ИМ_11-2010 by TNC

живая информация Как это работает

Люди Идеи Технологии

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

№11 (19) ноябрь 2010

Билл Гейтс инвестировал в

ультразвуковые «презервативы»

Гремучая смесь скейтборда, самоката Segway и боевого гусеничного робота

Летающий автомобиль второе поколение самый быстрый

электровелосипед Создана бактерия, превращающая

СО2 в топливо

Подписной Индекс

37864

9,90*

грн

*Рекомендованная цена

Созданы

съедобные нанокристаллы

Тайна ползающих камней самый глубоководный батискаф в мире

Гусеничный самокат DTV Shredder

Интересный журнал для души! Новинка! Выписывайте на почте! ïîäïèñíûå 37733, 37886 èíäåêñû

µ ¬ ° µ ¦ ¢ ¥¸ Å Ê½È ÁÈÜ ÁÐÕ

ÐÍ

ÅÊÏÂÍÂÎÊØÆ Ã

ÊËÜ¾Í

Подписной Подписной ии нн д д ее кк сс

37733

¤¥ ¤¡ ËÇÅ Ê»ÇÁÅ ÇÈÔ ¨Ç½¾ÄÁË¾ÊÕ ÇÄÌÐÁË¾

¡ È

ÏÅÐÂÛÅ ÓÐÎÊÈ ÖÂÅÒÎÂÎÄÑÒÂÀ

¿½Ç¾

¾Æ À¹ Ã¹ ¼ÉÁ» ÈÁÊÕÅÇ ÃÇ»¹ÆÆÇ¾ ÇÈÌºÄÁ

ÇÀÙÈÒÈÒÅ ËÈËÈÈ

¯»¾ËÇÃ Å¾ÊØÏ¹

ÎÍ – ÐÎÄÎÄÅÍÄÐÅÐ ÅÂÎ ÐÎÇÎÂÎÅ Ä

£ ¤ ¦ ©µ ¯ «§ § ¦ ¦§¸ ©µ

¥È ÈÛ ÎÏÍ ÅÍ Ë¿ ½Ê ÊØ

Â Î Ë¿ ÂÏØ Å ÁÂ Å

ÎÂ ÇÍ ÂÏØ ÎË ¿Î ÂÆ

¡«µª¸ © ¤¡ ¦ §±¡ ª ´ §©§¥

°Ç Í½ ÅÊ Ø

го, о р о Нед сиво, кра ресно е инт

покупайте на лотках,

там же, где приобрели «Интересную механику» !

СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 открытия

На Титане обнаружены новые признаки жизни ..... 14

дело техники

Люди Идеи Технологии

DTV Shredder взялся проторить дорогу гусеничным самокатам ..... 16 Датчане штурмуют космос на самодельной ракете ..... 24 Летающее авто встанет на конвейер сразу во втором поколении ..... 28 Создан одноколесный электроскутер ..... 32 Японский парусник плывет на Венеру ..... 34

наука

Тайна ползающих камней приоткрыта десантом молодежи ..... 38 Регистрационное свидетельство 16769-5341ПР, выданное Министерством юстиции Украины 18.06.2010 года Учредитель: Данюк А.Р. Главный редактор: Самойлов А.В. а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина.

www.danyuk.name Рекламный отдел тел./факс (057) 754-84-82, (044) 599-37-76. E-mail: valera@tnc.com.ua Номер составлен по материалам интернет-журнала MEMBRANA www.membrana.ru Издательский проект газеты «Интересная механика» охраняется ЗАКОНОМ УКРАИНЫ «Об авторском праве и смежных правах». Номер подписан в печать 30.09.2010 г. Изготовлено: ФЛП Данюк А.Р., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-023. Тираж: 70110 Верстка и дизайн: тел.: (057) 751-47-04

Подписной

Индекс

3Стоимость 7 8подписки 6 –4 9.90 грн в месяц

сетевое окружение

Картинки и образы помогут найти смысл в Интернете ..... 44

секрет фирмы

На рынок выходит самый быстрый электровелосипед ..... 50 Созданы съедобные нанокристаллы ..... 52

эврика

Мыло и воск облагородили литиевые батареи ..... 54 Мюон указал на ошибку в размере протона ..... 57 Терагерцевый лазер впервые выстрелил узким пучком ..... 61

здоровый интерес

Мыши раскрыли пользу голодания с новой стороны ..... 64 Слепое зрение раскрывает ученым древние тайны мозга ..... 67 Объяснена роль сновидений в формировании памяти ..... 70 Миниатюрный чип быстро распознает клетки крови на выбор ..... 72

военные технологии

Оборонщики США создали второго Железного человека ..... 74

загадки цивилизаций

Ключевой спорный предок встал между Homo и австралопитеками ..... 80

планетарный масштаб

Лава-лампа Энцелад подгадала свой ослепительный миг аккурат для людей ..... 86

игра воображения

Голландцы позволили людям гулять внутри человека ..... 90 топ-8 наиболее уродливых автомобилей ..... 96 интересные изобретения ..... 98

новости

Электрический самолет Cri-Cri совершил первый полет Полностью электрический самолет Cri-Cri, разработанный совместно компаниями EADS Innovation Works, Aero Composites Saintonge и ассоциацией Green Cri-Cri, совершил свой первый полет, взлетев из французского аэропорта Ле Бурже, недалеко от Парижа. Самолет Cri-Cri представляет собой первый полностью электрический самолет на четырех двигателях, пригодный для выполнения различных пилотажных трюков и фигур. Разработчики говорят, что несмотря на свою необычную двигательную систему и малую массу, самолет довольно плавно оторвался от взлетнопосадочной полосы, а внутри кабины пилота не было зафиксировано никаких посторонних вибраций, маневренность лайнера также была на заданном уровне. В полете самолет находился нескольким более семи минут. «Самолет летел очень ровно и мягко, гораздо тише, чем обычные лайнеры на сжигаемом топливе. Но пока мы находимся лишь в самом начале пути, и предстоит еще многое изучить и усовершенствовать. Мы сможем начать акробатические маневры только после минимум пяти часов полета и 15 посадок», – говорит пилот Cri-Cri Дидье Эстейн. «Cri-Cri – это дешевый тестовый самолет, где впервые опробованы системы интеграции электрических технологий и новые разработки, ранее задействованные только в вертолетах, – говорит технический директор EADS Жан Ботти. – Надеюсь, что мы получим много полезной информации в этом проекте, хотя в обозримом будущем 4

ноябрь • 2010

аккумуляторные электрические системы вряд ли смогут заменить традиционные авиадвигатели на больших самолетах». В самолете Cri-Cri разработчики применили сразу несколько инновационных технологий, таких как сверхлегкие композитные материалы для обшивки, необходимые для компенсации увеличения массы самолета за счет тяжелых аккумуляторов, четыре электродвигателя нестандартной конструкции, а также пропеллеры, создающие

ток воздуха без сгораемого топлива и выброса CO2 в атмосферу. Согласно техническим данным, Cri-Cri может лететь около 30 минут на скорости 110 км/час или 15 минут на скорости 250 км/час. В EADS говорят, что параллельно с электрическими самолетами прорабатывают концепции гибридных решений.

Создана бактерия, превращающая СО2 в топливо Генетики из Университета Калифорнии в Лос-Анжелесе вывели генетически модифицированные бактерии, потребляющие углекислый газ и производящие вместо него жидкое топливо в виде изобутанола. Для реакции бактериям требуется лишь солнечный свет. Для эксперимента исследователи вывели модифицированный вид цианобактерий, способных потреблять СО2 в промышленных масштабах и представлять собой реальный инструмент для получения альтернативы бензину. Для того чтобы образовывался изобутанол, бактерии производят химические реакции на основе фотосинтеза. Авторы методики говорят, что созданные ими микроорганизмы решают по крайней мере две серьезные проблемы: во-первых, они поглощают углекислый газ, объемы производства которого растут, а во-вторых, они создают топливо, которое не оставляет после себя вредных выбросов. Кроме того, при использовании в качестве топлива изобутанол практически не отличается от бензина по своему КПД. Наконец, для проведения самого процесса преобразования не требуется ни тепла, ни воды, ничего, кроме солнечного света. «Мы предлагаем рассматривать новый метод производства топлива как один из методов снижения зависимости от биомассы для экономичных

