Том Джексон - Взламывая технологии

Стереоскопические видеокамеры Curiosity создают 3D изображение окружающей среды, которое на Земле используют для того, чтобы направлять марсоход. С помощью «руки» анализируются горные породы, происходит поиск признаков воды и, возможно, древних форм жизни на Марсе

Curiosity по размеру похож на семейный автомобиль, он в четыре раза больше Spirit или Opportunity и весит 899 кг. Он работает на радиоизотопном термоэлектрическом генераторе, который рассчитан на два десятилетия или даже больше, обеспечивая работоспособность в течение всего года. Посадка Curiosity на Марс также отличалась: его не сбросили вниз в специальном мешке, а спустили на поверхность с помощью аппарата на реактивной тяге. Как и все марсоходы, Curiosity — передвижная геологическая лаборатория. Он оснащен дрелями, лопатами и разнообразными миниатюрными детекторами. Двигаясь в районе кратера Гейла, марсоход анализирует минералы и горные породы. Полученная информация не только рассказывает ученым НАСА об истории Марса, но и помогает планировать первый полет человека на Марс.

Atlas — это один из передовых роботов с компьютерным управлением. Этот андроид предназначен для помощи аварийно-спасательным службам в условиях, слишком опасных для человека.

Представьте себе картину: землетрясение, разрушенные здания, из поврежденных труб просачиваются смертельно опасные химикаты, повсюду огонь. Такая кошмарная ситуация будет трудна даже для прекрасно оснащенной и подготовленной аварийной бригады. Здесь-то и пригодится робот Atlas . Он был профинансирован Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США ( DARPA ) и разработан компанией Boston Dynamics и другими корпорациями. Когда он впервые был представлен в 2013 г., набор его возможных навыков поразил публику. Atlas изготовлен из алюминия и титана, снабжен электрическим двигателем и гидравлическим приводом. Его руки обладают развитыми моторными навыками, а суставы всех четырех конечностей могут двигаться независимо друг от друга в разных направлениях. Встроенный компьютер робота получает информацию со стереокамер и оценивает окружающую среду. В этом ему помогает лидар (так называемый лазерный радар).

Рост первой модели Atlas был 1,82 м, вес — 150 кг. Рост последней модели — 1,75 м, вес — 82 кг

Демонстрация способностей

Чтобы показать новейшие технологии робототехники и поощрить лучшие проекты, DARPA организовало соревнование Robotics Challenge . В 2015 г. Atlas участвовал в нем и прекрасно показал себя — в смоделированной ситуации он выполнил ряд задач, с которыми сталкиваются аварийно-спасательные службы. Atlas вел машину, пробрался через груды обломков, убрал мусор, блокирующий вход, и открыл дверь, чтобы войти в здание. Затем он взобрался по лестнице, с помощью инструмента пробил панель, закрыл клапан, чтобы перекрыть протекающую трубу, и, наконец, подключил шланг к стояку и включил воду.

Последняя, улучшенная версия Atlas может ходить по самым разным поверхностям, в том числе по заснеженным и ледяным склонам. При ударе он может выровняться, а после падения — снова встать.

Все больше беспокойства вызывает использование ископаемого топлива, которое при сжигании сильно загрязняет окружающую среду. Поэтому активно разрабатываются альтернативные источники энергии. Объем энергии, полученной из возобновляемых источников, увеличивается с каждым годом, и второе место (после гидроэнергетики) принадлежит энергии ветра.

Ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Обычно турбина состоит из стальной башни с двумя-тремя лопастями. Когда дует ветер, лопасти вращаются, поворачивая вал, который уходит внутрь корпуса обтекаемой формы — гондолы. Там коробка передач ускоряет вращение вала, а генератор преобразует энергию движения в электричество. Датчики отслеживают направление ветра и разворачивают лопасти, чтобы ветер дул прямо на них — так установка приносит максимальную пользу.

Ветряные турбины на шельфе более эффективны, потому что морские ветра более постоянны, им не мешают холмы и другие особенности ландшафта

Ветряная турбина — современная «реинкарнация» ветряной мельницы. В I в. н. э. Герон Александрийский разработал «ветроколесо» для вдувания воздуха в трубы органа. Ветряные мельницы использовались в Персии для откачки воды из земли как минимум с IX в., а в Индии, Китае и Европе — в Средние века. В 1887 г. Джеймс Блит построил первую ветряную мельницу для выработки электроэнергии на заднем дворе своего дома в Шотландии.

Дания первой начала использовать ветряные турбины — еще в начале XX в. Но повсеместно эта технология развивается только последние три десятилетия. Сейчас во всем мире установлено более 250 тысяч ветряных турбин. Ветряные фермы — группы турбин, объединенных в единую сеть — размещаются в ветреных местах: на суше или в прибрежных водах. Идет строительство крупнейшей ветроэлектростанции в Ганьсу, которая уже в 2013 г. сделала Китай крупнейшим в мире производителем электричества из энергии ветра. После завершения Ганьсу будет производить 20 ГВт электроэнергии. Самая большая турбина в мире — Vestas V-164 , Дания. Диаметр ее лопастей — 164 м, а высота башни — 220 м.

Колеса были незаменимой частью наземного транспорта не меньше 7000 лет. До этого люди просто ходили пешком. Однако эпоха колеса, похоже, подходит к концу.

Хотя поезд на магнитной подушке, или маглев (сокр. от англ. magnetic levitation — «магнитная левитация»), даже сейчас выглядит как транспорт будущего, идеи, лежащие в его основе, возникли еще 100 лет назад. В 1911 г. голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес использовал самый мощный в мире холодильник для охлаждения материалов до невероятно низких температур, близких к 0 К (–273,15 °C) — самой низкой возможной температуры, «абсолютному нулю». При таком охлаждении обнаружилось, что электрическое сопротивление ртути практически исчезло. Сопротивление — это свойство материала задерживать протекание по нему электрического тока. Некоторые материалы имеют высокое сопротивление, другие (например, медь) — низкое. Но у суперхолодной ртути вообще не было сопротивления! Это явление называется сверхпроводимостью, благодаря нему материалы могут проводить электричество без потерь энергии. С тех пор инженеры открыли целый ряд сверхпроводящих материалов и другие их свойства при критических температурах. Например, сверхпроводящие магниты, хотя и требуют очень низких температур, настолько мощные, что могут заставить воспарить над землей целый поезд. Если этот феномен использовать в перевозках, транспортные средства могли бы летать над землей на высокой скорости без трения.