НТИ Сентябрь Ч.3 Транспорт, Информация, Наука, Жизнь, Человек

 

Обзор новинок науки и техники за сентябрь 2010. Ч.3
 
 
В разделе ТРАНСПОРТ традиционно преобладает воздушно-космическая тематика. Но начнем все-таки с дел земных. 10 сентября www.membrana.ru пишет, что «На рынок выходит самый быстрый электровелосипед». «Германские компании PG-Bikes и UBC и объединили усилия и создали самый быстрый электрический велосипед в мире. Новинка по имени BlackTrail обладает велосипедными педалями, что позволяет передвигаться на ней не только под электротягой, но и за счёт собственных сил. Именно это обстоятельство разрешает отнести аппарат к электровелосипедам. Между тем технические параметры шедевра могли бы украсить и мотоцикл на батареях. Электромотор мощностью 1,2 киловатта способен разогнать BlackTrail до рекордных для данного класса техники 100 км/ч. Литиево-ионный аккумулятор новичка (48 вольт, 17 ампер-часов) заряжается на 80% за полчаса, а на 100% — за 150 минут. А вот пробег на одной зарядке для электровелосипеда просто беспрецедентный: на максимальной скорости аппарат проезжает 40-60 километров, на круизной (30-50 км/ч) — от 160 до 200, — сообщают немецкие инженеры… При этом BlackTrail весит поменьше некоторых электровелосипедов с более скромными возможностями. Благодаря алюминию, титану, магнию и углеволоконным композитам (последние — конёк UBC, из них сделаны даже колёса) немецкий аппарат тянет всего на 19,8 кило. От покупки такого чуда массовых любителей всяческих "велосипедных" инноваций может отпугнуть разве что негуманный ценник в $75 660 и тот факт, что BlackTrail его создатели намерены выпустить в количестве всего 667 штук». А теперь пересядем с наземного велосипеда на воздушный. «Канадский мускульный орнитоптер установил мировой рекорд», сообщает 23 сентября www.membrana.ru. «Аппарат Snowbird стал первым успешным пилотируемым махолетом на мускульной тяге, способным на устойчивый горизонтальный полёт. Удивительная машина построена в аэрокосмическом институте университета Торонто в рамках проекта Human-Powered Ornithopter (HPO). В работе над Snowbird также приняли участие студенты из университетов Пуатье, Франция, и Делфта, Нидерланды. Новый аппарат весит 42 килограмма при размахе крыльев в 32 метра, за что следует благодарить углеволокно, полимеры и бальсу. Для привода крыльев силами пилота в Snowbird используются тросы. Хитроумно спроектированная упругая конструкция обеспечивает автоматическое изменение угла атаки при ходе крыла вверх и вниз только за счёт комбинации аэродинамических и инерционных сил. В результате появляются вертикальная и горизонтальная тяги, необходимые для удержания машины в воздухе и её поступательного движения. 2 августа 2010 года орнитоптер, ведомый Тоддом Рейхертом (Todd Reichert), руководителем данного проекта, поднялся в воздух в присутствии представителя Международной авиационной федерации. Сначала махолёт буксировался автомобилем, но далее трос был отцеплен и орнитоптер перешёл к движению за счёт маха длинных и гибких крыльев. Snowbird продемонстрировал полёт со стабильными скоростью и высотой, покрыв за 19,3 секунды расстояние в 145 метров. На днях канадцы подали официальную заявку. Ожидается, что в октябре FAI утвердит этот рекорд». 14 сентября на www.popmech.ru помещена заметка «Лучевая терапия: Дозаправка светом». «Лазерный луч способны не только уничтожать технику, передавая на ее поверхность энергию, но и благодаря той же способности – «дозаправлять» ее.И вот идея стала реальностью: американская компания LaserMotive продемонстрировала способность передавать энергию на беспилотник, «дозаправляя» в полете пока небольшой, 22-граммовый вертолет, который благодаря такой схеме остается в воздухе часами. В прошлом году сходная разработка LaserMotive получила 900-тысячную премию NASA – это была система передачи энергии с помощью лазерного луча, питавшая робот, способный подняться на высоту 900-метрового троса. Тогда предполагалось, что технология найдет применение в будущих «космических лифтах», но в LaserMotive пошли дальше. Покуда создание реальных «космических лифтов» остается делом неясного будущего, в компании