двигателей. Ранее многие эксперты говорили, что бурный рост потребления биотоплива приведет к проблемам с производством продовольственной продукции», – говорит один из разработчиков бактерий Джеймс Ляо. В своих экспериментах ученые использовали бактерии Synechoccus elongatus, в генный набор которых был внедрен фермент RuBisCo, представляющий собой набор элементов генного уровня, позволяющих работать с переработкой углекислого газа. Ляо говорит, что генномодифицированные бактерии учеными были созданы не с нуля, а в большинстве своем их особенности были позаимствованы из генных наборов других сходных микроорганизмов. «Нами была создана бактерия, способная производить изобутанол напрямую. Однако у нас сейчас ведется разработка процесса химического катализа газа изобутиральдегида в изобутанол. Эта реакция обладает низкой стоимостью производства и также позволяет производить жидкое сжигаемое топливо», – рассказал ученый. 2010 • ноябрь

новости

Испытан новый метод регенерации суставов Гиалиновый хрящ (на снимке показан кроличий) отвечает за гладкое скольжение частей сустава относительно друг друга и амортизацию ударов. Суставная поверхность способна удивительно быстро регенерировать. Она восстанавливает поврежденное соединение без необходимости в протезировании сустава, его трансплантации или терапии стволовыми клетками. Только для этого суставу необходимо помочь. Как именно – придумала группа ученых из четырех университетов США, финансируемая Национальным институтом здравоохранения (NIH). Исследователи отсканировали поверхность плечевого сустава кролика, а затем с помощью компьютера точно по ее форме построили пористые «биолеса» из смеси поли-e-капролактона и гидроксиапатита. Далее у группы кроликов хирургическим путем удалили суставную поверхность проксимальных мыщелоков. Трех животных оставили без лечения, в качестве контрольных, десяти кроликам поставили ана-

томически точные «леса» с коллагеновым гидрогелем, а еще десяток подопытных получили аналогичную замену, но гель в ней был дополнен белком, который называется трансформирующий фактор роста бета-3 (TGFB3). Через 3-4 недели все «кролики TGFB3» практически восстановили нормальное передвижение, успехи группы с «пустыми лесами» были более скромными, а в контрольной – животные продолжали хромать. Через 4 месяца суставная поверхность «зверьков TGFB3» оказалась полностью покрыта свежим гиалиновым хрящом, плотным, с приличными толщиной и прочностью. Кролики с «пустыми биолесами» вырастили лишь фрагменты хряща, а в контрольной группе его не образовалось совсем. «Биолеса» с фактором роста привлекли на 130% больше эндогенных клеток, чем имплантат без такового белка, – рапортует пресс-релиз NIH. А ведь обычно хрящи очень тяжело регенерируют. Авторы работы полагают, что данную технологию можно будет распространить и на другие виды тканей. Детали эксперимента можно найти в статье в журнале Lancet.

Новая технология передачи эмоций по мобильному телефону

Команда исследователей из Токийского университета разработала технологию, которая позволяет физически передавать через телефон эмоции собеседника. Для этого на задней панели аппаратов разместили элементы Пельтье и специальные датчики, которые способны измерять электрическое сопротивление кожи ладони. Сенсор регистрирует повышенную влажность ладони собеседника, который начинает 6

ноябрь • 2010

сильно волноваться. Информация об этом передается на телефон второго участника разговора, и встроенный в аппарат элемент Пельтье нагревается. По словам ученых, температура корпуса телефона может превысить комнатную на 9 градусов. Также предусмотрено понижение температуры на 3,6 градуса, что должно сигнализировать о нейтральных эмоциях собеседника.

Билл Гейтс инвестировал в ультразвуковые «презервативы» Фонд Гейтсов выделил порядка 100 тысяч долларов на новый тип контрацепции, заключающейся в ультразвуковой обработке яичек. Срок действия такой контрацепции после обработки облучением длится порядка полугода и на этот период останавливается выработка сперматозоидов, затем все функции восстанавливаются. После исследований в Университете Северной Каролины ученые сделали вывод, что данный метод является как эффективным, так и безопасным. А простота и низкая стоимость позволят сделать его применение весьма распространенным. В итоге также можно добавить, что часть денег фонд выделил на различные наномази, растенияхищников, поедающих комаров, а также телефонмикроскоп с функцией диагностики малярии. Зная хватку Билла, хочется верить, что он не выбросил деньги на ветер и в дальнейшем данные методики действительно получат распространенность, ведь это во многом залог здоровой и успешной жизни.

На рисунке изображены яички до и после обработки излучением.

А вот и авторы разработки, Джеймс Тсурута (слева) и Паул Дайтон. Справа сам Билл Гейтс. Фонд Гейтсов был основан в 1994 и на данный момент располагает более чем 25 млрд. долларами под свои нужды.

NEC создала пульт ДУ, который работает без батареек Компания NEC занимается разработкой первого в мире пульта дистанционного управления, которому не нужны батарейки или какие-либо другие элементы питания. Более того, японская компания создала действующий прототип этого устройства. Правда, габариты у него довольно внушительные. Энергия, необходимая для работы электронных компонентов пульта ДУ NEC, генерируется благодаря нажатию пользователем его кнопок. При этом нет необходимости в множественном нажатии клавиш, прежде чем устройство заработает. Одно нажатие – одно действие, будь то включение

или отключение ТВ, переключение каналов, управление громкостью и т. д. Модуль, генерирующий электроэнергию при нажатии, разработала японская компания Soundpower, с которой NEC сотрудничает с 2006 года. В следующем году японский производитель планирует представить коммерческий вариант пульта ДУ без батареек. 2010 • ноябрь

новости

Raytheon показала в Фарнборо военную лазерную пушку На проходящем в Великобритании авиасалоне Фарнборо-2010 американский оборонный производитель Raytheon представил свою новую разработку – противосамолетную лазерную систему CIWS (Close-In Weapon System), которую можно устанавливать на собственную оружейную систему Raytheon. В компании говорят, что в мае провели тестирование лазера, и во всех тестах он успешно поразил беспилотные летательные аппараты. В компании говорят, что для производства мощного и устойчивого лазерного луча используется специальная генераторная установка, создающая 50-киловаттный луч, пригодный для поражения беспилотных летательных аппаратов, ракет, небольших кораблей и проч. «Идея использования лазера в качестве оружия появилась примерно тогда же, когда и сам лазер – примерно в 60-х годах», – говорят в компании. Изначально для производства оружейного лазера использовались химические компоненты, которые в результате реакции вырабатывали энергию, необходимую для получения луча. Подоб8

ноябрь • 2010

ные системы требовали очень много токсичных химических реактивов и были громоздкими по размерам. Персоналу, который работал с такими системами, даже приходилось носить специальную защитную одежду. Новое же поколение установок состоит из стеклянного или керамического материала, создающего лазер. В Raytheon рассказывают, что до недавнего времени недостаток подобных систем был в том, что их мощность уступала химическим системам, поэтому их применение в военной сфере было под вопросом. Теперь в компании говорят, что созданная система вполне пригодна для практического военного применения. Вице-президент Raytheon

Майк Буэн рассказывает, что устанавливать созданную систему можно на самолеты, военные корабли или грузовые автомобили. При этом в компании подчеркивают, что их система – это защитная технология, и создаваемое сопутствующее дополнение для CIWS в первую очередь предназначено для отражения атак, а не для нападения. Есть у новинки и один недостаток: для эффективного воздействия лазер должен достать до поверхности, которая не отражает излучение, а большая часть военных самолетов, в частности российские МИГи, это делают. Решить проблему стрельбы по отражающимся поверхностям компания обещает в ближайшие пару лет.

Биометрическая система идентификации пассажиров Новая биометрическая система идентификации пассажиров, получившая название SmartGate, была развернута в седьмом по счету аэропорту Австралии. http://www.youtube.com/watch?v=2SAnexoNUAM&feature=player_embedded

SmartGate – это автоматическая система, дающая пассажирам, прибывающим в международные аэропорты Австралии, возможность самостоятельного прохождения паспортного контроля без участия сотрудников аэропорта. Суть ее довольнотаки проста: она использует данные биометрического паспорта и технологии распознавания лиц для выполнения таможенных и иммиграционных проверок, которые обычно проводятся офицерами пограничной службы. Первоначально пассажиру необходимо подойти к специальному терминалу, положить паспорт на считывающее устройство, принять соглашение и получить временную карту, которая понадобится для дальнейшей идентификации личности. После этого он проходит к следующему терминалу, непосредственно перед залом ожидания, вставляет карту и некоторое время смотрит в камеру, находящуюся на уровне глаз. Через несколько секунд

До развертывания данной системы она была опробована более чем на 10 тыс. пассажиров в Сиднее и Мельбурне в период между 2002 и 2005 годом. За данный отчетный год SmartGate была применена более чем 900 тыс. раз в международных аэропортах Австралии по всей стране.

