​​#tech_mars Гаджеты для здоровья
Переселенцы на Марс, как и мы, будут носить фитнес-трекеры, только гораздо более продвинутые. Нынешний уровень технологий и точность измерений уже позволяют в реальном времени отслеживать показатели здоровья человека и давать нужные сигналы и рекомендации. Так, часы Apple Watch научились делать ЭКГ и обнаруживать отклонения от нормы сердечного ритма, способные перерасти в сердечный приступ, и прочие проблемы.

Пройдет еще несколько лет — и браслеты будут мониторить давление, делать анализ крови, вдыхаемого воздуха и даже уровня радиации вокруг. И это не говоря о контроле положения тела в пространстве.

Промышленные системы мониторинга состояния человека уже разработаны и используются на опасных или труднодоступных объектах. Кроме основных физиологических показателей, они замеряют температуру окружающей среды, запыленность, уровень вибрации. Пилотные проекты тестирования таких систем, к примеру, были опробованы компанией «Газпром нефть» для обеспечения безопасности и здоровья работников на отдаленных месторождениях. Любое падение человека или нештатная ситуация с сотрудником фиксируется системой, которая оповещает экстренный персонал и медицинские службы.

В экстремальных условиях космического полета или пребывания на Марсе такие технологии в прямом смысле жизненно необходимы.

​​ «Умные» светофоры будут бороться с пробками
Новые светофоры со встроенными камерами на столичных дорогах будут оценивать поток автомобилей и выстраивать соответствующий алгоритм работы.

На основе «умных» светофоров планируется разработать систему, которая уменьшит количество пробок на улицах столицы за счёт правильной организации дорожного движения автомобильного транспорта.

Специальный алгоритм при помощи встроенных в светофоры камер будет считать количество автомобилей и определять плотность потока на конкретном направлении. Эта информация будет передаваться системам регулировки движения в ЦОДД, которые должны будут оперативно реагировать на трафик и перенастраивать работу светофоров.

​​#tech_mars Технологичное питание
Производство продуктов питания на Марсе — амбициозная задача, которую давно пытаются решить на Земле. Допустим, первая экспедиция возьмет с собой достаточно консервированной (а точнее, лиофилизированной) еды и концентратов. Тем не менее, вопрос выращивания овощей на Марсе должен быть решен для будущих поколений поселенцев.

Ставший уже хрестоматийным пример Марка Уотни из фильма Ридли Скотта «Марсианин» пусть и получил одобрительные отзывы научных консультантов, но не лишен недостатков и художественных преувеличений. Напомним, персонаж Мэтта Деймона, оставшись на Марсе один, для собственного выживания начинает выращивать картофель на марсианском грунте.

Главная проблема здесь — радиация и тяжелые металлы. Марсианский грунт сам по себе не подходит для растений. Даже если будущим колонистам удастся вырастить на этой почве овощи и зелень, они будут непригодны в пищу из-за радиоактивного заражения и содержания токсичных элементов.

Более перспективной считается установка на Марсе компактных тепличных и гидропонных систем, где растения будут выращивать на субстрате — заменителе почвы, доставленном с Земли. При этом остаются проблемы обеспечения растений достаточным количеством света и защиты их от убийственной радиации.

Сейчас в мире реализуется несколько проектов, призванных решить проблему производства продуктов в космосе и на других планетах. Так, голландские ученые из Вагингенского университета выращивают овощи на вулканической почве, которая якобы близка по составу к марсианскому грунту. А космонавты на МКС в 2015 году получили первый урожай салата, выращенного в условиях невесомости и повышенной радиации.

​​Google научил «умную» куртку Levi's предупреждать о забытом смартфоне
Устройство расположено на рукаве куртки, в него также встроена функция поиска телефона: при ее активации смартфон начинает звонить на полной громкости. При этом оповещения работают в обе стороны — если забыта куртка, то устройство начинает вибрировать и светиться.
Курточка за 350$

​​#tech_mars Защита от радиации
Радиационный фон Марса составляет в среднем 8 рад в год, но может достигать и 2 рад в день во время вспышек на Солнце. Это в разы больше того, с чем сталкиваются простые люди на Земле и даже подготовленные астронавты на МКС. Так что радиация остается в числе главных проблем, которую придется решать будущим межпланетным путешественникам.