решили действовать в уже открытых направлениях. В самом деле, полетное время современных БПЛА сильно ограничивается емкостью топливных баков или бортовых аккумуляторов. Конечно, сегодня активно осваивается использование солнечных батарей для подпитки беспилотников. Благодаря им сверхлегкий аппарат Zephyr способен оставаться в воздухе без дозаправки более 82 часов, а более тяжелый швейцарский пилотируемый самолет Solar Impulse – больше суток. Но вот для военных БПЛА пока солнечные батареи – не лучшее решение. Они слишком тяжелы, и солнечной энергии (по крайней мере, на базе существующих технологий) им никак недостаточно. По мнению разработчиков LaserMotive, достаточно энергии на борт сможет передать лишь лазерная установка, расположенная на земле. Демонстрацию подобной технологии, показанную на видеоролике, они и представили недавно на конференции Ассоциации по беспилотным системам (AUVSI). Лучи компактных полупроводниковых лазеров фокусируются в области диаметром 7 см, которая с помощью оснащенного видеокамерами компьютера следует за движениями небольшой радиоуправляемой модели вертолета. На борту его расположены фотодиоды (на манер тех же солнечных батарей), оптимизированные для работы с этим лазерным светом. В итоге до 50% энергии лазерных лучей переводится в электричество, обеспечивая мощность в несколько ватт. Вполне достаточно для небольшой радиоуправляемой игрушки. Других источников энергии на борту не было, и если бы система упустила вертолет из фокуса, он тут же бы упал. Благодаря такому подходу вертолет способен оставаться в воздухе 6 часов – по словам главы LaserMotive Тома Нагента (Tom Nugent), этот срок ограничен лишь качеством установленного в модели двигателя, неспособного работать дольше. «Это небольшая модель для массового рынка, непредназначенная для слишком долгой непрерывной работы», - говорит он».16 сентября //popnano.ru пишет, что «NASA создаст рельсотрон для запуска космических аппаратов». «Инженеры американского Космического центра Кеннеди предложили оригинальный способ запуска космических аппаратов и носителей в верхние слои атмосферы. Как говорится в пресс-релизе NASA, начальное ускорение запускаемому аппарату будет придаваться электромагнитной пусковой установкой, схожей с рельсотроном, создаваемым для ВМС США, либо специальными салазками с газово-поршневым приводом. Похожие системы уже существуют. Например, в некоторых развлекательных центрах в США аттракционы "американские горки" используют для приведения тележек в движение электромагнитное поле, однако там разгон тележки осуществляется до 96 километров в час. Согласно планам инженеров космического центра, рельсотрон должен будет разгонять запускаемый аппарат до 960 километров в час на отрезке в 3,2 километра. После разгона дальнейшее ускорение запускаемому аппарату будут придавать собственные силовые установки, включая гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Сам аппарат перед достижением верхних слоев атмосферы должен будет развить скорость в десять чисел Маха (около 11,5 тысячи километров в час). Основные технологии, которые планирует использовать NASA, уже разрабатываются. В частности, в 2008 году ВМС США показали прототип дальнобойного рельсотрона. Испытанный образец сумел разогнать снаряд до скорости в 2520 метров в секунду. В настоящее время этот показатель доведен до 3,5 тысячи метров в секунду. В перспективе ВМС США планируют использовать рельсотроны, известные также как рельсовая пушка и рейлган, на перспективных эсминцах проекта DDG-1000 Zimwalt. Рельсотрон - пушка, использующая электромагнитную силу для разгона электропроводного снаряда, который на первом этапе запуска является частью электрической цепи. Свое название пушка получила благодаря двум контактным рельсам, между которыми и движется снаряд, соприкасающийся с ними. Помимо этого ведется разработка и испытание ракет с гиперзвуковыми реактивными двигателями Hyper-X и X-51. Эти аппараты должны будут развивать скорость до 25 чисел Маха. Испытанные в начале 2010 года прототипы показали работоспособность созданных инженерами двигателей, хотя сами испытания оказались успешными лишь частично».