после проверки (если все прошло удачно) ему выдается билет и открывается проход в зал ожидания. Собственно, все, никаких очередей. Данная возможность пока распространяется только на

граждан Австралии и Новой Зеландии, но постепенно планируется распространение системы и на пассажиров других национальностей, имеющих биометрический паспорт (ePassport). 2010 • ноябрь

новости

Израильтяне изобрели виртуальную клавиатуру без клавиш О том, что экран – это, вообще-то, устройство вывода, а не ввода информации, а также то, что клавиатуры придумывались для стационарных устройств, вспомнили разработчики из израильской компании SnapKeys. Правда, совсем избавиться от прикосновений к дисплею им не удалось, зато в их варианте клавиатура не занимает на экране ни единого пикселя. SnapKeys упростила введение символов, поместив на чувствительном экране устройства четыре невидимые кнопки. За каждой из них закреплено по несколько букв, цифр, символов и знаков пунктуации. Пользователь большими пальцами нажимает на «клавиши» в нужной последовательности, а программное обеспечение быстро подбирает задуманные слова. Создатели своеобразной улучшенной версии системы

T9, названной 4K, обещают точность до 92% (в словаре английской версии около 100 тысяч слов). Кстати, поначалу людям будет предложено использовать наклейку, подсказывающую расположение символов. Однако авторы новинки уверены, что пользователи быстро выучатся и избавятся от нее, ведь с новой программой виртуальная клавиатура оставляет свободным весь экран. Израильтяне на собственном примере доказали, что такой способ ввода гораздо удобнее и быстрее: на сайте компании есть видео, в котором

Новинка подойдет устройствам, работающим на базе операционных систем Windows, Symbian и Android. По некоторой информации, бесклавишная клавиатура будет доступна уже через несколько месяцев, поначалу на европейских и китайском языках, а чуть позже на индийском.

один из разработчиков легко обходит существующий рекорд Гиннеса по количеству слов, напечатанных за минуту. Добавим, что выводом системы 4K на рынок займется компания Philips.

В Японии создадут половые клетки человека из стволовых Власти Японии рассматривают законопроект, разрешающий создание мужских и женских половых клеток – сперматозоидов и яйцеклеток – из индуцированных стволовых клеток, стволовых клеток, полученных из обычных, сообщила газета «Иомиури». По мнению сторонников проекта, одобрение создания половых клеток позволит открыть 10

ноябрь • 2010

принципиально новый этап в лечении различных видов бесплодия. До сих пор для стимулирования размножения клеток iPS в качестве основы использовались клетки мыши. Однако такой способ размножения клеток iPS, полученных из клеток кожи человека, вызвал опасения ученых из-за вероятности присутствия неизвестных вирусов в клетках мышей.

Создана новая технология отображения 3D Полное разрешение стандарта высокой четкости в трехмерном варианте, без искажений линий и цветов, демонстрирует опытный образец 23-дюймового монитора, созданный германской компанией Infitec и швейцарской фирмой Optics Balzers в рамках европейского инновационного проекта EUREKA. Партнеры поставили целью преодолеть недостатки распространенных способов создания 3D-изображений. Речь о просмотре кинолент и компьютерных иллюстраций с поляризационными очками или «оптикой» с ЖК-затворами. Они сильно затемняют окружающую экран обстановку. К тому же новейшие 3D-телевизоры зачастую показывают великолепную трехмерную картинку только при прямом положении головы. Наклон в сторону – и появляются ореол, искажения цветов. Авторы нового ЖК-дисплея, названного Dualplex, в некотором роде вернулись к истокам – очкам с цветными фильтрами. Они и сегодня применяются для просмотра трехмерных снимков в печатных журналах, используются в некоторых 3Dкинотеатрах. Однако проект Infitec и Optics Balzers – новое прочтение давней идеи. В основе проекта – принцип мультиплексирования волн. Он означает, что для правого и левого кадра используются свои тройки базовых цветов (крас-

ный, зеленый, синий), несколько отличные по длине волны. Фильтры в очках должны обладать высокой избирательностью. Вырезая из суммарного спектра очень узкие участки, такие очки оставляют для каждого глаза видимым только «свое» изображение. В случае с монитором проблема была не столько в подборе филигранно настроенных фильтров, сколько в получении требуемого спектра излучения экрана. Тут потребовалось поработать над задней подсветкой – подобрать четыре типа светодиодов (два зеленых, один красный и один синий) с нужными частотами излучения. Ну

Конечная цель проекта – добраться до домашних экранов. Но первоначально, скорее всего, новинка будет востребована в профессиональной сфере. Скажем, для невиданной по качеству 3D-визуализации томографии, что неоценимо в хирургии.

и, разумеется, для вывода изображений по новому методу был создан оригинальный софт. Результат, как гласит прессрелиз EUREKA, – меньшая нагрузка на глаза, возможность просматривать картинку под любым углом и с любой стороны, с наклоном головы – и все это без искажений и затемнений. Партнеры подали заявки на патенты в нескольких странах.

С появлением поляризационных и активных фильтров люди уже начали подзабывать старые добрые красные и зеленые стеклышки. Но они вернулись, только на новом витке своей эволюции. 2010 • ноябрь

новости

Физики измерили замедление времени в лаборатории Эффекты изменения хода времени, зависящие от скорости объекта и силы гравитации, ранее ученые могли обнаружить только при наблюдении за космическими объектами, либо при измерении хода атомных часов, расположенных на стремительных спутниках и высоко летящих самолетах. Теперь удалось уловить те же самые явления, не выходя из лаборатории. Недавно специалисты из Национального института стандартов и технологий (NIST) на основе ионов алюминия создали самые точные атомные часы в мире. Они работают почти в 40 раз равномернее, чем цезиевые, которые являются международным стандартом (колебания между энергетическими уровнями цезия фигурируют в самом определении секунды). Казалось бы, ультравысокая точность новых часов (ошибка в секунду у них накапливается за 3,7 миллиарда лет) не может иметь никакого практического применения. Однако, физики NIST поставили опыты, реализовать которые можно было только с «алюминиевыми» хронометрами. Согласно специальной теории относительности, время для движущегося объекта замедляется. В новом эксперименте ученые использовали двое синхронизированных при помощи оптического кабеля «алюминиевых» атомных часов. 12

ноябрь • 2010

Время для часов на стене идет чуть быстрее, чем для хронометра, расположенного ближе к полу. Но разница столь мала, что возможность замерить ее инструментально представлялась чистой фантастикой. До сего дня.

В одних ион оставался на месте, а в других постоянно прыгал внутри ловушки со скоростью 4 метра в секунду. Мизерная разница в скорости породила и столь же малое различие в ходе времени, которое, однако, удалось засечь как сбой размером в два такта на каждые 10 квадриллионов «тик-так». Что до действия на время силы тяжести, то тут авторы воспользовались градиентом

Один из авторов сенсационного опыта Тиль Розенбенд (Till Rosenband) вместе с ранней версией квантовых «алюминиевых» часов.

гравитационного поля Земли. В ходе проверки этого аспекта общей теории относительности ученые сначала поставили одни атомные часы на 17 сантиметров ниже вторых, а затем перенесли первые на 33 см вверх. Такой сдвиг по вертикали породил смещение в отсчете времени, равное четырем тактам на каждые 100 квадриллионов. Величина рассогласования соответствовала предсказанию Эйнштейна – отклонению в ходе часов на 3 микросекунды в год на один километр разницы в высоте над землей.

Японцы создали робота для выполнения тяжелых работ И снова Япония отличилась. Понятно, что не в выращивании картошки или там сборе урожая пшеницы с 1 га. Нет, японцы, как водится, снова создали робота – но на этот раз это еще более необычный робот, чем мы слышали до сих пор. Мы публиковали множество новостей о роботахкосмонавтах, роботах-посудомойках и роботах, которые приносят пиво из холодильника. А что вы скажете о роботе, который способен выполнять тяжелые физические работы, заменяя человека? Этого робота разработала совместная группа ученых из Kawada Industries и Национальный институт промышленных наук и разработок. Знаете, зачем? Оказывается, в Японии просто катастрофически не хватает рабочих, способных, например, днями таскать ящики туда-сюда. В итоге пришлось найти замену людям-чернора бочим, создав робота-разнорабочего. И это совсем не шутка – робот, получивший маркировку HRP-4, как раз и создан для выполнения рутинной тяжелой работы. Правда, ростом этот робот сравним с десятилетним ребенком. А вот может он многое – HRP-4 способен даже петь, если уж понадобится такая функция. Но основная его задача – выполнение физических задач: перенос грузов, слежение за процессом переноса грузов и прочее. Не знаем, правда, способен ли этот робот копать, но думается, что японцы могут научить «железное дитя» и не такому. К слову, HRP-4 способен различать голосовые команды, пока что только на японском языке. Думается, что «научить» его распознавать другие языки не представляет особой технической сложности. Высота робота составляет 151 сантиметр, а количество суставов – несколько десятков, что позволяет роботу и плавно двигаться, и выполнять широкий ряд задач. Кроме того, робота можно «научить» выполнять новую работу благодаря «умному» программному обеспечению.