Чтобы защититься от нее, ученые предлагают различные способы, например, увеличивать толщину обшивки космических аппаратов и жилых модулей. Или использовать источник магнитного поля, который будет защищать людей и технику от солнечного ветра — основного источника смертельного облучения. Альтернативный способ — строить жилые модули под поверхностью Марса, так, чтобы слой почвы был естественным щитом от радиации.

​​Система распознавания лиц в Китае оштрафовала за нарушение ПДД портрет на автобусе
Система распознавания лиц в китайском городе Нинбо обвинила предпринимательницу Дун Минчжу в переходе дороги в неположенном месте, однако в тот момент женщина даже не находилась поблизости. Алгоритмы записали Минчжу в нарушители из-за баннера на автобусе с ее портретом, сообщает портал Abacus.

​​Ученые подсчитали, на сколько полет к Марсу и обратно сократит продолжительность жизни
«Для двухлетней длительности полета экспедиции к Марсу и обратно суммарный радиационный риск в течение жизни космонавтов независимо от возраста за защитой радиационного убежища 20 г/кв. см. составит 7,5 %, а сокращение средней предстоящей продолжительности жизни (СППЖ) — 2,5 года», — отметили ученые.

​​Новое вещество восстановит даже сильно поврежденные хрящи и мениски
Новая разработка представляет собой особый вид гидрогеля, смешанного с лекарственными веществами и структурами для регенерации хрящевой ткани. Основное преимущество нового гидрогеля заключается в том, что он приживается на 90% лучше, чем все существующие аналоги, стимулируя при этом регенерацию тканей. Кроме того, существующие медицинские гидрогели крайне плохо удерживаются на месте и поэтому медики вынуждены использовать специальные системы фиксации, которые зачастую могут травмировать окружающие ткани. А в некоторых случаях и вовсе поврежденные хрящи «стягивают» механическим способом.

Исследовательские группы, возглавляемые Домиником Пиолетти и Пьером Этьеном Бурбаном создали биосовместимый гидрогель, который почти на 90% состоит из воды, выдерживает механические напряжения и серьезные деформации и поэтому устраняет необходимость в дополнительных «креплениях»

​​#tech_mars Воспроизводство воздуха
Научиться воспроизводить воздух на других планетах — нетривиальная задача. Причем нужно научиться это делать с наименьшими энергозатратами.

Для выработки пригодного для дыхания воздуха на Марсе ученые предлагают использовать атмосферу самой планеты. Она довольно разряжена, а масса составляет лишь 0,5% массы земного газового слоя. При этом марсианский воздух содержит большое количество углекислого газа — примерно 95%. Предполагается, что первые колонизаторы будут использовать устройства для преобразования углекислого газа в кислород, что позволит получать и пригодный для дыхания воздух, и топливо для заправки машин и ракет.

Еще в 2014 году NASA представило проект Moxie, разработанный в недрах Массачусетского технологического института. Это компактное устройство методом электролиза преобразует углекислый газ в кислород. Существующий прототип — это аппарат, который питается от энергоустановки мощностью 300 Вт. Он может производить до 10 граммов кислорода в час и работать при температуре до 800°С.

NASA планирует отправить на Марс большой аппарат Moxie наряду с другим оборудованием для будущей колонизации на грузовом корабле после 2030 года.

Самый совершенный телескоп NASA
Правоприемник знаменитого «Хаббла», космический телескоп имени Джеймса Уэбба строится уже много лет, в частности, его первые проекты появились еще 20 лет назад. Самое уникальное в нем — это зеркало диаметром 6,5 метров. Его собирают из 18 разных фрагментов из тонкого и прочного металла бериллия, покрытого тонким слоем золота. В результате сейчас зеркало весит 705 кг, а его общая площадь — 25 квадратных метров. Для сравнения зеркало «Хаббла» диаметром 4,5 метра, но весит оно 828 кг.

Смотреть 4 минуты

​​#tech_mars Рециклинг воды
Сейчас на обеспечение работы экипажей МКС тратятся огромные средства и усилия. Почти все на орбиту доставляется с Земли на грузовых кораблях. Такие полеты очень дорогостоящие, поэтому повышение автономности станции является одним из приоритетов для ученых. Заметного прорыва в последние годы позволила добиться установка на МКС системы рециклинга воды. Она позволяет извлекать из жидких отходов «жизнедеятельности» станции до шести тысяч литров питьевой воды в год, что сокращает потребности в ее поставках почти вдвое.

