XCOD.INFO

Две обезьяны смогли управлять механической рукой-манипулятором при помощи импульсов мозга, сообщает BBC. Во время исследования, которое проводилось группой ученых из университета Питтсбурга, животные смогли использовать искусственную руку, чтобы накормить себя.

В ту часть коры головного мозга, которая отвечает за движение, ученые вживили зонды толщиной с человеческий волос. Сигнал с датчиков поступает в компьютер, который, в свою очередь, может интерпретировать их и превращать импульсы в движения манипулятора. Обезьяны смогли также контролировать направление и скорость руки-манипулятора, притом, что движения были плавными и естественными.

Ученые считают, что результаты данного исследования способны помочь людям с ампутированными конечностями и повреждениями спинного мозга. “Нашей первой целью является создание протеза для полностью парализованных людей. Основная же задача – это получить более детальное представление о работе головного мозга человека”, - говорит руководитель исследования с медицинского факультета университета Питтсбурга (США) доктор Эндрю Швартс.

Обнародованы первые победители научной премии Кавли

29 мая 2008

Приз фокусируется на науках, изучающих мир в величайшем (космос) и мельчайшем (атомы) масштабе, а также раскрывающих секреты самых сложных систем, каковыми являются живые организмы, сообщают устроители Kavli Prize (иллюстрация с сайта kavliprize.no).

Премия Кавли (Kavli Prize) будет вручена впервые. Её часто сравнивают с Нобелевкой, но на самом деле она не соперничает с ней, а дополняет. Семеро выдающихся учёных, совершивших важные открытия в астрофизике, нанотехнологиях и нейронауке, разделят призовой фонд в $3 миллиона — по одному на каждую из этих областей.

Основатель Kavli Prize — норвежский филантроп Фред Кавли (Fred Kavli) заявил, что выбрал три области знания, которые, как ему кажется, выиграют, если к ним будет привлечено большее общественное внимание. Это – одна из целей премии.

О ней, кстати, вы можете вкратце прочитать тут, а подробнее о Kavli Prize и её “отце” — в этом материале.

Итак, в области нанотехнологий премию Кавли разделили два пионера: Луи Брас (Louis Brus) из университета Колумбии (Columbia University) и Сумио Иидзима (Sumio Iijima) из университета Мэйдзё (Meijo University).

Брас удостоен такой чести за работы в области нанокристаллов полупроводников, известных как квантовые точки, которые ныне обещают нам прорыв в самом широком спектре областей — от создания новых лекарств (в частности — от рака) до солнечных батарей и электроники.

Иидзима же является пионером в области углеродных нанотрубок, которые ныне учёные и изобретатели куда только не приспосабливают: от сверхпрочных материалов до тех же экспериментальных микросхем.

Первооткрыватель квазаров Маартен Шмидт (Maarten Schmidt) из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) и Дональд Линден-Белл (Donald Lynden-Bell) из Кембриджа (University of Cambridge) разделили приз по астрофизике.

Шмидту удалось не только обнаружить один из первых квазаров, но и по красному смещению установить, что все они — чрезвычайно удалённые объекты. Линден-Белл же сумел объяснить их колоссальную светимость разогревом аккреционного диска из вещества, падающего в чёрную дыру.

“Нейрофизиологию” поделили сразу трое учёных: Стен Гриллнер (Sten Grillner) из Каролинского института (Karolinska Institutet), Паско Ракис (Pasko Rakic) из медицинской школы Йельского университета (Yale University School of Medicine) и Томас Джесселл (Thomas Jessell) из университета Колумбии.

Гриллнер выполнил важные работы, выясняя, как те или иные нейронные сети в спинном мозге формируют моторные команды (причём впервые этот механизм был разобран на клеточном и молекулярном уровне).

Ракис установил, как нейроны развиваются в головном и спинном мозге эмбриона, как в процессе роста организма млекопитающего в его коре “собираются” те самые “микросхемы”, которые управляют телом.

А Джесселл выяснил, какие химические сигналы управляют дифференцированием нейронов в развивающемся мозге.

Вверху: Брас, Иидзима, Шмидт и Линден-Белл. Внизу: Гриллнер, Ракис и Джессель (фотографии с сайта kavliprize.no).

Как сказано в пресс-релизе Kavli Prize, премию лауреаты получат из рук Его Королевского Высочества кронпринца Норвегии Хокона (Crown Prince Haakon).

Церемония состоится 9 сентября 2008 года в концерт-холле Осло (Oslo Concert Hall).

Следующая премия Кавли найдёт своих героев в 2010 году.

Анализ генофонда изменил историю заселения Америки и Азии

26 мая 2008

Ирландские учёные проанализировали 32 сегмента ДНК, каждый из которых состоял из более чем 300 тысяч пар оснований, взятых у 927 человек из 53 различных уголков мира (иллюстрация с сайта controlarms.org).