Правда, мы не знаем, кто из работодателей согласится «взять на работу» робота стоимость в 300 тысяч долларов – вероятно, на такую цену согласятся только крупные банки, чтобы робот перетаскивал золотые слитки. В общем, сложно себе представить широкий круг потребителей для HRP-4. Руководство компании, конечно, обещает наладить выпуск более дешевых роботов, но только насколько дешевых? Вряд ли их стоимость будет составлять пару тысяч долларов…

2010 • ноябрь

открытия

техника, вселенная, время

На Титане обнаружены новые признаки жизни

Как обычно, новые данные о Титане принес зонд Cassini.

ноябрь • 2010

Необычное распределение веществ в атмосфере спутника Сатурна и на его поверхности подкрепляет версию о существовании там микроорганизмов. И хотя у найденных аномалий, как уточняют специалисты, вполне может найтись и абиогенное объяснение, бактерии Титана – один из вероятных кандидатов в виновники наблюдаемых чудес.

Еще пять лет назад ученые предположили, что на Титане может существовать необычная форма жизни – организмы, производящие метан. Дышать такие существа должны водородом, а в пищу употреблять ацетилен. Присутствие таких бактерий приводило бы к различию в концентрации водорода в толще атмосферы Титана и близ его поверхности. То же верно и в отношении ацетилена: на поверхности его практически не должно быть, если микробы его постоянно съедают. Именно такой результат и принес анализ данных со спектрометров Cassini. Никаких признаков ацетилена внизу не найдено, хотя ультрафиолет должен постоянно производить его в атмосфере спутника из имеющихся там веществ. Аналогично обстоит дело с водородом. Ультрафиолет в верхней атмосфере разлагает метан и все тот же ацетилен, так что водород на грунт Титана поступает не меньшим потоком, чем убегает в космос. Но на самой поверхности водород исчезает. Возможное абиогенное объяснение: синтез метана из водорода и ацетилена на поверхности Луны. Но в силу низкой температуры на Титане такие реакции могут быть запущены только в присутствии мощного катализатора, например неких неизвестных еще минералов, сообщают исследователи в пресс-релизе Лабора-

Озера на Титане содержат этан, пропан, метан, другие углеводороды и, по некоторым оценкам, совсем немного ацетилена. Титан – единственное известное тело в Солнечной системе, помимо Земли, где есть жидкость на поверхности и ее круговорот.

тории реактивного движения. И хотя бритва Оккама заставляет выдвигать биологическую версию в последнюю очередь, открытие ранее предсказанных аномалий для сторонников внеземной жизни – оптимистичный сигнал.

там должен быть. Объяснение: из атмосферы постоянно выпадает столь много органических соединений, что они укрывают лед слоем от нескольких миллиметров до сантиметров (это на суше, а глубина озер еще точно не известна). В частности, при-

Титан – настоящая кладовая органики. Вот еще одно подтверждение: на поверхности не найден водяной лед, хотя он

боры обнаружили на поверхности Титана бензол и еще один сложный углеводород, пока неопознанный. 2010 • ноябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

DTV Shredder взялся проторить дорогу гусеничным самокатам

К идее предельной миниатюризации персонального вездехода изобретатели возвращаются снова и снова, но каждый раз такая техника оказывается бесконечно далекой от совершенства. Авторы новой разработки надеются, что уж им-то точно повезет. Ведь у канадцев получилась гремучая смесь скейтборда, самоката Segway и боевого гусеничного робота. Гремучая – и потому что взрывная, и потому что дико гремит.

Балансирование на таком аппарате если не является искусством, то определенной сноровки требует точно. Между тем создатели машины прочат ей необычайно широкое распространение.

http://www.youtube.com/watch?v=H5ADbwfktYs&feature http://www.youtube.com/watch?v=hh2nLWYnxkM&feature http://www.youtube.com/watch?v=GonNsvenVPc&feature http://www.youtube.com/watch?v=vAIG8cygZ_c&feature

Испытания нового аппарата по имени DTV Shredder показали, что поездки на нем – дело лихое и эффектное. Но для создавшей скейт-вездеход

ноябрь • 2010

канадской компании BPGWerks важна не эффектность, а эффективность. «Шредер» неплохо идет по снегу, песку, жидкой грязи, камням и так

Существует две версии управления «Шредером» – при помощи жесткого руля, напоминающего «кочергу» от все того же самоката Segway, либо посредством пульта, удерживаемого одной или двумя руками и соединенного с «самоходкой» гибким кабелем.

далее, забирается на подъем до 40 градусов и переживает прыжки с трамплинов. Но до главного прыжка – с конвейера на рынок – вездекат пока не дожил. Длина аппарата – 76 см, ширина – 53, а высота – 43 см. Весит микровездеход 38-57 килограммов (в зависимости от оснащения). При этом он может буксировать небольшой прицеп и перевозить в общей сложности до 550 кило (включая водителя). На покорение высот новинку толкает 200-кубовый бензиновый моторчик марки Honda мощностью, по разным данным, 14-18 лошадиных сил. Он позволяет «Шредеру» развивать 30 миль в час (48 км/ч). Углепластиковая рулевая колонка установлена на последней версии гусеничного самоката. Скорее всего, таким руль и будет в окончательном варианте, поскольку на высокой скорости да на пересеченной местности удерживаться на аппарате «поскейтбордистски» не всегда удобно и уместно. И это несмотря на амортизацию ударов и хорошую маневренность. К слову, радиус разворота «Шредера» равен 1,2 метра: почему бы не заставить его разворачиваться по-танковому, на месте, – не ясно. Основатель BPG-Werks Бенджамин Посс Галак 2010 • ноябрь

дело техники (Benjamin P. Gulak – отсюда и BPG) хорошо известен нам по изобретению двухколесного моноцикла Uno. Нынче в Массачусетсе работает еще одна небольшая компания, созданная Галаком, – BPG-Motors. Она трудится уже над третьим прототипом Uno, предсерийным. Его официальная премьера, со слов Бена, должна состояться в ближайшем будущем, и мы об этом обязательно расскажем. Ну а пока в центре нашего внимания находится все же Shredder. О постановке «Шредера» на конвейер пока ничего не слышно, однако компания уже предлагает внести предоплату в $250 и записаться в лист ожидания. Цена на аппарат колеблется в пределах $10-15 тысяч, в зависимости от опций. Между тем рассчитывать только на покупателейчастников BPG-Werks было бы рискованно. Так что Галак и его компаньоны надеются и на госзаказ. Недаром в минувшем августе Shredder был официально представлен на выставке-конференции военных транспортных средств Military Vehicles, прошедшей в Детройте. Патрулирование и разведка, спасательные операции и эвакуация раненых – таково позиционирование гусеничного скейта. «Шредер» может тащить за собой мини-прицеп 18

ноябрь • 2010

«Телевизионная» аббревиатура DTV означает двухгусеничное транспортное средство – Dual Tracked Vehicle.

техника, механизмы, электроника

Вообще-то родился «Шредер» в прошлом году, но только теперь нарисовалась перспектива его выпуска. На левом верхнем кадре аппарат тестирует сам Бенджамин Галак.

