоядерного синтеза, при котором реакция слияния ядер будет протекать плавно, а ее энергия может быть использована в мирных целях.
Тем не менее, техническая реализация этого проекта оказалось намного более сложной, чем казалось изначально. Одним из подходов, который разрабатывается в рамках проекта международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER), является запуск процесса слияния ядер в тонком кольце плазмы: атомов изотопов водорода, разогретых до миллионов градусов Цельсия.
Процесс удерживается и сжимается магнитными полями в камере, напоминающей по форме тор, геометрическую форму привычного всем бублика. Этот подход считается в настоящее время приоритетным, а альтернативой этой технологии является запуск слияния ядер под воздействием мощного лазерного излучения.
Группа ученых из Массачусетского технологического института и Колумбийского университета в США сумела продемонстрировать еще один альтернативный подход к созданию реакторов по слиянию ядер. Конструкция в данном случае основана на космических наблюдениях за тем, как магнитные поля планет взаимодействуют с космическими потоками заряженных частиц.
В своих экспериментах ученые сумели создать в искусственных условиях магнитное поле, напоминающее по силе и геометрической форме поле Земли и показать, что воздействие такого поля на потоки плазмы - разогретые до 10 миллионов градусов атомы гелия - приводит к возникновению в них турбулентности.
Наиболее важным открытием является то, что эта турбулентность, вопреки турбулентности, наблюдаемой в других случаях, приводит к дополнительному сжатию плазмы, что крайне важно для возможности запуска управляемой реакции по слиянию ядер.
Центральным элементом экспериментальной установки, в которой создается «планетарное» магнитное поле, является огромные 500 килограммовый сверхпроводящий магнит, который представляет собой бубликоподобное кольцо из нержавеющей стали, внутрь которого помещена катушка из сверхпроводящего кабеля.
Магнит помещен в специально сконструированную камеру, заполненную гелием. При этом камера дополнительно снабжена двумя электромагнитами, один из которых предназначен для удерживания сверхпроводящего магнита в левитирующем состоянии в центре камеры, а второй - для создания в сверхпроводящей катушке огромного тока более чем в миллион ампер, который и задает в камере огромное по силе магнитное поле. Левитация же необходима, чтобы силовые линии этого магнитного поля не искажались деталями конструкции, удерживающими сверхпроводящий магнит.
«Это первый эксперимент в своем роде и нам удалось показать, что он действительно может стать альтернативой другим подходам по запуску в условиях Земли реакции управляемого термоядерного синтеза», - сказал Джей Кеснер, ведущий исследователь, занятый в проекте.
Закон Гордона Мура, утверждающий, что количество транзисторов на микросхемах удваивается каждые два года, в ближайшее время может быть нарушен из-за того, что технологии изготовления кремниевых полупроводников вплотную приблизились к размерам, дальнейшему уменьшению которых будут препятствовать законы физики и физические ограничения. Многонациональная группа европейских ученых разработала технологию изготовления графеновых пластин большого размера и высокого качества, что делает возможным их коммерческое использование в области полупроводников и микроэлектроники. Это, в свою очередь, способно поддержать соблюдение закона Мура еще на много лет вперед.
Графен уже давно является кандидатом на замену обычных кремниевых полупроводниковых материалов. Но, до настоящего момента времени никому не удавалось практически изготовить достаточное количество этого материала, с большой площадью и высокой чистоты, ведь графен, по сути, представляет собой подобную сотам кристаллическую решетку углерода толщиной всего в один атом. Но, несмотря на его толщину, этот материал обладает высокой электропроводностью и является очень прочным, что делает его основным кандидатом для изготовления электронной аппаратуры следующего поколения, более мощной, быстрой и потребляющей меньшее количество энергии.
Ученым удалось изготовить большое количество высококачественного графена используя эпитаксиальный метод - выращивая одну кристаллическую пленку поверх другой. Используя этот метод, им удалось вырастить графеновые пленки площадью 50 квадратных миллиметров. С таким большим образцом графена ученым удалось измерить физические и электрические характеристики материала с гораздо большей точностью, чем когда-либо прежде. Эти измерения в очередной раз доказали то, что у графена есть огромный потенциал в роли замены обычным полупроводникам. Микротранзисторы, являющиеся базовыми "кирпичиками" изготовленные на базе графена будут работать на более высоких частотах, будут иметь меньшие габариты, чем их кремниевые предшественники.
Конечно, замена кремниевой электроники на графеновую не произойдет быстро и внезапно. Для создания и отработки графеновых технологий, которые можно будет внедрять в промышленном масштабе, пройдет еще немало времени. Но, благодаря этим графеновым технологиям можно надеяться, что закон Мура будет соблюдаться еще долгое время.