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.
 

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.

Международной группе ученых удалось создать и провести первые в истории наблюдения за новым состоянием материи, которое называется временным кристаллом. В обычных кристаллах атомы расположены в определенном порядке, который повторяется в пространстве в различных направлениях, структура временных кристаллов не имеет пространственной упорядоченности, вместо этого она повторяется через определенные промежутки времени. Возможность существования временных кристаллов была теоретически обоснована в 2012 году, но практическое их создание считалось невозможными из-за того, что они нарушают законы теплового равновесия. И создание образцов таких кристаллов является первыми шагами в неизведанный доселе мир неравновесных фаз состояний материи.

Идея о возможности существования временных кристаллов была выдвинута в 2012 году ученым-физиком и Лауреатом Нобелевской премии Франком Вилкзеком (Frank Wilczek) из Массачусетского технологического института. После этого было опубликовано множество научных работ по этой теме, в некоторых из которых предлагались новые способы создания временных кристаллов, а в других приводились доказательства невозможности их существования. В 2016 году группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли в общих чертах обрисовала один из методов создания временных кристаллов в лабораторных условиях, и спустя не очень продолжительное время это принесло практические результаты.

Странную природу временных кристаллов Норман Яо (Norman Yao), ученый из Калифорнийского университета, демонстрирует на примере тарелки, на которой лежит достаточно высокий кусочек желе. "Если качнуть такую тарелку, то желе начнет колебаться и амплитуда этих колебаний будет затихать со временем до той поры, пока вы не качнете тарелку снова. Временные кристаллы ведут себя совсем по-другому, их атомы будут периодически колебаться, возвращаясь к одному и тому же образу через определенные интервалы времени. И самым парадоксальным является то, что все это происходит без любой движущей силы, воздействующей на кристалл извне".

Так что же из фундаментальной физики нарушает факт существования временных кристаллов? В большинстве случаев атомы вещества, имеющие более высокую температуру, будут отдавать излишки тепловой энергии соседним с ними атомам. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока абсолютно все атомы в рассматриваемом объеме пространства не станут иметь одну и ту же температуру. Такое состояние материи называется состоянием теплового равновесия, но временные кристаллы никогда не смогут достичь такого состояния, постоянно переходя из одной неравновесной фазы в другую.

Для того, чтобы создать временной кристалл, исследователи использовали ионы иттербия. Эти ионы поднимались и удерживались при помощи электрического поля, а первоначальный толчок, "запустивший вечный двигатель" временного кристалла, был произведен при помощи импульса лазерного света. Импульсы света других дополнительных лазеров использовались для того, чтобы упорядочить движение ионов, после чего это движение приобрело повторяющийся во времени характер.

Здесь следует особо отметить, что характеристики первоначального импульса лазерного света и импульсов дополнительных лазеров были подобраны таким образом, что энергия этих импульсов не могла выступать в роли силы, заставляющей двигаться всю систему ионов. Эти импульсы служили только для задания временного ритма движения. Все, что происходило с системой ионов иттербия, полностью укладывается в рамки, определяемые теорией Франка Вилкзека, и это служит доказательством того, что ученым все же удалось создать первый действующий временной кристалл.

В настоящее время очень тяжело придумать вариант практического использования данного достижения. Исследования в направлении неравномерных фаз состояния материи находятся только на самой ранней стадии, но ученые считают, что нечто подобное в будущем может быть использовано для хранения и передачи информации, в области квантовых вычислений и в некоторых других областях, о которых мы, возможно, еще не имеем сейчас ни малейшего представления.

В недрах телефона, лежащего в заднем кармане ваших брюк, заключено в миллионы раз больше информации, нежели могло вместиться в устройство хранения, размером с холодильник, более десятилетия-двух назад. За прошедшее время технологии хранения данных и устройства на их основе постепенно уменьшались в размерах, увеличивая одновременно с этим информационную емкость. И недавно исследователи из компании IBM создали самый маленький магнит на сегодняшний день, магнит, величиной с один атом, и это может привести к появлению в скором времени магнитных устройств хранения данных, которые могут содержать в тысячи раз больше информации, нежели лучшие из существующих накопителей сопоставимых размеров.

Напомним нашим читателям, что в основе жестких дисков, которые еще работают в подавляющем большинстве персональных компьютеров, лежит магнитный принцип записи и хранения информации. Но поверхности пластин жестких дисков располагаются серии крошечных точек (доменов) из магнитного материала, каждая из точек соответствует одному биту хранимых данных. Когда материал точки намагничен, это соответствует значению логической 1, в обратном же случае данный бит имеет значение 0. Размеры магнитного домена немного разнятся в зависимости от года выпуска жесткого диска, от производителя, но самый маленький из доменов на современных жестких дисках состоит минимум из 100 тысяч атомов магнитного материала.