с носилками или коробками с боеприпасами. Особый шик новинке придает переключение в «беспилотный» режим – на радиоуправлении. Кстати, компания величает свой «Шредер» модульной платформой. Это значит, что части персонального «трактора» могут быть адаптированы под разные миссии. На него даже можно поставить пулемет, превратив в средство атаки или обороны. В таком варианте возможность теле управления окажется особенно ценной. И надо ли говорить, что «Шредер» готов принять на борт видеокамеры и иные датчики? Тут просматривается явная аналогия с роботами от Segway, одна из ипостасей которых как раз разведывательная и спасательная. А еще самоходные платформы с различными типами шасси могут нести и полицейское оборудование, и средства пожаротушения, ну и все тот же универсальный прицеп буксировать. Однако успеху канадского «гусеничного сегвея», и далеко не только среди военных, может помешать громко стрекочущий звук моторчика. В каких-то случаях потребители с ним смирятся, в других он вряд ли порадует наездников. Кроме того, массовое применение «Шредера» в войсках может затормозиться чересчур крутым нравом новинки. 2010 • ноябрь

дело техники Тогда как авторы изобретения пишут о ее низком центре тяжести и удобстве управления, Галак честно признает, что скрещивал скейтбординг с мотокроссом. А каждый ли способен после прыжка с холма или преодоления каменистого брода остаться в седле кроссового мотоцикла? Поездка на весьма мощной (для своего веса) гусеничной самоходке обещает быть не менее напряженной. А может, ни к чему «Шредеру» военный рынок? Вполне возможно, куда больше удастся заработать на ниве спорта и активного отдыха. И прежде чем вернуться к этому вопросу, стоит посмотреть на предшественников и нынешних соперников канадского вездехода. Приблизительный (если не по размерам, то уж по назначению точно) аналог из прошлого – немецкий гусеничный «Кеттенкрад», порождение Второй мировой. Аналог из будущего – проект моногусеничного мотоцикла, опять же из Германии. Еще вспоминается австралийский Wheelman – аппарат хоть и колесный, но очень похожий по идеологии, эдакий личный микровнедорожник, управление которым очень похоже на скейтборд. Но если Wheelman быстр на траве и грунте, то американская «доска» Mattracks Powerboard 20

ноябрь • 2010

Реакция Пентагона на предложение BPG-Werks осталась «за кадром». Если компания Галака получит какой-нибудь заказ, это будет грандиозным успехом. По словам Бенджамина, сейчас его компания проводит совместно с военными тесты «Шредера».

позиционируется как моторизованный сноуборд. Ее единственная гусеница тоже

приводится в движение миниатюрным ДВС. Предельная скорость

техника, механизмы, электроника

В отличие от «Шредера» на бревно Mattracks Powerboard, конечно, не заедет: гусеница едва выступает из плоскости корпуса-лыжи. Зато по глубокому снегу – милости просим. А просят за Powerboard, кстати, примерно $2,5 тысячи.

мотосноуборда составляет 29 км/ч. Весит устройство 68 килограммов. Мощность 200кубового моторчика – 6,5 л.с. Но ближе всего к канадскому изобретению – гусеничные моторизованные скейтборды Powersports Board от австралийской компании Scarpar. Движимые несколькими «лошадками» мини-ДВС, эти быстрые аппараты неплохо чувствуют себя практически на любой поверхности, кроме, конечно, воды. Совершенствованием гусеничных мотодосок Scarpar занимается много лет. Первый прототип «борда» был построен в 2004-м, а второй – в 2007-м. Что интересно, никаких претензий на военное будущее этого аппарата не прозвучало: свои творения Scarpar адресует любителям экстремального спорта. Но и в таком ключе идея не пошла. Технический курьез так и не стал продуктом. Может, дело в прогнозируемой цене – порядка $3 тысяч, а может, в шуме. Не зря на видео вместо звука мотора поставлена музыка. Провал замысла фирмы Scarpar является тревожным намеком и на возможную судьбу DTV Shredder. Сейчас, правда, австралийцы работают над электрической версией своей внедорожной гусеничной доски. Представить ее они обещают в конце 2010-го – начале 2010 • ноябрь

дело техники 2011 года, причем по плану должен быть наконец налажен и серийный выпуск. Коммерческий успех всех этих близких по сути аппаратов остается под большим вопросом, хотя мелкосерийное производство причудливых спортивных снарядов разработчикам по силам. И ведь, что забавно, по стопам первопроходцев продолжают идти изобретатели очередного «велосипеда», то бишь гусеничного скейта. Еще один претендент на внимание публики зовется Vertrax Skateboard. Это пока только концепция, придуманная дизайнером Брайсоном Ловеттом (Bryson Lovett). По его замыслу, Vertrax движет электропривод. Пришел ли Брайсон к такому решению интуитивно или послушал визг и грохот, издаваемый реально работающими аппаратамипредшественниками, – не известно. Тишина электромоторов понравится и спортсменам, и, разумеется, военным. Или в обратном порядке. Все-таки запросы оборонки нередко Два прототипа гусеничных скейтбордов Scarpar на испытаниях показали весьма неплохую для аппаратов такого размера проходимость. Здесь они показаны вперемешку (внешне модели схожи), а на видео можно оценить в действии вторую версию.

ноябрь • 2010

техника, механизмы, электроника

Электрические гусеничные доски компании Scarpar пока можно увидеть только на рисунках. Вверху – ранняя версия дизайна, внизу – современная.

служили локомотивом технического прогресса. Ну а распространение гусеничных досок во многом будет зависеть от их покладистости. Иначе максимум, на что смогут надеяться создатели таких устройств, – это обеспечение весьма специфических соревнований по зубодробительным видам спорта. С благозвучным наименованием такого «гусеницебординга» в английском языке проблем не возникнет,

поскольку и тут ключевым словом является «track».

Если химики с физиками выдадут на-гора какие-нибудь новые батареи, с увеличенным отношением емкости к весу, возможно, такие футуристические транспортные средства наконец-то выйдут из стадии концептов и опытных экземпляров. 2010 • ноябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Датчане штурмуют космос на самодельной ракете

Команда инженеров-любителей сообщила об окончании постройки ракеты, способной доставить человека в ближнее космическое пространство. Уже 31 августа 2010 года энтузиасты провели первые летные испытания своего детища. На данном этапе внутрь аппарата поместят манекен, обвешанный датчиками, которые замерят перегрузки, вибрации и иные параметры на старте.

http://www.youtube.com/watch?v=FwuwXCPYXvI&feature http://www.youtube.com/watch?v=7YX-WzUMGZI&feature http://www.youtube.com/watch?v=tomrnnMeZp4&feature

«Отцы» необычной ракеты проверяют комфортность нахождения внутри пассажирского отсека.

ноябрь • 2010

Происходящее куда больше напоминает фильм 2006 года «Астронавт-фермер» (The Astronaut Farmer), чем творящуюся здесь и сейчас реальность. В случае с датскими конструкторами все даже удивительней.

Если в упомянутом фильме грезившему звездами героическому фермеру постоянно строили козни власти, военные и спецслужбы, то реальные «самоделкины» особых трудностей не испытали. Мало кто мог вообще подумать всерьез, что энту-

техника, механизмы, электроника

также эксперт по ракетным движкам. Фон Бенгтсон – председатель подкомитета по космическому туризму Американского института аэронавтики и астронавтики. По словам Мэдсена, первый вариант 9-метровой ракеты должен будет достигнуть планки в 150 километров над Землей. После выработки топлива ступень HEAT1X отделит пилотируемую капсулу Tycho Brahe. В дальнейшем отслеживать аппарат планируется при помощи обычной GPS-навигации. Также во время первого старта датчане намерены так или иначе получить данные, необходимые для модернизации ракеты.

Связку ракеты-носителя и микроскопического суборбитального корабля назвали HEAT1X – Tycho Brahe. Разумеется, в честь знаменитого датского астронома.

зиасты чуть ли не у себя во дворе построят суборбитальную пилотируемую ракету. Но вот она, полюбуйтесь. Стартовавший в 2004 году проект, финансировался только на пожертвования спонсоров и (большей частью) заинтересованной общественности. Руководят предприятием Кристиан фон Бенгтсон (Kristian von Bengtson, на фото под заголовком он слева) и Питер Мэд-

сен (Peter Madsen, он в капсуле), активные члены сетевого сообщества SomethingAwful, через которое и собирали средства на безумную затею. Колорит союзу Кристиана и Питера, который породил отстроившую ракету компанию Copenhagen Suborbitals, добавляют детали биографии партнеров. Мэдсен – капитан и проектировщик самой крупной в мире самодельной подлодки UC3 Nautilus, а

В процессе постройки ракеты, кстати, инженеры вели подробный технический блог, к сожалению, только на датском. 2010 • ноябрь

дело техники Внутри «Тихо Браге» космотурист будет прочно привязан к креслу, свободно двигать он сможет лишь руками, чтобы вносить коррективы в программу полета, а также доставать при необходимости запасную кислородную маску или пакетик на случай тошноты. Согласно расчетам фон Бенгстона и Мэдсена, перегрузки на старте не окажутся для пассажира чересчур тяжелыми. В целом организаторы полета полны оптимизма насчет способности обитателя капсулы выдержать в вертикальной позе ускорение «около 3 g». По истечении 60 секунд двигатель ракеты прекратит работу, а отделенный от ускорителя микрокорабль продолжит подниматься вверх по инерции. А так как в ракете практически отсутствуют средства управления, пассажиру придется довериться действию законов баллистики и аэродинамики. Единственное, на что космотурист способен повлиять, – это неприятное вращение или рыскание капсулы. Гасить их во время движения по параболе уже за пределами атмосферы пассажир сможет при помощи крошечных движков ориентации на сжатом газе. В конце полета аппарат приземлится на парашютах. В «Тихо Браге» предусмотрены радиостанция и отсеки для научной аппаратуры, которую могли бы предоставить институты. И само собой, в аппарате имеется 26

ноябрь • 2010

Датчане уже испытали парашют и отработали на макете подъем приводнившейся капсулы из моря.