Две независимые группы исследователей сообщили о завершении проектов по анализу генетического материала добровольцев из самых разных уголков планеты. Полученные данные свидетельствуют о необходимости пересмотра картины расселения древнейших людей – по крайней мере, в Америку и Юго-Восточную Азию.

Большинство учёных согласны с тем, что человек начал свою экспансию из Африки около 50-70 тысяч лет назад, но общепринятой модели миграций пока не существует.

Археологами и антропологами в последние годы было найдено достаточно много останков, однако сами по себе они ничего не говорят о том, какими путями и откуда эти древние люди пришли.

С развитием генетики и технических возможностей по изучению наследственных маркеров учёные начали сравнивать образцы ДНК современных людей между собой и сопоставлять их с местами “традиционного” расселения. В общем и целом, чем ближе генетически современные популяции (народности и этносы), тем больше вероятность того, что у них общие предки.

Тем не менее, эта наследственность может быть искажена изменениями в генофонде в более поздних периодах – в результате смешанных браков, например. Объём накопленного материала – образцов ДНК – постоянно растёт и в последнее время появились надежды на то, что все искажения будут элиминированы за счёт большого покрытия. Однако до сих пор этого сделать не получалось.

Согласно общепринятым представлениям было несколько последовательных волн миграции. На приведённой карте стрелками показаны направления переселений, а латинскими буквами обозначены уникальные генетические комбинации – “отпечатки”, передающиеся в рамках одной популяции по женской линии. Кстати, великолепная анимированная схема миграций есть на сайте журнала National Geographic (иллюстрация с сайта mitomap.org).

Группе генетиков под руководством Дэниела Фалуша (Daniel Falush) из университета Корка (University College Cork) впервые удалось разработать новую математическую модель. Она позволила сравнить не просто отдельные гены или короткие участки ДНК, но достаточно длинные наследственные цепочки – именно это необходимо для исключения влияния “посторонних” факторов.

В отчёте, опубликованном в журнале PLoS Genetics, предлагается уточнённая модель миграций.

Во-первых, полученные результаты впервые свидетельствуют о том, что северные шотландцы и коренные народы Сибири имеют общих предков. Как считают учёные, некоторые из древних кельтов “иммигрировали” к нам вдоль Полярного круга. Это заставит антропологов по-новому взглянуть на происхождение коренного населения Европы.

Во-вторых, Северная и Южная Америка заселялись не в результате одной древнейшей миграции “сверху вниз”, как считалось ранее, а несколькими волнами “доноров” из различных частей Азии. Этот вывод расходится с общепринятой точкой зрения, согласно которой америнды произошли от одной древнейшей группы, переселившейся после окончания ледникового периода через Берингов пролив.

На рисунке показан процесс образования нового генофонда (D), который впитал в себя уникальные генетические комбинации (они показаны разными цветами) из предшествующих популяций (иллюстрация Falush et al.).

Впрочем, зачастую новые данные только запутывают учёных.

Так, одновременно с ирландскими исследователями, международная группа популяционных биологов обнаружила генетическое свидетельство тому, что Филиппины, Индонезия и Малайзия были заселены почти на 50 тысяч лет раньше, чем предполагалось до этого, сообщает EurekAlert.

Считалось, что современное население островной части Юго-Восточной Азии произошло от древних “тайваньских” предков, мигрировавших туда в результате сельскохозяйственной революции около 4 тысяч лет назад – с началом культивирования риса.

Но учёные под руководством профессора Мартина Ричардса (Martin Richards) из университета Лидса (University of Leeds) проанализировали уникальные мутации митохондриальных ДНК (они наследуются по материнской линии) и пришли к выводу, что эта экспансия произошла около 50 тысяч лет назад. Более того, поселенцы не пришли из Тайваня, а наоборот – колонизировали его.

Отчёт об этой работе опубликован в издании Оксфордского университета Molecular Biology and Evolution.

Самое странное в полученных результатах, по словам профессора Ричардса, это то, что расширение ареала никак не было связано с сельскохозяйственной революцией. “Скорее всего, оно произошло в результате изменения климата, – говорит он. – А продвижение в обратном направлении началось, по всей вероятности, около 12 тысяч лет назад и тоже вследствие новых погодных условий – окончания ледникового периода”.

Впрочем, многих учёных смущает то, что никаких археологических подтверждений новым данным пока нет. Более того, генетические “метки” каждый раз заставляют по-новому оценивать уже имеющиеся ископаемые свидетельства, что делает почву для точных оценок очень зыбкой. Например, некоторые археологи утверждают, что человек заселил Америку раньше, чем Европу.

По мнению Рипана Мали (Ripan Malhi), молекулярного биолога из университета Иллинойса (University of Illinois ), новые данные, в частности полученные ирландскими учёными, могут свидетельствовать лишь о неверном взгляде на процесс миграций в принципе: расселение могло происходить по более сложной схеме. Перемещения людей могли быть направлены как в одну, так и в другую сторону – то есть это не была улица с односторонним движением, как считает большинство антропологов.

Читайте так же об общем предке всех голубоглазых, о том, что двигало экспансией древних людей, или о том, как человечество чуть не разделилось на два вида.