"Магнитные биты (домены) являются основой всех жестких дисков, лент и устройств магнитной памяти" - рассказывает Кристофер Луц (Christopher Lutz), ведущий исследователь, - "В своих исследованиях мы пытались выяснить, что произойдет, если мы будем уменьшать размеры магнитных битов до самого минимально возможного уровня, до уровня отдельных атомов".
 

Для того, чтобы работать на атомарном уровне, ученые использовали сканирующий туннельный микроскоп (scanning tunnelling microscope, STM), устройство, которое позволяет манипулировать отдельными атомами. Все работы проводились в условиях глубокого вакуума для того, чтобы исключить влияние на процесс атомов воздуха и некоторых других факторов. В качестве "подопытных" атомов выступали атомы редкоземельного элемента под названием гольмий, воздействуя на них электрическим током, ученым удалось добиться изменений ориентации их магнитного поля, превратив их в самый маленький магнитный домен на сегодняшний день. И, несмотря на то, что расстояние между отдельными атомами составляло всего один нанометр, ученым удалось реализовать запись и чтение информации из отдельно взятых атомов.

В недалеком будущем, за счет кардинального уменьшения размеров магнитных битов и расстояния между ними, на свет могут появиться жесткие диски и микросхемы магнитной памяти, плотность хранения информации в которым минимум в тысячу раз будет превышать плотность устройств, используемых нами сегодня. Такие показатели позволят сохранить 35 миллионов песен и музыкальных композиций, входящих в состав библиотеки iTunes на устройстве, размером с кредитную карту. А твердотельные жесткие диски, нового поколения, потребляющие во время своей работы совсем незначительное количество энергии, существенно снизят эксплуатационные расходы различных облачных сервисов и крупных датацентров, являющихся основой современного Интернета.
 

Представители известной аэрокосмической компании Airbus недавно представили вниманию широкой общественности разработанный компанией концепт футуристического персонального транспортного средства под названием Pop.Up. Его главной отличительной чертой от всего остального является то, что это транспортное средство легко трансформируется из автомобиля в летательный аппарат и обратно, выбирая под управлением системы искусственного интеллекта самый оптимальный вид движения, гарантирующий минимальное время прибытия в конечную точку.

Транспортное средство Pop.Up состоит из трех базовых компонентов. Первым и основным компонентом является пассажирская кабина, которая по размерам сопоставима с кабиной миниатюрных малолитражных автомобилей. Эта кабина, называемая компанией Airbus пассажирской капсулой, может быть установлена на самоходном шасси, что превращает все это в самоуправляемый автомобиль-робот. Однако, в случае необходимости движения по воздуху, пассажирскую капсулу может подхватить большой квадрокоптер, который, доставив ее в место назначения, снова поставит ее на автомобильную платформу.
 

Во время движения, как по поверхности, так и по воздуху, транспортные средства Pop.Up могут объединяться в авто- или своего рода летающие поезда. Это позволит снизить нагрузку на систему искусственного интеллекта, которая управляет движением всех транспортных средств. При таком подходе достигается максимальная эффективность управления, что проявляется в виде отсутствия заторов, как на дорогах, так и в воздухе.

К разработке концепта Pop.Up руководство компании Airbus привлекло специалистов известной итальянской дизайнерской компании Italdesign, которая в свое время разработала ряд проектов и концептов для таких гигантов автомобилестроения, как Volkswagen, BMW, Alfa Romeo и других. Естественно, что практическое воплощение концепта Pop.Up в ближайшее время будет возможным только где-нибудь в среде одной из компьютерных игр. Но, с учетом темпов развития современных технологий, ждать появления чего-то подобного в реальном мире придется не очень долго.
 

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.

Итальянская компания-производитель мебель Vitra совместно с дизайнером Carlo Ratt представили, как говорят производители, первый в мире диван-трансформер, управляемый из приложения. Система получила название Lift-bit и может принимать самые разные формы — в зависимости от предпочтения пользователя.

Технически Lift-bit представляет собой связку блоков по форме повторяющих шестиугольник. К каждой такому блоку прикреплён моторизированный механизм, который, в свою очередь, управляется при помощи специального приложения на планшете. Пользователь несколькими щипками может изменить классическую софу на кресло с подлокотниками и столиком для напитков, затем на кушетку с валиком для ног, а после на двуспальную кровать с полкой для ноутбука. Точное число возможных вариантов исполнения не называет даже автор проекта, зато он убежденно заявляет, что наконец-то создан диван, на котором одинаково удобно будет и людям высоким, и людям тучным и маленьким детям.