техника, механизмы, электроника

нужно проверить без человека на борту. В перспективе датчане собираются создать целую линейку суборбитальных ракет, чтобы «дать людям индивидуальные средства для путешествий в космос». Заявленная дата старта, по некоторым оценкам, может быть перенесена из-за плохой погоды в море или из-за потенциальной задержки в доводке и перебазировании стартовой платформы. Если датчане в конце концов успешно проведут запуск уже с человеком на борту, компанию Copenhagen Suborbitals можно будет причислить к своеобразному космическому клубу организаций, отправлявших человека в космос, где помимо агентств России, США и Китая, обосновалась фирма Scaled Composites. Ее ракетоплан в ходе третьего полета достиг отметки в 112 километров.

Запуск будет произведен в Балтийском море на расстоянии порядка 200 километров от датских берегов. Ракета отправится в полет с плавучей платформы, буксируемой «Наутилусом» Мэдсена.

несложная система жизнеобеспечения, поставляющая покорителю космоса кислород и удаляющая углекислый газ. Двигатель HEAT1X – это гибрид. Он работает на твердом топливе, но окислителем служит жидкий кислород. Движок уже

был успешно испытан в феврале и мае 2010 года. Смотрите видео с последнего «прогона» (ссылка вначале статьи). Авторы конструкции обещали испробовать все прелести такого полета в первую очередь на себе, но сначала, конечно, ракету

Специально для параноидально настроенных личностей на прессконференции по поводу «рождения» ракеты Мэдсен и фон Бенгтсон особо подчеркнули, что она предназначена исключительно для мирных целей и информация о ее конструкции не будет держаться в секрете. 2010 • ноябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Летающее авто встанет на конвейер сразу во втором поколении

Этот двухместный аппарат больше напоминает не автомобиль, а легкий самолет. Но он способен легально ездить по дорогам общего пользования. Его крылья автоматически складываются, а тяга мотора перераспределяется на ведущие колеса. По мере продвижения от концепта к серии эта чудо-машина прошла эволюцию. Кстати, «эволюция» – один из возможных переводов имени новинки.

Мелкосерийный выпуск диковинного транспортного средства должен начаться в конце 2011 года, – уверяет производитель.

Летающий автомобиль Transition, впервые взлетевший в прошлом году, сделал еще несколько шагов к рынку. В частности, создавшая этот уникум американская компания Terrafugia на днях объявила об организации производственных мощностей в городке Воберн (Woburn) в Массачусетсе, где базируется и сама фирма.

ноябрь • 2010

Число заказов на Transition уже достигло 70. Желающим пополнить список предлагается внести аванс в $10 тысяч. Между тем минувшим летом на шоу экспериментальной авиатехники AirVenture 2010 в Ошкоше (Oshkosh), штат Висконсин, Terrafugia обнародовала дизайн и особенности второго поколения своего летающего автомобиля.

техника, механизмы, электроника

Новый аппарат взял от прежнего имя Transition, а к названию того Transition, что уже летает, теперь пришпилена добавка Proof of Concept (доказательство концепции). Особенности нового Transition: крыло с оптимизированным профилем и механизмом складывания, работающим более плавно, задний привод на земле при помощи бесступенчатой трансмиссии (воздушный винт во время поездки фиксируется), независимая подвеска колес, контактный экран на панели приборов с интуитивно понятным интерфейсом. Основные характеристики машины таковы. Вес аппарата составляет 440 килограммов, а нагрузка – 210 кг. Размеры на

Новый Transition похож на старый, вместе с тем в исправленной «мордочке» больше читается автомобиль.

Пока первый прототип Transition (вверху) радовал публику на авиашоу, американские инженеры расписывали достоинства «перерисованной» модели, которая и будет производиться серийно. Внизу показан ее макет.

земле: длина – 6 метров, ширина – 2,3, высота – 2 м. При превращении в самолет меняется только ширина – размах крыльев равен 8 метрам. Мощность двигателя – 100 лошадиных сил. Максимальная скорость полета Transition достигает 185 километров в час, крейсерская – 172 км/ч. Дальность полета – 787 км, длина разбега – 518 метров. Расход топлива в воздухе – 18,9 литра в час, на шоссе – 6,7 л/100 км (при скорости 105 км/ч). Объем бака – 87 л.

Любопытно, что в 2006 году, пока Transition существовал только на бумаге, его авторы называли цену в $148 тысяч. В 2007-м, объявив о начале приема заказов, ценник оставили прежним, а также заявили, что к покупателям машина попадет в 2009-м. Это был чересчур оптимистичный прогноз. В 2009-м, когда летающий автомобиль был построен и впервые испытан в небе, заявленная на него цена уже поднялась до $194 тысяч, 2010 • ноябрь

дело техники а срок поставок был перенесен на 2011 год. Теперь же Terrafugia предполагает, что цена на ее удивительное летающее авто составит $200-250 тысяч. Точное значение будет определено позднее. Для сравнения: легкий двухместный винтовой самолет в США можно купить примерно за $110 тысяч (во столько оценены наиболее демократичные модели), но по автомобильным дорогам ездить на нем, разумеется, нельзя.

Двойное применение или бесшовный переход от приземления на полосу маленького аэродрома до короткого вояжа к самым дверям дома – главный магнит Transition. Само слово это, кстати, означает «переход», «связующее звено». Но для рыночного успеха еще было важно, чтобы это изобретение официально классифицировалось как легкий спортивный самолет. Ведь лицензию пилота на машины такого типа получить легче.

По сравнению с начальной спецификацией Transition в новой версии сократилась «максималка» в воздухе, зато выросли запас горючего и дальность полета. Также немного большими оказались ширина машины со сложенными крыльями и ее длина. Но это летающее авто по-прежнему должно умещаться в гараж типичного американского дома.

ноябрь • 2010

Американская компания называет Transition «пригодным для дорог летательным аппаратом» (Roadable Aircraft). Помимо прочего это означает автомобильную светотехнику и вполне умеренный расход топлива на шоссе.

Увы, как инженеры ни старались сократить массу конструкции, максимальный взлетный вес шедевра все равно вышел равным 650 килограммам. А это на 50 кг больше, чем планка, установленная для упомянутого класса летательных аппаратов. И вот тут федеральное управление авиации США (FAA) пошло навстречу компании. Для Transition было сделано исключение: в минувшем июне FAA позволило набрать трансформируемому самолету «лишние 50 кило». Как пишет компанияразработчик, эти полцентнера идут как раз на те вещи, что отличают летающее авто от обычных самолетов. А это элементы,

техника, механизмы, электроника

необходимые, чтобы уложиться в автомобильные нормы безопасности: надувные подушки, прочная клетка салона и энергопоглощающие зоны деформации кузова. Теперь Terrafugia смело строит планы на будущее. В пресс-релизе она сообщает: «После восторженных откликов на презентацию дизайна следующего поколения Transition в Ошкоше мы строим два прототипа. Один пройдет интенсив-

Transition первого поколения доказал, что умеет летать. Теперь его наследнику надо показать, что он способен сыграть роль автомобиля если не универсального (два места и минимум багажа – все-таки маловато), то второго в семье.

ные дорожные тесты, а второй будет использоваться для завершения летных сертификационных испытаний». Трудно сказать, станет ли яркая концепция автомобилясамолета гарантией от провала всей бизнес-идеи. Но вот владельцам Transition обещана повышенная безопасность. Комплектация новинки предусматривает аварийный парашют, выдерживающий всю машину целиком.

К 2013 году компания намерена увеличить штат своего производственного подразделения, с тем чтобы отреагировать на предполагаемый рост спроса. Не окажется ли прогноз Terrafugia и на этот раз излишне оптимистичным – зависит от реакции первых покупателей. 2010 • ноябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Создан одноколесный электроскутер

В случае если наездник в процессе движения попросту вылетел из седла, аварийные предохранительные выключатели экстренно остановят движение мотоцикла.

http://www.youtube.com/watch?v=t7uvv7EYqg0&feature http://www.youtube.com/watch?v=0wTfQiGFAKE&feature

ноябрь • 2010

Американская компания Ryno Motors представила электрический моноцикл, который удерживается в вертикальном положении благодаря гироскопическому датчику, по аналогии со знаменитым самокатом Segway.