На логотипе миссии Planck красуется лента Мёбиуса, образно представляющая бесконечность конечной по размерам Вселенной. На “ленте” видны “волны плотности” микроволнового фона. Точнее — это тонкие колебания в температуре реликтового излучения (иллюстрация ESA).

Очередную версию строения Вселенной выдвинул физик Франк Штайнер (Frank Steiner) из университета Ульма (Universität Ulm), повторно проанализировав вместе с коллегами данные, собранные космическим зондом Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), запущенным некогда для детальной съёмки реликтового излучения.

Аппарат WMAP составил карту микроволнового фона космоса, выявив тонкие колебания в температуре излучения. Многие исследователи сходятся во мнении, что эти колебания являются отражением неравномерности распределения материи в молодой Вселенной, что после Большого взрыва и последующего расширения эти флуктуации оставили после себя отпечаток в своего рода “волнах плотности” реликтового излучения, прокатывающихся по космосу.

Но вот как интерпретировать эти данные — споры идут до сих пор. Дело в том, что эти колебания плотности на удивление однообразны. Если представить Вселенную в виде поверхности пруда, то волны в ней получаются примерно одной длины, очень маленьких и очень больших — нет. Учёные объясняют это тем, что Вселенная замкнута, а параметры колебаний в распределении микроволнового фона определяются её формой и размером.

В 2003-м международная группа учёных, воспользовавшись данными WMAP, вычислила, что Вселенная имеет форму додекаэдра.
Однако, не спешите говорить о краях Вселенной. Дело в том, что многогранник этот замкнут сам на себя, то есть, добравшись до одной из его граней вы просто попадёте обратно внутрь через противоположную сторону этой многомерной “петли Мёбиуса”.

Из этого представления следуют любопытные выводы. Например, что полетев на какой-нибудь “сверхскоростной” ракете по прямой, можно в конце-концов вернуться к точке старта, или, если взять “очень большой” телескоп, можно увидеть в разных сторонах космоса одни и те же объекты, только, в силу конечности скорости света — на разных стадиях жизни.

Такие наблюдения учёные пробовали проводить, но ничего похожего на “зеркальные отражения” найдено не было. Либо потому, что неверна модель, либо потому, что не хватает “дальнобойности” современной наблюдательной астрономии. Тем не менее, обсуждение формы и размера Вселенной всё продолжается.

Теперь же новые дровишки в огонь подбросил Штайнер со товарищи.

Planck весит около двух тонн. Он должен курсировать вокруг точки Лагранжа L2. Поворачиваясь вокруг оси спутник постепенно отснимет полную карту микроволнового фона с невиданной ранее точностью и чувствительностью (иллюстрации ESA/AOES Medialab и ESA/C. Carreau).

Немецкий физик составил несколько моделей Вселенной и проверил, как в них формируются волны плотности микроволнового фона. Он утверждает, что наибольшее совпадение с наблюдающимся реликтовым излучением даёт Вселенная-пончик, и даже посчитал его диаметр. “Пончик” оказался 56 миллиардов световых лет в поперечнике.

Правда, этот тор — не вполне обычный. Учёные называют его 3-тор (3-torus). Его настоящую форму трудно представить, но исследователи объясняют, как хотя бы попытаться это сделать.

Сначала представьте, как формируется обычный “бублик”. Вы берёте лист бумаги и сворачиваете его в трубку, склеивая два противоположных края. Затем вы сворачиваете трубку в тор, склеивая два её противоположных “выхода”.

С 3-тором — всё тоже самое, за исключением того, что в качестве исходного ингредиента берётся не лист, а куб, а склеивать нужно не края плоскостей, а каждую пару противоположных граней. Причём склеивать таким образом, что покинув куб через одну из его граней, вы обнаружите, что опять попали внутрь через противоположную его грань.

Несколько специалистов, прокомментировавших работу Штайнера, отметили, что она не доказывает окончательно, что Вселенная — это “многомерный бублик”, но лишь говорит, что данная форма — одна из наиболее вероятных. Также некоторые учёные добавляют, что додекаэдр (который часто сравнивают с футбольным мячом, хотя это и не корректно) — всё ещё остаётся “хорошим кандидатом”.

Франк на это отвечает просто: окончательный выбор между формами можно будет сделать после более точных измерений реликтового излучения, нежели те, что выполнил WMAP. И такая съёмка вскоре будет проведена европейским спутником Planck, который должен стартовать 31 октября 2008 года.

“С точки зрения философии, мне нравится идея, что Вселенная конечна и в один прекрасный день мы могли бы в полной мере изучить её и узнать о ней всё. Но, поскольку вопросы физики не могут быть решены при помощи философии, я надеюсь, что на них ответит Planck”, — говорит Штайнер.

Roboat не смог показать абсолютную надёжность, но и все его соперники не избежали технических проблем (фото roboat.at).