Lift-bit можно перевести в свободный режим, и когда на диване никто не сидит, то он самостоятельно начнёт менять конфигурации, как бы демонстрируя свои возможности.

Смотрите так же: диваны трансформеры с ручным управлением :)

Буквально на днях представители компании IBM объявили всему миру о своих планах по созданию первого в мире сервиса облачных вычислений на базе универсальной квантовой вычислительной системы. Ожидается, что этот сервис, получивший название IBM Q, станет доступным к концу этого года и его возможностями смогут воспользоваться заинтересованные в этом организации и люди, которые за определенную плату получат возможность арендовать вычислительные мощности системы. Основой нового сервиса IBM Q стал сервис IBM Quantum Experience, за которым сейчас "скрывается" экспериментальный квантовый компьютер всего с пятью кубитами, но в будущей квантовой системе будет насчитываться в десять раз больше кубитов, что обеспечит ей необычайно высокую производительность.

Напомним нашим читателям, что основой квантовых компьютеров являются квантовые биты, кубиты, которые, помимо двух стандартных состояний, 0 и 1, могут находиться в третьем состоянии, состоянии квантовой суперпозиции. Это обеспечивает то, что при увеличении количества кубитов, работающих за счет явления квантовой запутанности, вычислительная мощность квантовой системы увеличивается по экспоненте. И, согласно мнению специалистов компании IBM, только квантовому компьютеру с достаточно большим количеством кубитов будет посильна задача моделирования всего окружающего нас мира с его бесконечным разнообразием взаимодействий и отношений.

Частями нового проекта станут программный интерфейс API for Quantum Experience и набор инструментов для разработчиков программного обеспечения (SDK), которые появятся одновременно с запуском сервиса IBM Q. Содержимое этих инструментов и специальная литература позволят программистам научиться кодировать совершенно новым способом, создавая программы, максимально эффективно использующие все уникальные возможности универсальной квантовой вычислительной системы.

Следует заметить, что в момент запуска в составе квантовой вычислительной системы, стоящей за сервисом IBM Q, будет насчитываться 5 кубитов, т.е., по сути, она будет представлять собой модернизированный вариант системы Quantum Experience. Но, в течение нескольких лет количество кубитов будет увеличено до 50 и тогда система обретет свою расчетную вычислительную мощность. Есть большая вероятность того, что по мере разработки новых типов кубитов и сопутствующих сверхпроводящих схемах, которые содержатся при температурах, ненамного превышающих температуру абсолютного нуля, система IBM Q пройдет через несколько этапов кардинальной модернизации.

Компания IBM планирует, что клиенты их сервиса будут использовать возможности среды Quantum Experience и стоящего за ней маломощного квантового компьютера для разработки и предварительной отладки собственных приложений, которые после этого будут запускаться на большом квантовом компьютере IBM Q. О правильности такого подхода говорит то, что менее чем за год существования, количество клиентов сервиса IBM Quantum Experience насчитывает 40 тысяч, а количество созданных в его рамках приложений перевалило за отметку в 275 тысяч. Справедливости ради следует отметить, что подавляющее большинство этих приложений являются тестовыми, а количество приложений, результаты работы которых были использованы в реальных научно-исследовательских работах, составляет всего 15.
 

В марте прошлого года американское космическое агентство НАСА объявило о начале программы под названием Quiet Supersonic Technology (QueSST) X-plane. В рамках этой программы основной подрядчик, известная компания Lockheed Martin, должна произвести разработку и изготовление пилотируемого опытного образца сверхзвукового самолета следующего поколения. Этот опытный самолет должен стать летающим полигоном для разработки и испытаний технологий, которые в будущем будут использованы в сверхзвуковых авиалайнерах следующего поколения. И сейчас, спустя 11 месяцев с момента начала программы QueSST, специалисты Lockheed Martin завершили теоретическую и расчетную часть их проекта, создали масштабную модель сверхзвукового самолета и приступили к ее первым испытаниям в аэродинамической трубе, находящейся в Исследовательском центре НАСА имени Гленна (Glenn Research Center) в Кливленде.

Собранная из металлических деталей модель самолета QueSST проведет следующие несколько недель внутри рабочей области, размером 2.4 на 1.8 метра, сверхзвуковой аэродинамической трубы Supersonic Wind Tunnel. Возможностей этой трубы достаточно для имитации полета на скорости от 0.3 Маха до 1.6 Маха (241 и 1530 км/ч соответственно). Все это позволит инженерам проверить на практике ряд расчетов, касающихся аэродинамики самолета и его двигательной установки.

