Styczeń 2018

Z pomocą laserów możemy oczyścić ziemską orbitę z śmieci

Chińscy naukowcy (znowu) wyszli z ciekawą koncepcją oczyszczenia ziemskiej orbity z śmieci. Zasugerowano skonstruowanie satelity wyposażonego w laser, z pomocą którego moglibyśmy pozbyć się kosmicznych odpadów.

 

Ziemska orbita jest zanieczyszczona śmieciami do tego stopnia, że w nie tak odległej przyszłości staną się dla nas poważną przeszkodzą w organizowaniu misji kosmicznych. Śmieci te to między innymi niedziałające satelity, ale także zużyte człony rakiet wielostopniowych, nad którymi nie mamy kontroli. W przeszłości Międzynarodowej Stacji Kosmicznej niejednokrotnie groziła kolizja z tymi odpadami.

Badania prowadzone przez USSTRATCOM, jedno z dziewięciu Zintegrowanych Dowództw Operacyjnych Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych wskazują, że na orbicie znajduje się ponad 17,8 tysiąca ziemskich obiektów, z czego ponad 1,4 tysiąca to działające satelity. Ponadto, namierzono tam co najmniej 170 milionów fragmentów o wielkości mniejszej niż 1 cm, około 670 tysięcy odpadów o wielkości 1-10 cm oraz około 29 tysięcy śmieci większych rozmiarów. W związku z powyższym, naukowcy postulują oczyszczenie ziemskiej orbity z pomocą jakiegoś "kosmicznego odkurzacza".

Chińczycy wpadli na ciekawy pomysł. Quan Wen i jego zespół z Air Force Engineering University w Xi’an zaproponował dostarczenie na orbitę działa laserowego, które mogłoby doprowadzać do rozpadu śmieci na niewielkie fragmenty i spychać je na ziemską atmosferę, gdzie uległyby spaleniu. Pomysł ciekawy, nowoczesny i skuteczny, na co wskazują przeprowadzone przez naukowców symulacje. Jednak Stany Zjednoczone obawiają się, że chęć oczyszczenia orbity ziemskiej może być dla Chin tylko pretekstem dla rozmieszczenia broni laserowej.

 


Chiński naukowiec twierdzi, że rozwiązał zagadkę silnika EM Drive

Napęd EM Drive wciąż pozostaje dla nas zagadką, choć niewątpliwie jesteśmy coraz bliżej jej rozwiązania. Chińscy naukowcy zainteresowani są wykorzystaniem "niemożliwego" silnika w praktyce, dlatego zależy im, aby jak najszybciej wyjaśnić zasadę jego działania.

 

Chen Wu z Instytutu Mechaniki Chińskiej Akademii Nauk zaprezentował swoje wyjaśnienie w sprawie EM Drive. Naukowiec zwrócił uwagę, że Roger Shawyer, twórca koncepcji relatywistycznego silnika elektromagnetycznego obliczał ciąg uwzględniając dwie pionowe siły, ale zignorował siły poziome.

 

Chiński naukowiec twierdzi, że zastosowanie tych pominiętych sił pozwala usunąć sprzeczności związane z rzekomym naruszeniem prawa zachowania momentu pędu. Nieuwzględniony przez Shawyera wkład matematycznie sprowadza się do powierzchni całkowitej wektora Poyntinga, a fizycznie do ciśnienia radiacyjnego na boczne ściany komory silnika EM Drive.

Źródło: Elvis Popovic

Chen Wu wskazuje, że ze względu na jego osiową symetrię poziome i pionowe wkłady sił średnio wzajemnie się kompensują, lecz możliwe jest naruszenie tej równowagi w bardzo krótkich okresach czasu rzędu dziesięciu nanosekund.

 

Wyjaśnienia naukowca z Chińskiej Akademii Nauk zostały przyjęte do publikacji w recenzowanym czasopiśmie Acta Astronautica. Nam oczywiście pozostaje czekać i mieć nadzieję, że kwestia napędu EM Drive zostanie wreszcie rozwiązana.

 


Naukowcy po raz pierwszy odtworzyli mini-rozbłysk gamma w laboratorium

Rozbłyski gamma to intensywne eksplozje światła i najjaśniejsze zjawiska obserwowane we Wszechświecie. Niektóre z nich bywają tak intensywne, że można je zaobserwować gołym okiem, tak jak było w przypadku rozbłysku GRB 080319B, który wystąpił 19 marca 2008 roku. Ponieważ mechanizmy powstawania tych rozbłysków nie są nam dobrze znane, naukowcy postulowali odtworzenie takiego zjawiska w ziemskim laboratorium.