Австрийский аппарат ASV Roboat занял первое место на международном чемпионате яхт-роботов World Robotic Sailing Championship 2008, завершившемся в нынешние выходные. Roboat победил в домашней гонке, поскольку чемпионат прошёл в Австрии, на озере Нойзидль (Neusiedl), что лежит близ города Брайтенбрунн (Breitenbrunn).

Вначале погода не радовала участников соревнования — лил проливной дождь, а воздух был очень холодным. В таких условиях проходила первая часть чемпионата. Роботы-претенденты должны были продемонстрировать 48-часовое автономное плавание без каких-либо команд со стороны людей.

Всего через несколько часов после старта Roboat был “отозван в боксы” — вода попала внутрь и часть оборудования вышла из строя. После ремонта робот продолжил гонку.

Увы, но и остальные участники соревнования также столкнулись с техническими проблемами и ни один не смог провести полные 48 часов без остановки и помощи своих создателей. Потому судьи решили в этой части соревнования оценок не выставлять. Победителя же всего чемпионата, таким образом, выявила вторая его часть — регата, которая прошла в пятницу и субботу.

Тут уже небесная канцелярия подарила участникам яркое солнце и крепкий ветер. И здесь австрийцы выиграли без вопросов: их Roboat первым пришёл к финишу на всех трёх маршрутах регаты.

Далее места распределились следующим образом: Pinta (Великобритания), MAST (Канада) и FASt (Португалия).

Собственно на старт регаты и вышло всего четыре яхты.

Австрийцы отмечают, что для них важнее титула было общение с коллегами из других стран и обмен опытом.

Теперь испытанные в непростых условиях роботы должны будут выйти на старт несравненно более сложной гонки — первой в истории попытки роботов пересечь Атлантику под парусами.

Робот-кузнечик прыгает подобно саранче

22 мая 2008

По образу и подобию (фото Alain Herzog/EPFL).

21 мая на Международной конференции робототехники и автоматики (International Conference on Robotics and Automation 2008) учёные из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne – EPFL) представили прыгающего робота.

Дарио Флореано (Dario Floreano) и его подопечные из лаборатории интеллектуальных систем (Laboratory of Intelligent Systems) долго наблюдали за саранчой и в конце концов смогли воспроизвести её в металле, в виде миниатюрного 7-граммового робота.

Небольшие прыгающие животные (блохи, сверчки, саранча, лягушки) способны медленно накапливать энергию в мышцах и затем во время прыжка быстро её высвобождать. Данный экземпляр прыгающего робота делает то же самое.

5-сантиметровый “кузнечик” способен подскочить на высоту 1,4 метра, то есть в 27 раз больше длины своего тела (по данным учёных, в десять раз дальше всех остальных существующих конкурентов такого же размера и веса).

Можно рассмотреть механизм детально, но ещё лучше посмотреть видеоролик вот здесь (фото Alain Herzog/EPFL).

Литиево-полимерная батарейка позволяет сделать до 108 прыжков с интервалом в 3,5 секунды (итого 6,3 минуты движения и примерно 148 метров “пути”).

Правда, учёным ещё предстоит научиться управлять направлением прыжка робота. Кроме того, не ясно, как стабилизировать механизм в прыжке и как научить его правильно приземляться. Пока предпринимаются лишь первые попытки преодолеть эти трудности, и технология постепенно шлифуется.

Аспирант Мирко Ковач (Mirko Kovac) считает, что снабжённые небольшими сенсорами и микропроцессором подобные представители механического мира могут быть использованы на пересечённой местности для поисковых и спасательных операций.

“Биомиметические прыгающие механизмы могли бы пробраться туда, куда закрыт путь колёсным и шагающим роботам”, — добавляет Флореано.

Чтобы обеспечить “кузнечика” достаточным количеством энергии, можно оснастить его небольшими солнечными батареями, примеряются создатели. Тогда сразу рой таких миниатюрных “существ” можно было бы запустить для исследований даже на другую планету.

Подробности разработки вы найдёте в пресс-релизе школы и в статье создателей (PDF-документ, 2,77 мегабайта).

Узнайте также о запрыгивающем роботе высотой 1,2 метра.

Чудаки из Кремниевой долины создадут в океане общество будущего

Удивительные вещи чаще всего происходят в удивительных местах. В Кремниевой долине, например, где миллиардеры могут ездить на работу на скейтборде, а инвесторы-ангелы могут дать денег лишь под одну блестящую идею. Именно здесь группа эксцентричных компьютерщиков решила построить свободное государство в международных водах. И это не просто наивная мечта.
Интеллектуальные усилия выпускников Стэнфорда и венчурных капиталистов низвели неизбежную утопичность замысла до лёгкого налёта безумия.

Проект “водного мира” назвали Институтом морских поселений (The Seasteading Institute – TSI), а проще говоря – “Морским хутором”. Его цель – создание в Мировом океане “экспериментальных социумов с развитой социальной, политической и юридической системами”. На соответствующей технологической базе.