Согласно информации от Рея Кастнера (Ray Castner), инженера по космической технике, испытания модели QueSST будут включать измерения значения подъемной силы, нагрузки на фюзеляж и другие элементы корпуса самолета, изучение динамики потоков воздуха, перемещающегося через двигатель. Модель самолета пройдет через абсолютно все условия, соответствующим условиям взлета, полета и посадки, благодаря возможностям аэродинамической трубы Supersonic Wind Tunnel.
 

Согласно намеченным планам, испытания в аэродинамической трубе продлятся до середины этого года. В случае успешного завершения данного этапа проекту QueSST будет выделено дополнительное финансирование и он перейдет на стадию создания заключительного варианта конструкции опытного самолета, к его изготовлению и всесторонним испытаниям.

Конечной целью программы QueSST, которая пока еще находится на самой ранней стадии ее реализации, заключается в создании сверхзвукового самолета, который при пересечении звукового барьера создает так называемую "мягкую" звуковую ударную волну, которая, достигая поверхности Земли, звучит как мягкий удар, а не разрушительный взрыв.

"Нам удалось разработать весьма уникальный вариант конструкции самолета, форма которого позволяет избежать формирования ударных волн, которые, помимо всего прочего, вызывают ее деформацию. Более того, новая конструкция должна значительно уменьшить уровень шума, издаваемый самолетом при полете на сверхзвуковой скорости" - рассказывает Питер Лозифидис (Peter Losifidis), руководитель программы QueSST со стороны отдела компании Lockheed Martin под названием Skunk Works.
 

Нашим читателям наверняка запомнился весьма необычный робот-прыгун Minitaur, созданный специалистами компании Ghost Robotics. После презентации этого робота в сентябре прошлого года некоторые люди задали себе вопрос - как можно сбежать от него, если роботу вдруг взбредет "взять в руки что-то тяжелое" и воплотить в жизнь сюжет известного фантастического рассказа "Погоня /Ruum" писателя Артура Порджеса? Ведь этот робот достаточно быстро перемещается по ровной поверхности, он может бегать по лестницам, перепрыгивать и перебираться через высокие заборы и даже самостоятельно открывать запертые двери. Однако, в кадрах недавно опубликованного в сети видеоролика содержится ответ на заданный немного выше вопрос, и этим ответом является гладкий, чистый и скользкий лед, на котором робот Minitaur чувствует себя как "корова на льду".

При помощи нового видеоролика компания Ghost Robotics демонстрирует новые способности робота Minitaur, которыми специалисты наделили его за последние несколько месяцев. Теперь этот робот способен скакать по скалам, как горный козел, или подобно большой крысе быстро бегать по узким туннелям. Но, несмотря на способность адаптивного регулирования походки, робот Minitaur чувствует себя весьма неуютно и шатко, когда его ноги попадают на гладкую поверхность открытого льда.

Но даже лед не сможет задержать робота на длительное время. Как хорошо видно на видео, через буквально пару секунд программное обеспечение системы управления справляется с задачей сохранения равновесия, после чего робот продолжает двигаться вперед, копируя, по всей видимости, походку ребенка, делающего свои первые шаги.

Так что у людей, которые не хотят повторить незавидную участь Джима Эрвина, главного героя рассказа "Погоня", остается только два выхода. Им надо напрямую связаться с представителями компании Ghost Robotics, купить робота Minitaur и попытаться заранее договориться о паритете с его электронным "разумом". Во втором случае надо начинать бежать и не оглядываться уже прямо сейчас -))).
 

В скором времени все человечество начнет генерировать цифровые данные в таких объемах, что они уже не смогут уместиться на имеющихся жестких дисках, магнитных лентах и прочих носителях информации. Именно поэтому ученые постоянно занимаются поисками новых методов хранения больших объемов данных, и наиболее перспективным методом является хранение информации, закодированной в виде последовательности молекул синтетической ДНК. А исследователи из Колумбийского университета и нью-йоркского Центра Генома (New York Genome Center, NYGC) продемонстрировали, что немного видоизмененный алгоритм, изначально предназначенный для сжатия видео для мобильных телефонов, может полностью раскрыть "информационный потенциал" молекул ДНК, позволяя сжать большее количество информации и упаковать ее в виде последовательности четырех базовых оснований ДНК.

Как уже неоднократно упоминалось на страницах нашего сайта, молекулы ДНК являются идеальным носителем информации из-за того, что они чрезвычайно компактны и могут сохраняться в целости и сохранности в течение очень долгого времени. В пользу последнего утверждения говорит тот факт, что недавно ученым удалось восстановить полный геном, используя генетический материал найденных в одной из пещер в Испании костей далекого предка человека, который жил около 430 тысяч лет назад.