 

Rozbłyski gamma mogą trwać od kilku sekund do kilku minut. Kosmiczny fenomen pozostaje słabo zrozumiany i nie wiemy do końca co go powoduje. Jedna z teorii mówi, że rozbłyski gamma mogą powstawać podczas emisji strumieni cząstek uwalnianych przez masywne ciała niebieskie, np. czarne dziury.

 

Zbadanie tego zjawiska jest bardzo trudne ze względu na ogromne odległości - rozbłyski gamma występują nawet miliardy lat świetlnych od nas i trwają tylko przez kilka sekund. Naukowcy porównują to do próby ustalenia składu świecy na podstawie widocznego płomienia, który pojawia się sporadycznie, widać go tylko przez krótką chwilę i jest oddalony od nas o tysiące kilometrów.

Źródło: NASA

Uczeni proponowali, aby spróbować odtworzyć je tu na Ziemi, dzięki czemu będziemy mogli je lepiej zrozumieć i przyjrzeć się im z bliska. Tak się właśnie składa, że w laboratorium udało się po raz pierwszy wyprodukować wersję mini rozbłysku gamma. Międzynarodowy zespół badawczy osiągnął sukces korzystając z lasera Gemini - jest to jeden z najpotężniejszych laserów świata, który znajduje się Rutherford Appleton Laboratory w Wielkiej Brytanii. Gęstość energii pojedynczego strzału z tego lasera można porównać do całości energii docierającej ze Słońca do Ziemi, skupionej do grubości kilku mikronów. Z pomocą tego lasera stworzono małą kopię rozbłysku gamma.

Źródło: Central Laser Facility

W trakcie badań udało się zobaczyć niektóre zjawiska, które odgrywają ważną rolę w tym kosmicznym fenomenie, jak np. samoistne wytwarzanie się pól magnetycznych, które istniały przez długi czas. Potwierdzono również niektóre założenia dotyczące siły i rozkładu pól magnetycznych. Naukowcy podsumowują, że eksperyment pozwolił potwierdzić prawidłowość obecnych modeli, których używa się do zrozumienia rozbłysków.

 

Badania rozbłysków gamma pozwolą nam również dowiedzieć się czegoś więcej o czarnych dziurach oraz początkach formowania się Wszechświata. Kolejny powód to poszukiwania sygnałów od inteligentnych cywilizacji pozaziemskich w ramach projektu SETI - badania pozwolą rozróżnić sygnały powstałe w wyniku zjawisk naturalnych od tych, które mogłyby zostać wytworzone przez obcych.

 


Marynarka wojenna USA umieści działo laserowe nowej generacji na pokładzie USS Portland

Potężne działa laserowe zamieniające wrogów w popiół wydają się być jedynie domeną fantastyki naukowej. Tymczasem marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych posiada już od kilku lat na swoim wyposażeniu funkcjonalną broń laserową i przymierza się do testów systemu następnej generacji.

 

Komandor Brian Metcalf powiadomił, że nowe działo laserowe zostanie umieszczone na okręcie desantowym USS Portland (LPD-27) na jesień bieżącego roku. Jest to rozwinięta wersja systemu LaWS, który od trzech lat testowano na Bliskim Wschodzie na pokładzie innego okrętu desantowego - USS Ponce (LPD-15).

Broń nowej generacji znajdzie się w wolnej przestrzeni w kadłubie, przeznaczonej na opcjonalny montaż wyrzutni pionowego startu VLS. Laser nie będzie jednak zintegrowany z nowym okrętem i jest traktowany wyłącznie jako technologia demonstracyjna, która tylko tymczasowo znajdzie się na wyposażeniu okrętu USS Portland.

 

Szczegóły na temat nowego działa laserowego nie są znane. Wiemy jednak, że laser, który przez kilka lat był testowany na Bliskim Wschodzie posiada moc w przedziale od 15 do 50 kilowatów oraz zasięg kilku kilometrów, przez co nadaje się bardziej w defensywnie, niż w ofensywie. Działo pochłania duże ilości energii, ale jego koszt użycia jest zdecydowanie niższy niż w przypadku pocisków rakietowych. Broń laserowa wyróżnia się precyzją i dyskrecją, jest skuteczna w niszczeniu nadlatujących rakiet i pocisków moździerzowych, statków oraz dronów i na dzień dzisiejszy jest to główne zastosowanie dla tej technologii.