техника, механизмы, электроника

Аппарат, бесхитростно названный Ryno, управляется очень просто: наклонился вперед – ускорился, откинулся назад – притормозил. Более всего эта система напоминает так и оставшийся на бумаге проект Bombardier EMBRIO. Прототип устройства уже способен подниматься на 30процентные склоны и преодолевать без «заправки» порядка 48 километров. Максимальная скорость Ryno – 40 км/ч, время подзарядки – около 90 минут, масса – 57 килограммов. Скрытые внутри конструкции датчики постоянно контролируют баланс мотоцикла во время движения. Система мониторинга состояния батареи в Ryno представлена в виде многоцветного индикатора: при полной зарядке он светится зеленым, когда остается 25% заряда – желтым и 5% – красным. Дальше управление просто отключается. Идею необычного скутера подала тринадцатилетняя дочь владельца Ryno Motors Криса Хоффманна (Chris Hoffmann, на фото внизу он показан c первой версией Ryno). Однажды на рыбалке она заявила, что увидела одноколесный мотоцикл в игре и хотела бы ездить в школу на точно таком же. Вдохновившийся Хоффманн по возвращении домой начал собирать прототип, запчастей для которого хватило в его собственном гараже.

Из видеороликов вполне очевидно, что главное достоинство нового моноцикла, помимо хорошей маневренности, это крайне компактные габариты. Предполагается, что цена Ryno для жителей США составит $3500. 2010 • ноябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Японский парусник плывет на Венеру

Японцы намерены в ближайшее время отправить солнечные парусники в разные уголки нашей системы, и в частности – к Юпитеру, как показано на этом рисунке. Никогда еще аппараты такого типа не забирались столь далеко.

ноябрь • 2010

Его название – это сокращение, а также дань памяти легендарному греческому герою, поднявшемуся к Солнцу. «Но в отличие от мифического Икара IKAROS не упадет», – спешит заверить представитель японского космического агентства Юити Цуда (Yuichi Tsuda). Хочется верить, ведь перед нами – первый солнечный парусник, вознамерившийся улететь далеко от Земли.

техника, механизмы, электроника

18 мая 2010 года из космического центра Танегасима (Tanegashima) отправился в путь японский солнечный парусник IKAROS. В имени – аббревиатура: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun. Перед нами межпланетный аппараткайт, ускоряемый солнечной радиацией. На околоземную орбиту парусник был выведен как сопутствующая нагрузка. Главный же подопечный, которого в тот запуск поднимет в небо ракета-носитель H-IIA, – межпланетная станция AKATSUKI (она же PLANET-C). Данный 640-килограм На разработку и постройку аппарата IKAROS, показанного здесь в развернутом виде, японцы потратили $53,2 миллиона.

Японский аппарат AKATSUKI должен выйти на эллиптическую орбиту вокруг Утренней звезды с высотами от 300 до 80 тысяч километров. Такой широкий разброс позволит зонду исследовать все аспекты погодной кухни Венеры в разном масштабе.

мовый аппарат (половина из этого количества – топливо) предназначен для изучения Венеры. На его борту – множество различных камер и антенн. Они должны помочь AKATSUKI добыть новые сведения об атмосфере нашей горячей соседки, о ее вулканах и молниях, плавающих на разных высотах облаках. IKAROS, который полетит тоже ко второй планете, только самостоятельно, оборудован кое-какими датчиками. Но его задача – первое крупномасштабное испыта2010 • ноябрь

дело техники ние экзотической пока еще технологии в дальнем космосе. Напомним, солнечные паруса, разработанные для работы именно в такой роли (а не как отражатели для освещения Земли), первыми запустили в космос именно японцы. Произошло это в 2004 году. В тот раз сверхтонкие пленки не успели изменить свою скорость под действием света: в ходе эксперимента был проверен только механизм развертывания серебристого полотна. Теперь же успешное прохождение этапа раскрытия паруса – лишь цель-минимум для полета IKAROS (и это будут первые недели миссии). Главная же мечта создателей аппарата – демонстрация маневрирования и значительных изменений орбиты при помощи солнечного паруса в ходе его полета к Венере. На эту фазу испытаний отводится шесть месяцев. Если все пойдет по плану, японский парусник опередит большой американский проект. Парус IKAROS представляет собой квадрат со сторонами чуть больше 14 метров. Создан он из полимидной пленки толщиной всего 7,5 микрометра. В нескольких местах к этой мембране добавлены ультратонкие (25 36

ноябрь • 2010

Этапы миссии IKAROS.

микрометров) солнечные батареи. Они будут питать различные приборы парусника, в том числе расположенные на парусе же сенсоры – счетчики ударов космической пыли. Развертывание японского паруса будет проходить в два этапа. На первом аппарат отделится от ракеты-носителя,

медленно вращаясь вокруг своей оси (5 оборотов в минуту). После того как парусник займет нужную позицию по отношению к Солнцу, его вращение нарастят до 20 оборотов в минуту. Замки освободят четыре грузика, укрепленные на четырех концах полотна. Они вытянут в стороны «усы» –

Фазы раскрытия солнечного паруса IKAROS.

техника, механизмы, электроника

части сложенного паруса. На втором этапе откроются другие фиксаторы и начнется расправление полимерной пленки. Эту ключевую часть преображения солнечной яхты японцы именуют динамической (первую же – статической), хотя в обоих случаях межпланетный зонд будет вращаться. В развернутый парус начнут ударять солнечные лучи. Изменяя угол между ними и плоскостью пленки, инженеры заставят аппарат двигаться в нужном направлении. IKAROS – это первый солнечный парусник, который выйдет за пределы околоземной орбиты. Он же – первый, что совместит двигательные возможности космического паруса с его же ролью солнечной батареи. «Наличие электроэнергии позволит нам перемещаться по Солнечной системе все дальше и более эффективно», – пояснил Цуда. И действительно, в ближайших планах JAXA значится куда более внушительный проект. Следующий японский солнечный парусник будет представлять собой «цветок» диаметром 50 метров. И такой крупный аппарат инженеры из Страны восходящего солнца еще именуют «средним», недвусмысленно намекая на масштабы развития всей программы и рост раз-

Схема межпланетного зонда IKAROS.

меров японских солнечных парусов. Интересной особенностью этой второй машины будут интегрированные ионные двигатели, которые помогут солнечному паруснику маневрировать на пути к месту назначения и непосредственно около него. А цель данного космического аппарата куда более далекая,

нежели Венера: это Юпитер и Троянские астероиды (Jupiter Trojans). Дату старта «цветка» японцы пока называют только приблизительно: конец 2010 года. Окончательное же решение о запуске гигантского наследника аппарата IKAROS будет принято в зависимости от успехов венерианской миссии.

Полёт солнечного парусника к троянцам может стать одним из самых любопытных космических проектов Японии. Кстати, эти астероиды, по некоторым данным, – не вполне астероиды. 2010 • ноябрь

наука

природа, космос, общество

Никто не может сказать – какие именно особенности среды являются решающими в феномене движущихся камней. Но, возможно, после анализа свежей информации ученым удастся собрать пазл и объявить о полном понимании процесса. А благодарить за новый взгляд на загадку следует группу учащихся, посвятивших калифорнийской аномалии летнюю практику.

Тайна ползающих камней приоткрыта десантом молодежи

Камнипутешественники в присутствии людей покоятся на высохшем дне озера без движения. «Разговорить» их взялась веселая, но очень серьезная компания.

http://www.youtube.com/watch?v=u1hoiHvOeGc&feature

Недавно 17 студентов и аспирантов из различных университетов и институтов США прошли 10-недельный курс по программе «Академия Луны и планетарных наук» (LPSA) при центре Годдарда (Goddard Space Flight Center). Пожалуй, самым интересным моментом для них

ноябрь • 2010

стало обучение самостоятельной работе «в поле». Ученые отправили студенческий десант прямиком на озеро РейстрэкПлайя (Racetrack Playa) – одно из самых таинственных мест на Земле. Несмотря на почти семьдесят лет исследований, полной

Вес этих своенравных каменюк колеблется от сотен граммов до трех с лишним центнеров. Но большинство ползающих возмутителей спокойствия тянут на 10-13 кило.