Для кодирования в виде последовательности молекулы ДНК ученые отобрали несколько файлов различного типа, полный код компьютерной операционной системы, короткометражный французский фильм 1895 года, изображение подарочной карты Amazon, снимок послания человечества, отправленного на борту космического аппарата Pioneer и текст одной из научных работ Клода Шеннона (Claude Shannon).

Все эти файлы были упакованы в один большой файл, который был разрезан на множество коротких файлов. При помощи специализированного алгоритма эти короткие участки были перемешаны случайным образом, к ним была добавлена информация для обратного преобразования и, в конце концов, набор двоичных данных был сжат и преобразован в код, соответствующий последовательности всех четырех оснований ДНК.
 

В результате этого получился внушительный список из 72 000 нитей ДНК, каждая из которых состояла из 200 пар оснований. Эти данные были отправлены компании Twist Bioscience, специалисты которой и выполнили синтез искусственной ДНК, вернувшейся к исследованиям внутри пробирки спустя две недели. Для восстановления исходной информации ученые использовали обычную технологию считывания последовательности, секвенирования. Восстановленные файлы не содержали ни единой ошибки, а восстановленную операционную систему удалось установить на компьютер без малейших проблем. 

Более того, при помощи некоторых известных методов ученые скопировали исходную ДНК и сняли копии со сделанных копий. И даже в последнем случае информация, зашифрованная в ДНК, была восстановлена без ошибок.

И наконец, ученые продемонстрировали, что примененный ими метод сжатия позволяет упаковать 215 петабайт данных в молекулы ДНК, суммарный вес которых составляет 1 грамм. Это почти в 100 раз больше, чем это позволяют сделать другие методы, разработанные другими исследовательскими группами. "Мы полагаем, что нам удалось создать устройство хранения данных, имеющее самое высокое значение показателя плотности хранения информации" - пишут исследователи.

По поводу плотности, максимальная информационная емкость одного основания ДНК составляет два двоичных разряда. Однако, потребность включения в ДНК добавочной информации, необходимой для восстановления информации, понижает информационную емкость одного основания до 1.6 разряда. Но в любом случае, это на 60 процентов больше, чем было достигнуто при помощи других методов, и очень близко к теоретическому верхнему пределу в 1.8 бита на основание.

Непреодолимым препятствием к практическому применению ДНК в качестве носителя информации является высокая стоимость всего этого. Исследователи потратили около 7 тысяч долларов на синтез ДНК и еще 2 тысячи на то, чтобы считать записанную информацию. Следует отметить, что стоимость процесса считывания последовательности ДНК за последние годы снизилась в несколько раз, чего не скажешь о процессах синтеза искусственной ДНК. Тем не менее, тенденция снижения стоимости по мере появления новых технологий будет оставаться неизменной и есть надежда на то, что технологии хранения информации ДНК станут доступные не только "избранным", но и более широкому ряду людей, нуждающихся в этом.

Конструкция из одного или нескольких надувных компонентов, внутри которой скрыт генератор магнитного поля, силой от 1 до 2 Тесла, может выступить в качестве активного щита против космического ветра, который не позволит этому ветру продолжать сдувать тонкую марсианскую атмосферу в космос. Это приведет к постепенному увеличению толщины атмосферы планеты, увеличению температуры на ее поверхности, что, в свою очередь, сделает Марс пригодным для проведения процесса терраформирования и последующей колонизации.

Согласно результатам исследований, проведенных учеными из организации Universities Space Research Association (USRA), наличие магнитного щита уже через не очень продолжительное время приведет к повышению средней температуры на поверхности Марса на 4 градуса Цельсия. Такой не очень значительной разницы будет вполне достаточно для процесса интенсивного таяния и испарения льда шапки на Северном полюсе планеты, который состоит преимущественно из углекислого газа. Это приведет к усилению парникового эффекта, нагреву поверхности до еще большей температуры и еще более бурному таянию льдов полярных шапок.

Воды, освобожденной в результате таяния льдов, будет достаточно для восстановления на Марсе рек, озер и морей в объеме, составляющем 1/7 от объема океанов, которые присутствовали на Марсе несколько миллиардов лет назад.

"Если марсианской атмосфере удастся расшириться до уровня обеспечения нормального атмосферного давления, это вызовет повышение температуры до того уровня, когда на поверхности планеты вода сможет существовать в жидком виде. Это может стать огромным преимуществом для людей, которые так или иначе займутся колонизацией Красной Планеты" - пишут исследователи, - "Кроме повышения температуры, толстая атмосфера станет еще одним щитом, который оградит поверхность от космических лучей и ультрафиолетовой составляющей солнечного света. После этого на поверхности можно будет разместить открытые оранжереи, растения которых начнут медленно, но уверенно насыщать марсианскую атмосферу драгоценным кислородом".