 


Powstaje nowa dyscyplina sportowa - wyścigi mechów

Roboty pojawiają się wszędzie i mają coraz większy udział w sporcie. W zeszłym roku odbył się pierwszy w historii pojedynek wielkich załogowych maszyn. Wydarzenie to mogło być inspiracją dla powstania kolejnych dyscyplin, w których główną rolę odgrywają roboty.

 

Tak jak przewidywaliśmy, zawody mechów zyskują na popularności. Firma Furrion ogłosiła powstanie nowej formy rywalizacji sportowej. Na targach elektroniki konsumenckiej Consumer Electronics Show w Las Vegas (CES 2018) zademonstrowała nietypową konstrukcję - jest to wielki i masywny egzoszkielet, który mógłby brać udział w wyścigach.

 

Załogowy robot o nazwie Prosthesis przypomina mamuta. Posiada cztery kończyny i rozwija prędkość maksymalną 33 km/h. Ma 4,5 metra wysokości i waży ponad 3600 kilogramów. Zasilany jest baterią, która pozwala na godzinę pracy. Prawdopodobnie jest to pierwsza tego typu maszyna przeznaczona do wyścigów.

Firma Furrion ogłosiła również powstanie ligi wyścigowej X1 Mech Racing League. Pytanie oczywiście brzmi czy ktoś zechce zbudować sobie podobną maszynę, aby wziąć udział w rywalizacji. Weźmy również pod uwagę, że roboty takich rozmiarów nie będą tak szybkie, jakbyśmy sobie to wyobrażali. Za przykład niech służy pierwsza walka mechów, która w rzeczywistości toczyła się na przestrzeni kilku tygodni, a organizatorzy tego wydarzenia zmieścili wszystko w krótkim 26-minutowym filmie. Walczące między sobą wielkie roboty były dosyć powolne, bitwa nie była spontaniczna i nie znalazła zbyt dużego zainteresowania.

 

Trudno powiedzieć jak wyglądałby pierwszy wyścig kilkutonowych maszyn i czy warto w ogóle takie coś organizować. Zdecydowanie większą popularność mają wyścigi dronów, które odbywają się w wielu krajach świata, również w Polsce.

 


W 2018 roku zobaczymy zdjęcie czarnej dziury

Wielki projekt naukowy pod nazwą Event Horizon Telescope (EHT) wszedł niedawno w decydującą fazę. Naukowcy przetwarzają gigantyczne ilości danych pozyskanych przez sieć zsynchronizowanych radioteleskopów, które prowadziły obserwacje supermasywnej czarnej dziury. Program ten ma jeden konkretny cel - udowodnić ich istnienie.

 

W program EHT zaangażowano szereg radioteleskopów z całego świata, które pracowały w idealnej harmonii. Dzięki ich synchronizacji uzyskaliśmy jeden radioteleskop wielkości naszej planety, z pomocą którego mogliśmy obserwować czarną dziurę Sagittarius A* - obiekt o masie około 4 milionów Słońc, który znajduje się 26 tysięcy lat świetlnych od nas.

Źródło: NASA/Chandra

Badania trwały w dniach 4-9 kwietnia 2017 roku. Następnie naukowcy musieli dostarczyć twarde dyski wraz z danymi do sieci komputerowej w MIT Haystack Observatory. W połowie grudnia, ostatni dysk został przetransportowany samolotem z radioteleskopu South Pole Telescope. Teraz zespół naukowców pracujący nad projektem Event Horizon Telescope może zabrać się za ich analizę.

South Pole Telescope - źródło: Flickr/Eli Duke/CC BY-SA 2.0

Lider programu Sheperd Doeleman zaznacza, że komputery muszą przetworzyć niewyobrażalnie wielkie ilości informacji i zajmie to sporo czasu. Istnieje możliwość, że już w tym roku prace dobiegną końca i ujrzymy pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Według ogólnej teorii względności, horyzont czarnej dziury rzuca okrągły "cień" na otaczającą ją plazmę i to właśnie ten "cień" uwieczniony na wyprodukowanym zdjęciu będzie naszym pierwszym dowodem na istnienie czarnych dziur. Zatem na potwierdzenie tych kosmicznych potworów będziemy musieli poczekać miesiące, w najgorszym przypadku nawet kilka lat.