Всё по-деловому и без лишних сантиментов: разработали проект, зарегистрировали корпорацию, сделали сайт, выпустили пресс-релиз и занялись поисками инвестора. Он не заставил себя долго ждать: в апреле нынешнего года миллионер, финансист и основатель PayPal Питер Тиль (Peter Thiel) объявил о намерении профинансировать “Хутор” и даже сделал предварительное пожертвование в сумме $500 тысяч.

Концепцию общества будущего разработали два человека: Пэтри Фридман (Patri Friedman) и Уэйн Грэмлич (Wayne Gramlich). Их личности заслуживают отдельного внимания.

Пэтри и Уэйн — разработчики и идейные вдохновители проекта. Питер и Джо – являются членами Совета директоров TSI и помогают в решении вопросов стратегического развития. Между прочим, Пэтри Фридман — внук того самого Милтона Фридмана, нобелевского лауреата по экономике и одного из самых известных экономистов XX века. Наверное, именно поэтому проект получил не только архитектурную форму, но и идейное содержание (иллюстрация MEMBARNA).

Пэтри, который является исполнительным директором TSI, – просто квинтэссенция обывательских представлений о вольном художнике IT-индустрии. По его собственному признанию, после окончания Стэнфорда (Stanford University) и получения MBA он какое-то время работал в Google. А потом в течение нескольких лет просто занимался “подозрительными вещами” в своё удовольствие – играл в покер и вёл активную общественную деятельность в Интернете, где организовал два сообщества и обсуждал философские и социальные идеи.

Уэйн, напротив, более серьёзен, он уважаемый специалист в Долине. Окончил Массачусетский технологический (MIT) и долгое время работал в Sun Microsystems. Грэмлич — главный инженер “Хутора”, отвечает за техническую часть проекта.

Художественная реконструкция возможного внешнего вида морского поселения (иллюстрация с сайта wired.com).

Видимо, только такой фьюжн молодой беззаботности и умудрённой опытности мог превратить безумную затею в нечто осязаемое. А что же это будет?

Для начала о технологии: поскольку проект серьёзный, его сначала хотят проверить “на кошечках”. Привлечённые деньги планируется потратить на прототип будущей океанской обители, которыё установят в заливе Сан-Франциско в течение ближайших двух лет.

Впоследствии объект в Сан-Франциско послужит полигоном для отработки функционирования не только надводных, но и… “глубинных” городов-государств. Пока проекта подводного жилища нет, но, возможно, выглядеть это будет примерно так, как подводный отель Poseidon, о котором мы уже писали (иллюстрация с сайта seasteading.org).

В сущности, конструкция будет представлять собой гигантскую трубку из усиленного железобетона, к которой снизу будет прикреплён управляемый балластный отсек. Его можно наполнять как водой, так и воздухом – для регулирования положения платформы над уровнем моря.

На “Хуторе” предусмотрены целых 28 квадратных метров на человека (300 квадратных футов) – в общем “коммунистическом” помещении, которое расположится внутри центральной трубки. На верхней части платформы планируется разместить офис, сады-огороды, солнечные батареи, ветровые турбины и (как же без этого!) спутниковые антенны для доступа в Интернет.

Прототип “общества будущего” собираются построить на базе плавучей нефтяной платформы типа SPAR. Конструкция позволит сооружению быть более устойчивым, поскольку надводная часть в данном случае имеет наименьшую возможную парусность. “Это позволит снизить площадь поверхности, которая подвергается воздействию волн и океанских ветров “, — говорит Уэйн Грэмлич.

На схеме обозначено, как, по мнению технического директора TSI, будет выглядеть конструкция “Хутора”. Уровень воды в балластных отсеках будет повышаться или понижаться в зависимости от необходимости (иллюстрация с сайта seasteading.org).

По словам разработчиков, “набор” надстроек на платформе будет всё-таки зависеть от окончательной бизнес-модели проекта: предусмотрено как создание “незамутнённого” аквасообщества, так и просто туристического центра.

“Мы не хотим выбирать какую-то одну стратегию, поскольку думаем, что разные люди захотят посетить нас по разным причинам”, — говорит Грэмлич.

Дэн Донован (Dan Donovan), долгое время трудившийся сотрудником газодобывающей компании Dominion, работавшей как раз в районе Сан-Франциско, говорит, что планы романтиков из Кремниевой долины отнюдь не притянуты за уши. Плавучие буровые установки его компании были гораздо больше прототипа TSI. “Это были мобильные поселения, — объясняет Донован. — Фактически, их можно перемещать с места на место, и в них может довольно долго жить много людей”.

На базе SPAR-платформ возможны различные варианты конструкции: как на одной колонне, так и на нескольких (иллюстрация с сайта seasteading.org).

Несмотря на то что была, очевидно, проделана достаточно кропотливая работа, основатели TSI признают — у них пока нет детального технического плана для строительства “города будущего”. Некоторые инженеры, по словам Грэмлича, скептически отнеслись к проекту, в том числе не в последнюю очередь “благодаря” его низкому бюджету. “Вокруг одни Фомы неверующие”, — сокрушается Уэйн.