В разделе ИНФОРМАЦИЯ в этот раз всего две заметки. И посвящены они теме контроля над тем, что контролировать очень сложно. 13 сентября //popnano.ru радует всех новостью, что «Пентагон будет контролировать мозг солдат». «Пентагон объявил о начале реализации проекта «Дистанционное управление активностью мозга с помощью ультразвука». Министерство обороны США намерено устанавливать гаджет на внутреннюю сторону каски, дабы стимулировать те зоны, которые отвечают за бдительность и когнитивную деятельность, а также чувство боли и общее психическое состояние. Это только один из целого ряда проектов, имеющих отношение к мозгу. «Оптимизация» разума направлена прежде всего на сокращение числа военнослужащих, которым после службы требуется психологическая реабилитация. Кроме того, военные хотят, чтобы на решения в экстренных ситуациях не оказывали влияния разные человеческие слабости.Теперь Управлению перспективных исследований МО США (DARPA) попались на глаза работы невролога из Университета штата Аризона Уильяма Тайлера, который совершенствует неинвазивные подходы к стимуляции мозга. «Когда люди интересуются, на что способно такое устройство, я спрашиваю их, что делает их мозг, — говорит учёный. — А мозг выполняет все функции вашего организма, и если бы вы знали нейроанатомию, то непременно начали бы регулировать каждую из этих функций». Уже сейчас разработаны передовые методы стимуляции мозга для лечения ряда расстройств — от болезни Паркинсона до тяжелой депрессии. Увы, для глубокого проникновения в мозг требуется инвазивная хирургия, а внешняя стимуляция с помощью ультразвука не может проникнуть туда, где находятся многие больные «схемы». Но это не остановило г-на Тайлера! Учёный и его коллеги изобрели некий «транскраниальный импульсный ультразвук», который способен оказывать влияние на глубокие участки мозга. Кроме того, он может нацеливаться на маленькие зоны размером 2–3 мм. Наконец, прототип устройства невелик, а потому его можно прикрепить к внутренней поверхности каски. Гаджет будто бы способен управляться даже с травмами мозга: «То, что мы называем травмой, — это результат многочасового метаболического повреждения; свободным радикалам и опухоли нужно довольно много времени, — поясняет г-н Тайлер. — Если бы простым щелчком пульта дистанционного управления можно было вызвать немедленное вмешательство, мы бы пресекли то, что впоследствии отравляет жизнь некоторым людям». 22 сентября www.strf.ru сообщает, что «Компания Google составила карту цензуры своих ресурсов». «Компания Google выпустила отчет об обращениях к ней властей разных стран с просьбами о предоставлении данных о пользователях и удалении информации с ее интернет-сервисов. Лидером по количеству таких запросов стали США, за первые шесть месяцев 2010 обращавшиеся в Google 4215 раз. Следом за Соединенными Штатами идет Бразилия, на счету которой 2833 подобные просьбы. Россия, по данным отчета Google, в 2010 году с запросами о пользователях не обращалась, но несколько раз — менее 10 — просила удалить информацию. Эти ходатайства удовлетворены не были. Британские власти направили в Google 1391 соответствующее обращение. Подобную статистику в виде интерактивной карты компания представила по каждой стране, обращавшейся к ней с июля 2009 по июнь 2010 года. Исключение составил лишь Китай. Китайские власти, как заявляет Google, считают информацию о подобных обращениях государственной тайной. Поэтому, говориться в отчете, в настоящее время эти сведения не могут быть раскрыты. Это не первый компромисс, на который идет компания в том, что касается отношений с Китаем. В первой половине 2010 года между Google и Китаем разгорелся скандал относительно цензурирования результатов интернет-поиска. Поначалу Google отказалась от этой обязательной в Китае процедуры и начала переадресацию посетителей своего китайского сайта google.cn на свободный от цензуры гонконгский сайт google.com.hk. В ответ на такие действия власти Китая пригрозили после 30 июня отозвать интернет-лицензию Google на ведение бизнеса в стране. Не дожидаясь этой даты, руководство Google пошло на уступки и прекратило переадресацию, чтобы продолжить работу на крупнейшем в мире, по итогам 2009 года, интернет-рынке».
Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК продолжает тему двух предыдущих обзоров - тему происхождения и законов развития жизни. «Ожидание собратьев: Уже скоро» - называется заметка, размещенная 17 сентября на www.popmech.ru. «Если находки экзопланет продолжатся с текущей скоростью, первая потенциально обитаемая планета земного типа будет обнаружена в мае будущего года. Ждем-с. Измерить скорость научно-технического прогресса не так-то просто. Но в некоторых случаях это вполне возможно, и тогда футурологические прогнозы на недалекую перспективу могут оказаться вполне точными…На днях еще один вполне однозначный набор данных позволил ученым сделать новый смелый прогноз. Американские исследователи Сэмуэль Эрбсман (Samuel Arbesman) и Грегори Лафлин (Gregory Laughlin) обратили внимание на то, что начиная с 1995 г. частота обнаружения экзопланет непрерывно растет, равно как и уменьшаются размеры планет, которые мы способны найти. Первые известные экзопланеты намного превосходили Юпитер, но по мере того, как совершенствуются используемые для поиска инструменты, все меняется, и сегодня мы порой находим планеты лишь в несколько раз больше Земли. Для того, чтобы планета подходила на роль колыбели жизни – по крайней мере, в нашем представлении – важен и еще один фактор. Температура, при которой вода может существовать в жидком виде. А температура эта определяется и яркостью звезды, и расстоянием от нее до планеты, и рядом других факторов. Сегодня нам известны самые невероятные климатические условия на далеких планетах. Это могут быть и раскаленные газовые гиганты, и замороженные ледяные миры. Но наблюдается тенденция и к обратному, к тому, чтобы найти, наконец, планеты, расположенные в «обитаемой зоне», где условия вполне подходящи для жизни. К слову, некоторые данные позволяют предполагать, что уже открытая планета Gliese 581d находится в этой области, хотя размеры ее намного больше земных. В общем-то, никто не сомневается, что рано или поздно планета земного типа в обитаемой зоне будет найдена. Вопрос лишь в том, когда это произойдет. Эрбсман и Лафлин представили весьма оптимистичный взгляд на эту проблему – и отлично мотивированный. Построив график даты обнаружения планет и их «потенциальной обитаемости», они показали, что график этот обладает весьма длинным «хвостом». Возможность находки такой планеты тянется аж на пару сотен лет вперед – к 2264 г. она будет обнаружена с 95-процентной вероятностью. Но «хвост» этот, при всей своей внушительной длине, не слишком толст: с 75% вероятности мы найдем подходящую планету к 2020 г. и с 66% - уже к 2013 г. Серьезные шансы на находку появляются еще раньше, в мае 2011 г. Главные надежды в этой связи возлагаются, конечно, на работу орбитального телескопа Kepler, специально созданного для поиска экзопланет. Первый набор данных получен с него в июне и продолжает анализироваться – планируется, что обработка их закончится в феврале, когда будет представлен список новооткрытых планет. Немало специалистов надеется, что уже он будет содержать хотя бы одну потенциально обитаемую планету земного типа. В таком случае предсказание Эрбсмана и Лафлина будет не слишком точно – возможно, первый приз достанется не Kepler, а другому телескопу, тем более что методы поиска экзопланет, в том числе и наземными обсерваториями, непрерывно совершенствуются». 7 сентября на www.nanonewsnet.ru появилась заметка «Новая теория происхождения жизни: металло-лигандные комплексы – самые древние катализаторы?». «Одна из самых больших нерешенных проблем в объяснении происхождения жизни на Земле – парадокс курицы и яйца: как могли основные биохимические вещества – такие как аминокислоты и нуклеотиды – появиться до появления биологических катализаторов (белков и рибозимов), необходимых для их образования? В статье в журнале The Biological Bulletin ученые выдвигают предположение, что к возникновению метаболизма и самой жизни мог привести третий тип катализатора, образовавшийся в глубине гидротермальных океанических источников. Согласно модели ученых, которая может быть проверена экспериментально, молекулярные структуры с участием переходных металлов (железа, меди, никеля и др.) и лигандов (небольших органических молекул) могли стать катализаторами синтеза основных биохимических веществ (мономеров), выступающих в качестве строительных блоков более сложных молекул, что, к конечном итоге, привело к зарождению жизни. Модель предложена Гарольдом Моровитцем (Harold Morowitz) из Университета Джорджа Мейсона (of George Mason University – GMU), Виджейасарати Шринивасаном (Vijayasarathy Srinivasan) из GMU и Эриком Смитом (Eric Smith) из Института Санта-Фэ (Santa Fe Institute). «В теории, объясняющей происхождение жизни, на протяжении последних 50 лет существует большая проблема. Она заключается в том, что для образования мономеров нужны большие белковые молекулы-катализаторы, а для образования таких катализаторов необходимы мономеры», – говорит Моровитц. Однако, считает он, «можно начать с этих небольших катализатор из лигандов и металлов, и они построят мономеры, которые затем могут быть использованы для образования (больших белковых