 


Nissan pracuje nad samochodami sterowanymi siłą woli

Firma Nissan ogłosiła początek nowego programu badawczego, którego celem jest stworzenie interfejsu mózg-samochód (B2V - Brain to Vehicle). Zakłada się, że nowa technologia pozwoli kierowcom prowadzić pojazd za pomocą myśli.

 

System, który odczytuje sygnały pochodzące z mózgu jest w stanie przewidzieć działania, które zamierza podjąć kierowca, na przykład będzie w stanie nacisnąć na pedał gazu lub zahamować szybciej niż może to uczynić kierowca. Technologia oparta jest na metodzie elektroencefalografii (EEG).

 

Na głowie kierowcy umieszcza się elektrody, który rejestrują aktywność mózgu a algorytmy sztucznej inteligencji będa interpretować te sygnały przesyłając je do systemów pojazdu. Według specjalistów z Nissana, system B2V będzie w stanie skrócić prędkość reakcji nawet o pół sekundy.

 

Zdaniem ekspertów, B2V będzie czymś innym od systemów autonomicznej jazdy, forsowanych jako wizja przyszłości, gdzie ludzie oddadzą kontrolę nad jazdą samym pojazdom. Filozofia działania technologii B2V jest pod tym względem odwrotna, co powoduje, że nie ma takich obaw co do moralności wyborów maszyny, gdy musi wybrać mniejsze zło w przypadku kolizji drogowej. 

Ponadto system B2V będzie też w stanie przewidzieć inne działania kierowcy, o których pomyśli. Może na przykład włączyć klimatyzator lub podgrzewane siedzenia, albo sterować wycieraczkami czy nawigacją satelitarną.

 


Czy Polska zostanie europejskim liderem technologii 5G?

Liczne państwa na świecie zaangażowały się w technologiczny wyścig zbrojeń. Sieć 5G ma odmienić wiele sektorów, w tym komunikacyjny i informatyczny, produkcyjny oraz transport. Nowa technologia trafi również w ręce mieszkańców, którzy będą mogli cieszyć się bardzo szybkim internetem i lepszą komunikacją mobilną. W niektórych krajach już testowano sieć 5G a w niedalekiej przyszłości zostanie oficjalnie wdrożona.

 

Zainteresowanie siecią 5G jest bardzo duże między innymi ze względu na możliwość bardzo szybkiego pobierania wielkich plików z internetu. Nowa technologia pozwoli nam ściągać np. filmy o "wadze" 1 GB w ciągu kilku sekund. Chiny zamierzają zostać liderem w tej dziedzinie a jedna z tamtejszych firm, ZTE, zaprezentowała nawet prototyp smartfona obsługującego sieć nowej generacji.

 

Wygląda również na to, że Polska chce wykorzystać okazję, aby stać się regionalnym liderem tej technologii. Ministerstwo Cyfryzacji chce, aby nasz kraj przewodził w sieci 5G w Europie. W lipcu 2017 roku podpisane zostały dokumenty rozpoczynające szeroką współpracę na rzecz wprowadzenia sieci piątej generacji w ramach Strategii "5G dla Polski".

 

Rząd widzi w nowej technologii przede wszystkim szansę na lepszy rozwój gospodarki. Wciąż nie potrafimy precyzyjnie opisać jak wiele sektorów może skorzystać z nadchodzącej sieci 5G i jak wielkie będą korzyści, ale potencjał jest ogromny. Do końca 2020 roku mają pojawić się pierwsze komercyjne produkty dla tej technologii a Łódź stanie się pierwszym miastem, w którym funkcjonowała będzie nowa sieć. W kolejnych latach sieć 5G rozprzestrzeni się na wszystkie miasta i stanie się dostępna w całej Polsce.

 

Źródła:

https://www.gov.pl/cyfryzacja/strategia-5g-dla-polski

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C414806%2Cstrezynska-polska-moze-byc-liderem-...

https://www.tulodz.com/wiadomosci,najszybszy-internet-pojawi-sie-najpierw-w-lodzi-tu-bedzi...