Но какой-никакой, а бюджет раздобыть всё-таки удалось. Идея проекта “зацепила” даже прожжённых воротил инвестиционного бизнеса. “Через несколько десятков лет, оглядываясь на начало нашего тысячелетия, люди увидят, что TSI был очевидным шагом, вдохновившим мир на развитие более эффективных и практичных общественных моделей”, — пророчествует Питер Тиль в своём заявлении о начале финансирования проекта.

“В истории полно сумасшедших, которые пытались построить идеальное общество, но наша идея состоит в том, чтобы добиться поставленной задачи, не впадая в полное безумие”, — признаётся Джо Лонсдейл (Joe Lonsdale), управляющий хедж-фондом Clarium Capital Management, которого привлекли в качестве председателя попечительского совета Института.

Что ж, если за дело взялись финансовые воротилы, то у проекта могут быть и вполне реальные перспективы.

TSI рассматривает различные варианты защиты поселения. Помимо особенностей конструкции самой платформы, это помещение “Хутора” в центр “кратера” из нанесённого грунта или строительство защитного ограждения. Проблема в том, что такие варианты возможны лишь в нескольких участках мирового океана. Ну, или в территориальных водах других государств (иллюстрации с сайта seasteading.org).

Поселенцы планируют построить первый прототип за несколько миллионов долларов. По словам Пэтри Фридмана, уже полученных $500 тысяч хватит для создания дизайн-проекта и детального инженерного плана, а строительство прототипа будет дополнительно стоить до $1,5 миллиона.

Но не хитросплетения балластных конструкций привлекли венчурных капиталистов. В проекте есть идея.

На первый взгляд кажется, что в пантеоне утопических обществ “прописалась” лишь очередная тщеславная мечта скучающих интеллектуалов – по крайней мере пятнадцать минут славы им в связи с этим обеспечены. Идея-то далеко не нова: ещё безумный профессор в фильме “Человек-амфибия” мечтал о справедливом обществе на дне океана.

Кстати, в новейшей истории тоже были аналогичные проекты. Например, мы уже писали о настоящем пиратском государстве Sealand в Северном море или о корабле-городе Freedom Ship, разработанном эксцентричным Норманом Никсоном (Norman Nixon), который баллотируется в президенты США в нынешнем году. Правда, стоимость последнего “кораблика” весьма внушительная — $10 миллиардов.

Ни один из утопических проектов начиная с “Государства” Платона до сих пор не состоялся. Странно, не правда ли? Однако энтузиасты-компьютерщики этим фактом не смущены. Они даже сочинили 300-страничный труд “Практическое руководство по организации поселений в открытом море” (Seasteading: A Practical Guide to Homesteading the High Seas). Кстати, в книге всё описано довольно детально: от технических аспектов до социально-политических.

Так вот, на базе плавучей платформы планируется создать не просто город свободолюбивых сибаритов и скучающих миллионеров-компьютерщиков, а самую настоящую альтернативу государственному управлению.

На базе плавучей платформы можно будет создавать более комфортные для проживания новые страны. Их “добрые” или как минимум более земные правительства будут лучше делать свою работу, чем “обычные”. Возникший отток населения заставит последних пересмотреть свои взгляды на государственное управление. Для попадания под защиту международного права планируется использовать концепцию “удобного флага”. Ну, или свободного флага… (иллюстрация MEMBARNA).

“Государственное управление – такой же рынок, как и все остальные, — говорит Пэтри. — Однако порог для входа на этот рынок очень высок. Фактически, чтобы поменять статус-кво, вам необходимо организовать выборы и победить на них или устроить революцию. У покупателей услуг правительств не остаётся свободы выбора. Традиционная смена гражданства – очень непростой процесс”.

Фридман оценивает, что строительство готовой платформы на несколько тысяч человек (не прототипа) обойдётся в несколько сотен миллионов долларов. Это относительно недорого для такого проекта. Одно хорошее офисное здание в Москве может обойтись в сопоставимые деньги. А тут – целое государство.

При таком уровне затрат Фридман прогнозирует развитие целых “созвездий” городов-государств по морям и весям. Люди смогут выбирать условия жизни и условия управления. Если политика партии и правительства вас не устраивает – добро пожаловать. А ведь можно будет выбирать и между существующими “Хуторами” – ведь их теоретически будет много!

“Как и мой дед, и отец, я готов отстаивать свои идеи, и мне кажется, что потребность в таком проекте есть у огромного количества людей”, — говорит Пэтри.

“Мы не хотим делать очередной островной рай. Мы хотим привнести конкуренцию за граждан в индустрию государственного управления”, — вторит ему Уэйн.

“Индустрия государственного управления”… Что-то в этом определённо есть.

Естественно, одна из основных целей любого цивилизованного правительства – обеспечение безопасности граждан. Но Пэтри и Уэйн не очень сильно переживают о безопасности. Никаких комплексов “земля-воздух” или авианосцев приобретать не планируется: ребята хотят ограничиться лишь “лёгкими автоматическим оружием”. То есть это будет всё-таки далеко не Утопия – во всех возможных смыслах.