В предложенной учеными USRA системе нет ничего фантастического на сегодняшний день. Для ее создания не потребуются километры сверхпроводящих кабелей и гигаваттные электрические генераторы. Ведь даже на Земле ученым удалось создать электромагниты, вырабатывающие гораздо более сильные магнитные поля, при этом, такие магниты имеют не слишком большие габариты, а необходимая для их работы энергия может быть получена при помощи солнечных батарей, которые работают в космосе с максимальной эффективностью.

И в заключении следует отметить, что размещение в точке Лагранжа системы Солнце-Марс генератора магнитной защиты, конечно, потребует огромных финансовых и материальных затрат. Однако, в данном случае "овчинка полностью стоит выделки", ведь благодаря такой технологии люди получат возможность более тщательно изучить Красную Планету и подготовить ее к последующей колонизации.

Буквально на днях представители компании IBM объявили всему миру о своих планах по созданию первого в мире сервиса облачных вычислений на базе универсальной квантовой вычислительной системы. Ожидается, что этот сервис, получивший название IBM Q, станет доступным к концу этого года и его возможностями смогут воспользоваться заинтересованные в этом организации и люди, которые за определенную плату получат возможность арендовать вычислительные мощности системы. Основой нового сервиса IBM Q стал сервис IBM Quantum Experience, за которым сейчас "скрывается" экспериментальный квантовый компьютер всего с пятью кубитами, но в будущей квантовой системе будет насчитываться в десять раз больше кубитов, что обеспечит ей необычайно высокую производительность.

Напомним нашим читателям, что основой квантовых компьютеров являются квантовые биты, кубиты, которые, помимо двух стандартных состояний, 0 и 1, могут находиться в третьем состоянии, состоянии квантовой суперпозиции. Это обеспечивает то, что при увеличении количества кубитов, работающих за счет явления квантовой запутанности, вычислительная мощность квантовой системы увеличивается по экспоненте. И, согласно мнению специалистов компании IBM, только квантовому компьютеру с достаточно большим количеством кубитов будет посильна задача моделирования всего окружающего нас мира с его бесконечным разнообразием взаимодействий и отношений.

Частями нового проекта станут программный интерфейс API for Quantum Experience и набор инструментов для разработчиков программного обеспечения (SDK), которые появятся одновременно с запуском сервиса IBM Q. Содержимое этих инструментов и специальная литература позволят программистам научиться кодировать совершенно новым способом, создавая программы, максимально эффективно использующие все уникальные возможности универсальной квантовой вычислительной системы.

Следует заметить, что в момент запуска в составе квантовой вычислительной системы, стоящей за сервисом IBM Q, будет насчитываться 5 кубитов, т.е., по сути, она будет представлять собой модернизированный вариант системы Quantum Experience. Но, в течение нескольких лет количество кубитов будет увеличено до 50 и тогда система обретет свою расчетную вычислительную мощность. Есть большая вероятность того, что по мере разработки новых типов кубитов и сопутствующих сверхпроводящих схемах, которые содержатся при температурах, ненамного превышающих температуру абсолютного нуля, система IBM Q пройдет через несколько этапов кардинальной модернизации.

Компания IBM планирует, что клиенты их сервиса будут использовать возможности среды Quantum Experience и стоящего за ней маломощного квантового компьютера для разработки и предварительной отладки собственных приложений, которые после этого будут запускаться на большом квантовом компьютере IBM Q. О правильности такого подхода говорит то, что менее чем за год существования, количество клиентов сервиса IBM Quantum Experience насчитывает 40 тысяч, а количество созданных в его рамках приложений перевалило за отметку в 275 тысяч. Справедливости ради следует отметить, что подавляющее большинство этих приложений являются тестовыми, а количество приложений, результаты работы которых были использованы в реальных научно-исследовательских работах, составляет всего 15.
 

Полиэтиленовая пленка и другой всевозможный мусор, опутавший провода высоковольтных линий электропередач, может послужить причиной возникновения значительных токов утечки и даже электрического разряда особенно в сырую дождливую погоду. Поэтому линии электропередач нуждаются в периодической очистке, что особо актуально в районах больших городов. Традиционно это делается обученными людьми, поднятыми к проводам на специальных изолированных площадках и вооруженными длинными штангами из изоляционного материала. А в особых случаях очищаемые лини отключают полностью, что приносит людям неудобства, а энергетическим компаниям - убытки.
 