W USA powstała pierwsza fabryka, która będzie masowo produkować ludzkie tkanki i organy

Amerykański przedsiębiorca i wynalazca chce zrewolucjonizować transplantologię z pomocą najnowszych technologii, automatyzacji i zaawansowanego druku przestrzennego. W Stanach Zjednoczonych znajduje się pierwsza na świecie fabryka, która skupi się na produkcji ludzkich organów wewnętrznych na masową skalę.

 

Drukarnia narządów mieści się w mieście Manchester w stanie New Hampshire. Fabryka powstała w starych budynkach XIX-wiecznych szwalni. Dawniej był to największy kompleks przemysłowy w Stanach Zjednoczonych, lecz wkrótce rozpocznię się tam wytwarzanie tkanek i narządów.

 

Zakład należy do Deana Kamena, właściciela firmy DEKA, który nawiązał silną i bardzo szeroką współpracę z uczelniami, laboratoriami, firmami o różnych specjalizacjach, a nawet Pentagonem. Przedsiębiorca chce całkowicie odmienić transplantologię i rozwiązać problemy ponad 120 tysięcy Amerykanów, którzy dziś czekają w kolejce na dawcę organów, a lista stale się wydłuża.

 

Firma DEKA z pomocą drukarek 3D i bioreaktorów będzie produkować skórę, organy i tkanki z komórek pacjentów na skalę przemysłową - dziesiątki tysięcy funkcjonalnych nerek, serc, płuc i innych narządów ma docelowo powstawać każdego roku. Zaangażowani w ten wielki projekt naukowcy i specjaliści z różnych dziedzin mają przed sobą wiele pracy zanim rozpoczną masową produkcję, mimo ogromnego wsparcia oraz zainwestowanych środków finansowych, które sięgają 300 milionów dolarów.

Dotychczasowe badania wykazały, że produkcja organów i narządów przeznaczonych do przeszczepu jest możliwa. W ostatnich latach druk 3D pozwolił wydrukować kości, niektóre organy ludzkie oraz skórę. Zanim powstałe w ten sposób narządy znajdą swoje zastosowanie koniecznie trzeba dopracować metodę produkcji, aby organy nadawały się do przeszczepu, nie zostały odrzucone przez organizm biorcy i były wytrzymałe.

 

Według szacunków, w ciągu pięciu najbliższych lat fabryka z Manchesteru zacznie produkować funkcjonalne organy i tkanki, które zapoczątkują rewolucję i będą pomagać ludziom na większą skalę. Z biegiem czasu, liczba pacjentów oczekujących na transplantację zostanie znacznie zredukowana aż spadnie do zera, a sukces może zachęcić do zbudowania kolejnych takich fabryk w USA i na całym świecie.

 


Sztuczna inteligencja potrafi odtwarzać obrazy z mózgu

Naukowcy pochwalili się niezwykłym osiągnięciem. Z pomocą sztucznej inteligencji udało się zrekonstruować obrazy z ludzkiego mózgu. Technika po dopracowaniu pozwoli czytać w myślach, a nawet wkraść się do ludzkiej wyobraźni.

 

Zespół naukowców z Uniwersytetu Kioto zaprosił do eksperymentu trzy osoby - dwóch mężczyzn w wieku 23 i 33 lat oraz 23-letnią kobietę. W pierwszym etapie pokazywano im obrazki przedstawiające różne obiekty, zwierzęta, ludzi, kształty geometrycze lub litery alfabetu. Następnie ochotnicy podczas kilku sesji musieli sobie przypomnieć co widzieli na obrazkach.

 

Sesje trwały maksymalnie przez dwie godziny i odbywały się w przeciągu 10 miesięcy. Osoby biorące udział w eksperymencie używały wyobraźni, aby odtworzyć zawartość obrazków. W tym czasie naukowcy skanowali aktywność ich mózgów metodą fMRI, natomiast z pomocą głębokiej sieci neuronowej próbowano odczytać te sygnały i na ich podstawie zrekonstruować obraz na komputerze.

Źródło: Yukiyasu Kamitani

Wyniki może nie są powalające, ale z całą pewnością zachęcają naukowców do dalszej pracy. Obrazy odtworzone przez sztuczną inteligencję nie są idealne, lecz widać na nich wzory i kształty, które dają nam pewien wgląd w wyobraźnię człowieka. Gdy technika zostanie dopracowana, będzie można ją stosować np. u pacjentów, którzy zapadli w śpiączkę, aby zrozumieć o czym aktualnie myślą. Czytanie w ludzkich myślach z pewnością posiada znacznie więcej zastosowań.