Обеспечение безопасности граждан будет весьма непростым вопросом в открытом море (рисунок с сайта wikimedia.org).

Основная же причина гипотетической опасности – пираты. Но разработчики проекта считают, что у них не будет финансовой заинтересованности: чего ж возьмешь со свободных поселенцев. Та-а-ак… а теперь получается, что всё-таки Утопия.

В общем, над социально-экономической моделью ещё надо поработать.

На самом деле основная головная боль будущих поселенцев – неизбежные попытки “настоящих” правительств распространить на них тем или иным способом свою юрисдикцию. На этот случай планируется использовать концепцию “удобного флага”, например Панамы, купив его при этом за приемлемые деньги. В результате поселение попадёт под протекторат международного права.

Даже если идея не увенчается успехом, история останется в сердцах интернет-сообщества как память о том, что двое парней, вооружённые чувством социальной справедливости, упорством и объективистской философией, смогли хотя бы начать воплощать свою благородную мечту в жизнь. Причём подошли к этому с умом и без лишних эмоций. Но и без макиавеллевского цинизма.

Самое главное, по словам основателей “Хутора”, это то, что дело сдвинулось с мёртвой точки. Теперь можно заняться проектом на full-time базисе.

Новый робот лазает по стенам с помощью электростатики

21 мая 2008

О весе работающей установки пока ничего не известно (фото с сайта popularmechanics.com).

Детское развлечение (натереть о волосы воздушный шарик и “прилепить” его к стене) робототехники из американской некоммерческой организации SRI International приспособили для создания любопытного робота.

Диковинка будет представлена в Пасадене (Калифорния) 23 мая на Международной конференции робототехники и автоматики (International Conference on Robotics and Automation 2008).

Пока у робота нет громкого имени, но известен принцип, по которому он работает. Сами создатели обозвали технологию “податливая электроадгезия” (compliant electroadhesion).

Гусеницы помогут движению и по стене, и по горизонтальной поверхности (фото с сайта popularmechanics.com).

Детище SRI держится на стенах при помощи электростатического притяжения. Причём тесты показали, что лазать робот может как по стеклу, так и по деревянным, металлическим и бетонным покрытиям. Проводимость поверхности не является необходимым условием. Большое количество пыли и мусора ему тоже не помеха.

Техники из SRI совместили новую задумку с другими роботами (например, колёсными или шагающими). Получился многофункциональный экземпляр, который можно использовать в военных операциях, для спасения пострадавших в катастрофах, для проверки самых разных технических сооружений и просто в качестве детской игрушки.

Несомненными достоинствами новичка являются: небольшой вес действующей “установки”, приличная скорость (около 25 сантиметров в секунду), возможность переключения между разными режимами ходьбы (кстати, выключение поля позволяет быстро очистить рабочие поверхности машины), отсутствие воздействия на окружающую среду.

Кроме того, “технология” потребляет небольшое количество энергии (20 микроватт на каждый ньютон веса аппарата).

Новинка одинаково эффективно передвигается по самым разным покрытиям (фото SRI).

Также создатели добавляют, что в скором времени эта машина сможет бегать, ориентируясь на показания GPS-навигатора (а не просто по командам с пульта управления, как сейчас).

Подробности читайте на этой странице SRI и в пресс-релизе компании. Кстати, она нам уже известна по роботу-хирургу и даже не одному.

А на робота-стенолаза в действии можно посмотреть здесь.

Кстати, ранее робот “шагал” по стенам с помощью разницы давлений. Читайте также о гигантском роботе-скалолазе, о боте, который эксплуатирует силы ван дер Вальса, и машине, не падающей с вертикальной стены благодаря коготкам.

Петаваттных лазеров в мире не так много. На Vulcan (на фото) для достижения таких мощностей пришлось установить широкоугольные дифракционные решётки (large-aperture gratings), что позволило получать значения импульса до 500 джоулей на временном отрезке до 500 фемтосекунд (фото с сайта images.pennnet.com).

Международной группе исследователей впервые удалось добиться нагрева вещества до 10 миллионов градусов. Эксперимент был проведён на одном из самых мощных в мире лазеров – британском Vulcan. По мнению учёных, полученные результаты не просто взятие очередного температурного “барьера”, а важный шаг на пути осуществления управляемого термоядерного синтеза.

Согласно отчёту, опубликованному в журнале New Journal of Physics, в ходе серии опытов на Vulcan были достигнуты мощности излучения в 0,32-0,73 петаватта (один петаватт – тысяча триллионов или 10¹⁵ ватт).

Воздействие лазером на “сердечник” длилось в течение одной пикосекунды (одной триллионной доли секунды) и было сосредоточено в луче диаметром в одну десятую человеческого волоса. Таким образом, интенсивность излучения – одна из ключевых инструментальных характеристик лазера – составила около 4 х 10²⁰ ватт на см².