В будущем для очистки воды в космосе пригодятся и специальные бактерии. К примеру, такие микроорганизмы уже используются в российском проекте «Биосфера». Эту беспрецедентную биологическую систему очистных сооружений сейчас применяют на Московском нефтеперерабатывающем заводе. Как отмечают эксперты, аналогов проекта в мировой промышленности не существует.

После того, как вода проходит механическую очистку, а мощный поток воздуха выбивает из нее оставшиеся примеси и нефтепродукты, к работе приступают специально выращенные бактерии. Микроорганизмы съедают остатки нефтепродуктов. Затем воду отфильтровывают сквозь мембраны с отверстиями толщиной меньше волоса. На финальном этапе воду пропускают через 200 тонн активированного угля и через специальный фильтр, размер ячеек в котором не больше молекул воды. На выходе получается питьевая вода.

В автомобилях будущего с вами будут ездить проекции ваших друзей
Компания Nissan показала на выставке CES 2019 необычную технологию Invisible-to-Visible, которая может проецировать виртуальный мир внутрь автомобиля. С ее помощью можно будет посадить в салон виртуальных друзей или сделать так, чтобы за окном машины всегда светило солнце.

Читать 5 минут

​​ Новый способ защиты данных — биологические ключи шифрования
В качестве биологической основы шифрования разработчики выбрали иммунные Т-клетки человека. Они сфотографировали случайный двумерный массив таких клеток в растворе, а затем оцифровали изображение. Полученную матрицу разметили единицами и нулями: там где есть клетка — единица, где нет — ноль.
Каждый раз получается действительно случайный набор, механизм образования которого неизвестен.
Исследователи уверяют, что даже если к хакерам попадет образец матрицы клеток, и они измерят все его показатели, включая плотность клеток и частоту их генерации, они не смогут взломать такой алгоритм шифрования.

​​#tech_mars Лазерное оружие
С самого своего возникновения в 1950-х годах лазеру суждено было стать оружием. Уже больше полувека исследования лазера ведутся главным образом в оборонной сфере. Но и гиганты аэрокосмической отрасли не отстают.

Кстати, один из самых известных проектов лазерного оружия — это разработка Boeing. Изначально лазер компания решила использовать для перехвата ракет. Однако позднее технология была модернизирована и успешно опробована для других целей. С ее помощью научились уничтожать артиллерийские мины и даже самолеты-беспилотники.

Развитие мощностей лазерных установок не будет лишним и в суровых условиях космоса. Станет возможным изменение ландшафтов других планет, устранение астероидов и прочих препятствий на пути покорителей новых планет.

К созданию ручного лазерного оружия технологии тоже подошли совсем близко. В июле 2018 года специалисты китайского Института оптики и высокоточной механики закончили разработку лазерной штурмовой винтовки. Пока она классифицируется как нелетальная, но может быть использована и как зажигательная, и для нанесения телесных повреждений противнику. Радиус действия оружия — 800 метров, а количество выстрелов на одном заряде аккумулятора — более тысячи. Сейчас винтовку готовят к массовому производству по заказу спецподразделений китайской полиции.

​​ США потратят $1,2 млрд на создание квантового компьютера
Масштабы американской квантовой программы настолько велики, что ее вполне можно сравнить с Манхэттенским проектом, приведшим к созданию США ядерного оружия в 1940-е годы.
Национальная квантовая инициатива предусматривает выделение на соответствующие исследования $1,2 млрд в течение ближайших пяти лет.
В Вашингтоне не скрывают, что квантовая инициатива должна обеспечить Америке победу над Китаем и Россией в гонке по созданию действующего квантового компьютера.

​​#tech_mars Искусственный интеллект
Ученые прогнозируют создание к 2030 году «умных» машин, которые будут в разы превосходить по интеллекту любого человека. Программы уже потеснили людей в узких областях. Например, нейросети не хуже врачей диагностируют многие заболевания — определяют риск сердечных болезней по сетчатке глаза и анализируют рентгеновские снимки.

На новый уровень искусственный интеллект вышел в 2017 году. Программа для нейронных сетей AlphaZero в течение 24 часов самостоятельного обучения достигла сверхчеловеческого уровня игры в шахматы и другие интеллектуальные игры, победив все программы-предшественники с разгромным счетом и тотальным доминированием. Жертвой пали Stockfish, Elmo и другие программы, уже давно превзошедшие живых игроков. Это произвело настоящий фурор не только в области спорта, но и среди экспертов по искусственному интеллекту во всем мире.