Предприимчивые сотрудники одной из китайских энергетических компаний из Санъяня (Xiangyang) решили эту проблему при помощи высоких технологии, они вооружили портативным огнеметом беспилотник, который просто сжигает мусор, зависший на высоковольтных проводах. Линия электропередачи при этом продолжает работать в штатном режиме, и никто из людей не подвергается опасности при этой операции.
 

Огнеметное "вооружение" получил один из достаточно больших беспилотников с восемью роторами, которому требуется поднимать на достаточно большую высоту самого себя, огнемет и емкости с горючим. Естественно, что беспилотником управляет находящийся неподалеку оператор, по команде которого огнемет и производит залп. Так что беспокоиться о том, что этот аппарат может быть захвачен "Скайнетом" и начнет гоняться за живыми людьми, поливая их огнем, совершенно не стоит.

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.
 

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.
 

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.

Согласно имеющимся прогнозам к 2035 году на дорогах во всем мире будет находиться около 21 миллиона автомобилей-роботов. Для повышения уровня безопасности движения эти автомобили должны будут обмениваться данными друг с другом и с облачными сервисами, на плечи которых ляжет задача координации и управления дорожным движением в целом. В настоящее время уже ведутся разработки подобных систем и основной из проблем, с которой сталкиваются разработчики, является то, что каждый автомобиль в каждый момент времени должен знать свое местоположение и иметь привязку к карте с точностью не хуже 10 сантиметров.

Разработкой системы коммуникации автомобиль-автомобиль и других сопутствующих технологий занимаются специалисты из Политехнического института Нью-Йоркского университета, возглавляемые профессорами И Фэнгом (Yi Fang) и Эдвардом К. Вонгом (Edward K. Wong). Разрабатываемые системы имеют высокий уровень интеграции с облачным сервисом HERE HD Live Map, который, получая данные от бортовых датчиков, камер и другого оборудования автомобиля, рассчитывает оптимальный режим движения, учитывая все быстроизменяющиеся условия окружающей среды.

Следует отметить, что сервис HERE HD Live Map является совместным "детищем" компаний Audi, BMW, Daimler и Intel, а в 2017 году к проекту планируют подключиться китайские компании Tencent, NavInfo, и компания GIC из Сингапура.

Высококачественные навигационные карты, используемые в системе HERE HD Live Map, должны сами имеет точность на уровне 10-20 сантиметров. А транспортные средства, использующие эти карты, должны обновлять свое местоположение на них в режиме реального времени с точностью, соответствующей точности карты. Однако, это само по себе является весьма сложной задачей, ведь существующие датчики и камеры, используемые системами управления автомобилей, не в состоянии обеспечить необходимую для этого точность.

Помимо данных о текущем местоположении, системы автомобилей должны передавать в "облако" данные об дорожных условиях, погоде, обнаруженных препятствиях, об изменении режимов ограничения скорости и других параметрах, из которых складывается картина обстановки на дороге.

Традиционная "прямая" обработка всего этого огромного потока поступающих данных требует соответствующих огромных вычислительных мощностей, мощностей, которыми не обладают еще даже самые высокопроизводительные современные суперкомпьютеры. Поэтому исследователи использовали в своей системе новые технологии трехмерного компьютерного видения и глубинные нейронные сети, которые можно обучить для быстрого решения самых сложных задач, в том числе и составлению "живых" карт для автомобилей-роботов.

Использование вышеупомянутых технологий позволяет системе автомобиля ориентироваться на местности, учитывая сразу множество факторов, используя для этого даже не очень четкие изображения, получаемые камерами автомобиля во время движения. Получающаяся точность определения положения соответствует и даже превосходит точность используемой системой карты, что повышает качество работы "облачного" сервиса и улучшает уровень безопасности движения во много раз.

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.
 

Известно, что хищные птицы, такие, как орлы и ястребы, обладают зрением, превосходящим человеческое зрение по крайней мере в пять раз. Исследования показали, что хищные птицы могут заметить кролика с расстояния 3 километров, что, в случае человека, эквивалентно рассматриванию муравья с высоты 10-этажного здания. Такая острота зрения является следствием особого строения глаз хищных птиц, и ученые, использовав это в полной мере, создали объектив для камеры, который может снабдить беспилотные летательные аппараты острым зрением, доступным ранее только некоторым представителям животного мира.