катализаторов)». Атом переходного металла может служить центром металло-лигандного комплекса, в котором он связан и окружен другими лигандами. Моровитц и его коллеги предполагают, что простые металло-лигандные комплексы в гидротермальных океанических источниках катализировали реакции, давшие начало более сложным молекулам. Затем эти все более сложные молекулы становились лигандами во все более эффективных катализаторах из металлов-лигандных комплексов. Постепенно произошло накопление молекулярных компонентов метаболизма, и они смогли самоорганизоваться в сети химических реакций, заложивших основу жизни. Цитрат железа – структура, образованная из переходного железа и цитрата, соединения, синтезируемого растениями, водорослями и многими бактериями. Мировитц и его коллеги предполагают, что подобные структуры могли катализировать образование молекулярных строительных блоков, ведущих в конечном итоге к образованию сложных молекул, необходимых для зарождения жизни. «Мы привыкли думать, что если бы мы смогли понять, какова была роль углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы, мы сразу же смогли бы понять всю биологию», – говорит Моровитц, перечисляя элементы, составляющие большую часть биомассы Земли. «Но теперь, когда мы обнаруживаем, что и эти другие довольно редкие элементы, переходные металлы, необходимы для биологии, мы спрашиваем, какова была их роль в происхождении жизни?». Гипотеза предполагает, что образование живых форм является естественным следствием уникальных свойств переходных металлов и вытекает из теории поля лигандов, описывающей лигандные комплексы. «Идея возникла из изучения периодической системы. Мы твердо убеждены, что, если вы не способны увидеть, как жизнь возникла каким-либо формальным химическим способом, вы, в действительности, не собираетесь решать проблему»,  – утверждает Моровитц. Моровитц и его коллеги готовят эксперименты для проверки каталитических свойств металло-лигандных комплексов с различными типами лигандов. Лиганды, известные своей способностью прочно связываться с переходными металлами, включают в себя молекулы, синтезируемые в процессе восстановительного цикла лимонной кислоты, ряда биохимических реакций, необходимых для многих микроорганизмов. «Мы думаем, жизнь началась с восстановительного цикла лимонной кислоты, и есть доказательства того, что в условиях гидротермальных источников образовались некоторые из интермедиатов этого цикла», – говорит Моровитц. «Мы собираемся начать с этих молекул, смешать их с различными переходными металлами, некоторое время «поварить» их при различных температурах и посмотреть, какие катализаторы мы получим». Такие эксперименты могут выявить, какие виды каталитических реакций могли привести к зарождению основ жизни. Гипотеза также допускает возможность того, что жизнь могла возникнуть не однажды. «Жизнь могла возникнуть не один раз, и, если мы найдем ее где-нибудь еще во Вселенной, она может оказаться очень похожей на жизнь, которую мы знаем здесь, потому что будет основана на тех же переходных металлах и лигандах», – говорит Моровитц. «На данный момент это только предположение, но оно может стать формальным научным ядром для понимания возникновения жизни». 16 сентября www.strf.ru вдохновляет нас сообщением о том, что «В будущем человек станет более примитивным, утверждает эксперт». «В будущем человек станет менее оригинальным и более прогнозируемым. А его мотивы будут становиться более примитивными. О трендах будущего в программе «Утро России» рассказал доктор экономических наук, директор Центра исследований постиндустриального общества Владислав Иноземцев. По его словам, все эти тенденции очень молодые, им 10-15 лет. Эксперт предположил, что через одно поколение, возможно, появится отторжение этого примитивного подхода, и люди снова вернутся к богатству культуры. «Что будет происходить в ближайшие годы сказать крайне трудно. Легче предсказать, что произойдет в технологиях, чем в обществе», — подчеркнул доктор экономических наук. Однако тренд, который просматривается уже сейчас – это стирание границ, люди становятся постепенно космополитическим. Этот процесс идет очень быстро, а в некоторых регионах мира особенно быстро. «Если посмотреть на Европу, мы увидим, что в конце 70-х годов 0,6 процентов всех заключавшихся там браков были между людьми разных национальностей, из разных стран», — пояснил Владислав Иноземцев. В последние годы количество таких браков увеличилось до 6 процентов, уточнил он. «Фактически через 20-30 лет мы уже можем иметь готовую общеевропейскую нацию. Этот процесс набирает темпы, и он будет одним из важных в Европе», — заключил эксперт. В остальном же развитие будет более медленным и постепенным, констатировал директор Центра исследований постиндустриального общества. «От каких-то героических прорывов – освоения космоса, покорения глубин океана – то, чем бредили футурологи после Второй мировой войны, мы уходим к максимальному совершенствованию сверхчастной жизни», — резюмировал Владислав Иноземцев».
Продолжение следует

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "НТИ Сентябрь Ч.3 Транспорт, Информация, Наука, Жизнь, Человек"