Не отстают в машинном обучении и российские специалисты. На недавнем конкурсе по машинному обучению Gazprom neft Smart Oil Contest команде МГУ на основе данных со скважин удалось построить точную модель предсказания получения нефти с месторождений. Зачем искусственный интеллект нефтяникам? Сейчас, чтобы добраться до нефти в недрах, приходится решать множество уравнений с большим количеством неизвестных на основе огромного массива данных — эта задача по силам только машинам.

В настоящее время цифровые модели месторождений создаются на основе промысловых данных, полученных из разных источников — анализа сейсмики, геологоразведки, лабораторных исследований. Процесс напоминает судоку: есть небольшой набор данных, а остальное искусственному интеллекту нужно достроить самостоятельно.

Только в отличие от самых сложных кроссвордов в данном случае объем знаний и неизвестных можно сравнить с соотношением большой цистерны и Азовского моря. Несмотря на это, «умные» программы уже научились собирать в огромные цифровые модели целые нефтеносные бассейны размером с регионы. Программы на основе Big Data находят закономерности в геологических сочетаниях и достраивают недостающую информацию.

Перебор различных комбинаций установки скважин и освоения залежей происходит по разработанному алгоритму оптимизации. Он позволяет не тратить время на расчет заведомо неэффективных вариантов. Больше не нужно терять месяцы на сложную работу инженера — программа за неделю предлагает несколько оптимальных планов добычи углеводородов. Уже сегодня опыты показали, что машина в состоянии находить варианты, которые на 20% эффективней предложенных человеком.

​​ Ученые раскрыли секрет ледникового периода
Одна из теорий утверждает, что в то время океаны стали менее однородными, то есть образовались четкие слои, и вода начала впитывать больше углекислого газа из атмосферы. Это и вызвало резкое падение температуры.

Чтобы проверить эту идею, ученые взяли пробы со дна Берингова моря. Изучив химический состав образцов, они разобрались в подробностях событий того периода. Например, они подтвердили, что море и вправду стало более однородным как раз ко времени среднего плейстоцена. Это значит, что углекислый газ, попавший в глубины субарктической северной части Тихого океана, оставался там, так что вода могла впитать еще больше СО2 и еще больше охладить атмосферу.

Произошло это потому, что Берингов пролив — короткий отрезок океана между Восточной Сибирью и Аляской — замерз во время оледенения.

​​#tech_mars Новое топливо
Все разрабатываемые сейчас марсианские программы делятся на два вида — возвращаемые и невозвращаемые миссии. Возможность вернуться на Землю или отправиться на дальнейшее исследование космоса будет напрямую зависеть от решения проблемы поиска и добычи ракетного топлива на Красной планете. Также энергоресурсы будут необходимы для функционирования будущих исследовательских баз и колоний переселенцев.

Кислород для заправки ракет можно более или менее эффективно добывать на поверхности Марса при помощи электролитических устройств. Из твердого льда также можно получать воду, необходимую для синтеза топлива. Вдохновленные этой идеей инженеры проекта Swamp Works в NASA разрабатывают автономные машины, которые будут собирать реголит и пыль на поверхности планет и других объектов для производства из них космического топлива и других полезных человеку веществ.

А очередное открытие марсохода Curiosity и вовсе обнадежило ученых. Он нашел на Красной планете газовые клатраты с включенными в них молекулами метана, спрятанные под поверхностью планеты. А ведь это уже вполне родное нам земное топливо. И если научиться извлекать на Марсе метан, то можно решить проблему обеспечения космических экспедиций столь необходимыми энергоресурсами.

Так что российские инженеры и геологи, которые сейчас разрабатывают технологии добычи труднодоступных залежей нефти в подземных глубинах суровой Арктики, будут незаменимы даже на других планетах.

​​ Смартфон может стать эффективным дозиметром радиации в случае ядерной катастрофы
В случае ядерной катастрофы персональную электронику можно будет использовать в качестве надежных дозиметров радиационного заражения. В каждом персональном мобильном устройстве, будь то обычный телефон, смартфон, фитнес-трекер, смартчасы и т.д. используются определенный керамический диэлектрик, который под воздействием высоких температур начинает светиться. Анализ этого свечения позволяет определить предполагаемую дозу радиации, которую мог получить владелец устройства.

Обзор развития технологий искусственного интеллекта в 2018 году
Победа ИИ над игроками в Dota, принципиально новые архитектуры нейронных сетей, универсальные системы понимания естественного языка — насколько ближе мы стали к общему искусственному интеллекту.

Читать 7 минут