При помощи нового объектива была реализована технология съемки под названием "foveated imaging". При такой технологии получается снимок, на котором небольшая "целевая" область снята с избыточной разрешающей способностью. Кадры такой съемки иногда фигурируют в телевизионных программах на тему живой природы и в некоторых фильмах, и на них видно размытые края изображения, а сверхчеткое изображение по центру снимка кажется немного увеличенным по отношению к другим областям снимка.

"Такое устройство зрения позволяет птице, а теперь позволит и беспилотному аппарату получить максимум информации об интересующем его месте" - рассказывает Симон Тиле (Simon Thiele), ученый из университета Штутгарта.
 

"Орлиное зрение" объектива камеры получается за счет использования серии крошечных линз, расположенных определенным образом друг относительно друга. Все эти линзы объединены в своего рода искусственное "глазное яблоко", которое можно встроить не только в объективы камер, но и в датчики, используемые различными робототехническими системами.

Следует отметить, что традиционные трансфокаторные технологии также позволяют получить снимки с аналогичной разрешающей способностью. Однако, технология foveated imaging имеет несколько важных преимуществ. Каждая линза является миниатюрной, ее размер сопоставим с размером крупинки соли. Более того, такие линзы могут быть напечатаны при помощи специального трехмерного принтера, что делает их гораздо более дешевыми, нежели обычные линзы, требующие длительной и дорогостоящей обработки их поверхности для придания им необходимой формы.

Кроме беспилотных летательных аппаратов, новая технология может найти применение в медицине, промышленности, науке и других областях, где требуется использование сверхминиатюрных камер, имеющих, при этом, очень высокую разрешающую способность.

Как известно, Большой Адронный Коллайдер является самым большим и самым мощным на сегодняшний день ускорителем частиц, который должен помочь ученым глубже проникнуть в некоторые из тайн мироздания. А через не очень продолжительное время это грандиозное сооружение приобретет еще большие возможности благодаря серьезной модернизации оборудования одного из четырех основных экспериментов - Compact Muon Solenoid (CMS). Эта модернизация производится прямо сейчас и руководство Европейской организации ядерных исследований CERN сравнивает ее по сложности и деликатности со сложностью хирургической операции, проводимой на открытом сердце.
 

В ходе модернизации будет произведена замена нескольких внутренних слоев датчиков частиц эксперимента CMS. Все эти датчики, объединенные в единую систему, представляют собой так называемый пиксельный датчик, который служит для сбора разнообразной информации о частицах, рождающихся в результате сотен миллионов столкновений протонов в секунду, происходящих в точке пересечения лучей коллайдера.

Большой Адронный Коллайдер условно можно рассматривать, как две параллельные трубы, по которым в противоположных направлениях движутся потоки разогнанных почти до скорости света частиц, протонов. Эти трубы пересекаются в нескольких местах и вокруг этих мест установлены различные датчики, некоторые из которых, такие, как датчик эксперимента CMS, имеют поистине огромные размеры. Датчик CMS имеет длину в 20 метров и диаметр 15 метров, а располагается он на глубине 100 метров ниже уровня поверхности.
 

Пиксельный датчик эксперимента CMS представляет собой достаточно необычную камеру, с разрешением в 124 мегапикселя. Сенсор этой камеры состоит из четырех наложенных друг на друга кремниевых слоев. Когда частицы, рожденные в результате столкновений протонов, проходят сквозь слои датчика, они последовательно генерируют сигналы определенной формы и амплитуды в каждом слое. Анализ собираемых данных позволяет определить направление полета каждой частицы и рассчитать ее основные параметры, что используется для ее дальнейшей идентификации.

Модернизированный датчик эксперимента CMS будет способен производить анализ 50-60 столкновений протонов от одного импульса коллайдера, для сравнения, возможностей старого 66-мегапиксельного датчика хватало на регистрацию 25-30 столкновений от одного импульса. Учитывая, что импульсы следуют через несколько наносекунд, новый датчик будет работать со скоростью порядка 40 миллионов снимков в секунду. Весь громадный объем собираемой информации будет обрабатываться, очищаться от помех, шумов и прочего "мусора", а оставшиеся чистые данные будут использоваться физиками для поиска новых частиц, обнаружения новых явлений и сравнения экспериментальных данных и данных, полученных при помощи теоретических расчетов.
 

При изготовлении новых чувствительных элементов датчика эксперимента CMS ученым пришлось найти решение ряда не очень и очень сложных проблем, связанных с необходимостью работы датчиков в условиях воздействия сильных потоков заряженных частиц. Более того, сейчас специалисты CERN включись в "гонку со временем", ведь до момента запуска Большого Адронного Коллайдера, который будет произведен первого мая этого года, осталось не так уж и много времени. А модернизированный пиксельный датчик должен до этого времени пройти программу обширного тестирования и калибровки.