Эта “удельная мощность” несколько меньше, чем полученная на американском HERCULES в феврале нынешнего года. Тем не менее длительности импульса (времени воздействия лазером), достаточной для нагрева вещества до столь высокой температуры, ранее добиться не удавалось.

Вообще говоря, в мире всего несколько петаваттных лазеров – помимо уже упомянутых, это установка в американской Ливерморской лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory), LOA во Франции, Jena в Германии и аппарат в исследовательском центре фотоники (Advanced Photonics Research Center) в Японии. Напомним, что петаватт – это примерно в 100 раз больше суммарной мощности всех земных электростанций.

Характеристики установки Vulcan (её общий вид и показан здесь) позволяют проводить замеры большой точности. В частности, в ходе последнего эксперимента было достигнуто “временное разрешение” (temporal resolution) в 17 пикосекунд и “пространственное разрешение” в 30 микрометров (иллюстрация с сайта clf.rl.ac.uk).

Так вот, проблема до недавнего времени состояла в том, что малая длительность импульса вкупе с крошечной областью воздействия луча не позволяли исследователям фиксировать результаты таких экспериментов. Действительно, если данные нельзя измерить количественно, то пользы от опыта – никакой.

На Vulcan эту проблему так называемого “пространственного разрешения” (spatial resolution), необходимого для “извлечения” данных, удалось решить с помощью специальной оптоволоконной системы.

По мнению профессора Питера Норриса (Peter Norreys) из лаборатории Рутерфорд Эпплтон (Rutherford Appleton Laboratory), где и проводились испытания, полученные результаты позволят значительно продвинуться в разработке лазера следующего поколения по проекту Hiper. На этой установке учёные планируют нагреть вещество до 100 миллионов градусов, что необходимо для запуска термоядерной реакции.

“Hiper будет очень масштабным проектом, так что нам надо подтвердить правильность понимания его потенциальных возможностей”, — говорит исследователь.

Под воздействием сверхвысоких температур тяжёлый водород теряет часть свой массы, и при этом высвобождается колоссальное количество энергии (иллюстрация с сайта hiper-laser.org).

Напомним, что термоядерная энергия на сегодняшний день рассматривается как одна из “панацей” в условиях роста населения Земли, с одной стороны, и истощения природных ресурсов — с другой. Топливом для ядерного синтеза являются дейтерий и тритий – два изотопа водорода, которые теоретически можно “добывать” в Мировом океане.

Термоядерная реакция естественным образом происходит в недрах Солнца, но в условиях низкого земного давления для её осуществления потребуются температуры как раз порядка 100 миллионов градусов.

Напомним, что помимо лазерной установки, другим (и более перспективным на данный момент) способом достижения управляемого термоядерного синтеза является ускоритель частиц, на котором происходит нагрев и удержание высокотемпературной плазмы в электромагнитном поле. Самым известным на данный момент проектом в этой области является ITER.

Но, возможно, лазеры “обгонят” ускоритель: учёные ожидают получить “лучевую” термоядерную энергию уже к 2012 году.

“Эффективное воздействие лазером на вещество в сердечнике – решающий фактор для запуска термоядерной реакции, оно является одним из ключевых вопросов, которые необходимо разрешить для строительства рабочего реактора”, — говорит доктор Джонатан Дэвис (Jonathan Davies) из Высшего технического института (Instituto Superior Técnico) в Лиссабоне, который принимал участие в исследовании.

Агентство NASA и сотрудники Университета Аризоны в Таксоне обратились к широкой общественности с призывом помочь в изучении снимков части поверхности Марса, где, предположительно, располагаются обломки зонда Mars Polar Lander, разбившегося в 1999 году.

Снимки, о которых идёт речь, были сделаны аппаратом Mars Reconnaisance Orbiter с помощью камеры High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), разработанной в Университете Аризоны.

Изображения отличаются колоссальным разрешением; площадь каждого из 18 снимков, представленных публике, составляет 1,6 миллиарда пикселей. Стоит отметить, что эти фотографии покрывают лишь примерно половину той области поверхности Красной планеты, где, по предположениям учёных, мог упасть Mars Polar Lander. Так что успех нынешнего предприятия не гарантирован вовсе. К тому же, каким бы высоким разрешение снимков ни было, останки зонда на них будут едва различимы - пятнышко размером в несколько пикселей.

Тим Паркер из Лаборатории реактивного движения NASA опубликовал брошюру с фотографиями мест посадки других марсианских аппаратов (и оставшихся после них мусора), выполненными камерой HiRISE. Эти снимки могут помочь в поисках обломков Mars Polar Lander.

Обломки аппарата необходимо найти для того, чтобы выяснить, в связи с чем произошла авария - и, по возможности, избежать подобного развития событий в будущем.

Кстати, 25 мая на поверхность Марса должен опуститься новый аппарат NASA - Phoenix Mars Lander, который во многом похож на Mars Polar Lander, но отличается более высокой, по утверждению его конструкторов, надёжностью.