ясности с механизмом скольжения «живущих» в Долине Смерти валунов так и нет. Молодым естествоиспытателям выпал шанс добавить к имеющейся картине что-то новое и, быть может, ответить наконец на вопрос – почему эти камни движутся. В задачу экспедиции LPSA Death Valley Excursion входила не только выработка новых гипотез, но и проверка уже ранее высказанных. Студенты охотно приняли на себя роль геологовдетективов и развернули настоящую охоту за скальными обломками, оставляющими после себя характерные следы. Для множества самодвижущихся представителей «доломитового племени» исследователи скрупулезно измерили длину, ширину и глубину следа, записали при помощи GPS точные координаты валунов и, конечно, отсняли десятки детальных фотопортретов. По результатам описанных выше и других измерений были окончательно отброшены несколько привлекательных версий. Магнитные аномалии отпали, поскольку никаких отклонений по этой части замечено не было. Та же история с радиацией: опять-таки ничего странного в показаниях счетчика не нашлось. Что касается уклона, то он крайне мал. Перепад высот достигает от силы двух сантиметров на дистанции более семи 2010 • ноябрь

наука километров, стало быть, влиять на перемещение камней,

даже при скользкой поверхности, этот перепад не способен.

Для раскрытия тайны озера студенты применяли множество подручных средств, от данных спутниковых съемок до строительных уровней, компасов, рулеток и даже цветных канцелярских кнопок, помогавших визуализировать дорожки, прочерченные камнями.

ноябрь • 2010

К тому же, как выяснили студенты, камни движутся преимущественно в гору. Основной версией осталось объяснение, гласящее, что секрет камней – в периодическом снижении силы трения их о грунт. Пересохшее дно озера не всегда является таковым. Хотя большую часть года оно сухое, эпизодически здесь идут сильные дожди, превращающие глинистую поверхность в каток. Остается добавить сюда сильные порывы ветра, и вот уже готов механизм скольжения валунов. Увы, гипотезу эту давно преследуют разнообразные нестыковки. Сами студенты провели опыт с намоканием глины и установили, что хотя она и становится скользкой, но недостаточно для того, чтобы начали перемещаться самые крупные из камней. Точнее, для этого нужен ветер, дующий со скоростью более 240 км/ч, а он тут не настолько быстр – до 150 км/ч, не больше. Ранее для объяснения повышенного скольжения ученые пробовали привлечь лед. Мол, зимой камни вмораживаются в небольшое ледяное поле (а по ночам температуры тут могут падать ниже ноля), движимое все тем же ветром. Об этом говорили некоторые дорожки, идущие строго параллельными курсами. Но потом оказалось, что многие камни двигались одно-

природа, космос, общество

временно, но совсем не синхронно. Расходящиеся и сходящиеся курсы ставили крест на «ледяном» объяснении. Тем не менее лед оказался слишком привлекательной идеей, чтобы отбросить ее совсем. Помимо всего прочего ребята из программы LPSA выкопали на месте несколько датчиков, закопанных в глину озера несколькими месяцами ранее. Сенсоры Hygrochron все это время записывали в память температуру и влажность. Датчики, лежавшие на глубине около восьми сантиметров, показали, что грунт тут бывает влажным в марте и апреле почти непрерывно. Сенсоры, закопанные чуть выше, на глубине двух сантиметров, принесли другую ценную информацию – в марте температура дна озера и правда падает ниже нуля по Цельсию. Итак, студенты сообщают, что основным источником воды, необходимой для феномена ползущих камней, являют-

Многие из крупных камней ухитряются перемещаться куда дальше, чем мелкие, говорят исследователи.

Датчики Hygrochron закапывали на разных глубинах, чтобы получить максимум подробностей о состоянии местного грунта.

ся снега на окружающих горах. В конце зимы – начале весны снег тает, а талые воды образуют на дне озера лужи, которые эпизодически замерзают. Однако речь не идет о попадании сразу многих камней в такой лед. Напротив, как считают молодые исследователи, вокруг каждого валуна индивидуально нарастает нечто вроде воротника изо льда. Возможно, 2010 • ноябрь

наука происходит это потому, что сам остывший камень – хороший аккумулятор холода. Лед снижает трение о грунт, но не только. Когда его подхватывает поток талой воды, лед играет и роль плота, хотя бы частично приподнимая камень и уменьшая давление его на глину. Водяные потоки, ударяющие в ледяную корку, могут и разворачивать камни с бока на бок (что наблюдается по следам «ходоков»). Также версия об индивидуальных корочках льда подтверждается дорожками, которые по мере продвижения становятся все глубже. Просто лед, сцепленный с камнем, по мере его движения тает, и камень вырезает в грунте все более глубокую борозду. Лед может объяснить и загадку одиноких дорожек без валуна в конце. Раньше ученые думали, что кто-то просто похищает некоторые из ползающих камней на память. Несмотря на то, что знаменитое озеро лежит довольно далеко от населенных пунктов и сюда непросто добраться. Теперь студенты говорят, что такие дорожки могли оставить крупные глыбы льда с вмороженными мелкими камнями. После того как лед растает, следов от такого «пахаря» практически не останется. Помощь льда помогает объяснить «недостачу» в силе воздушных потоков. Авторы 42

ноябрь • 2010

Студенты сравнили эту научную экспедицию с поиском сокровищ.

студенческого исследования посчитали, что с ледяными наростами даже крупные камни могут сдвигаться с места под действием того ветра, что бывает над Рейстрэк-Плайя. Кстати, ранее ученые установили, что пограничный слой воздуха над столь гладкой равниной крайне мал, то есть сильный ветер может бежать в считанных сантиметрах от

поверхности и потому сдувать даже некрупные камни со скромной парусностью. Параллельно одна из студенток Лева Макинтайр (Leva McIntire) выдвинула версию, что некоторые льдины с вмороженными валунами может двигать режеляция (regelation). Это оттаивание и замерзание холодной воды с двух сторон объекта при воздействии дав-

природа, космос, общество

ления. Такой процесс создает силу, способную сдвинуть камень (что наблюдается обычно в ледниках). Если нечто похожее происходит в холодные весенние ночи на дне Рейстрэк-Плайя, движение камней можно было бы объяснить и без архимедовой силы, помогающей валунам приподняться над грунтом. Поскольку исследование озера еще будет продолжено, студенты решили подготовить дополнительную почву для любителей разгадывать природные шарады. Многое тут могли бы дать любительские снимки камней, сделанные в различных частях Рейстрэк-Плайя в разные месяцы. Но чтобы сопоставлять снимки между собой, необходима точная привязка к географическим координатам. А большинство туристов вряд ли будет записывать такие данные. Теперь задача упрощается. В рамках нынешней экспедиции студенты отсняли множество кадров панорамы озера – возвышающихся по его берегам гор. Для каждого снимка были зафиксированы спутниковые координаты и направление взгляда. Эти данные ребята скормили цифровой модели, которая помогает по виду пейзажа узнать, где был сделан тот или иной кадр. Для централизованного сбора такой любительской съемки студенты от-

Источниками камней являются склоны окружающих озеро гор и холмов, разрушающихся под действием эрозии. Так что камни эти – самые обычные, и их способность к движению – заслуга самого Рейстрэк-Плайя.

крыли сайт RacetrackPlaya.org. Самим участникам поездка в Долину Смерти принесла множество полезных навыков. И, конечно, для будущего юных исследователей важным является умение работать в команде, – так поясняет цель высадки в пустынной местности Синтия Чэун (Cynthia Cheung), один из авторов программы LPSA. А казалось бы, какая связь между подобным путешествием и планетами Солнечной системы – главной будущей заботой «курсантов» LPSA? Как объясняет в своем прессрелизе NASA, умение находить аналогии между процессами на Земле и в других мирах очень пригодится при исследовании космических объектов.

Так, один из руководителей экспедиции Брайан Джексон (Brian Jackson) полагает, что похожие на чудеса РейстрэкПлайя процессы могут идти в озерах Титана, спутника Сатурна. Правда, в роли воды там сложные углеводороды, а вместо камней водяной лед, но сути дела это не меняет. Что до самого высохшего озера, то оно так и остается загадкой сродни инопланетным. Нынешняя работа помогла многое прояснить, но точку ставить рано. Ведь самое удивительное, что непосредственно момент движения камней до сих пор так никто и не отснял. А значит, десант любопытных студентов в гости к ползающим камням – явно не последний. 2010 • ноябрь

сетевое окружение

интернет и связь в Украине и в мире

Картинки и образы помогут найти смысл в Интернете

В Сети ежегодно появляются около 100 миллиардов изображений. Цифра внушительная, и, чтобы хоть как-то с ней справиться, необходимо совершенствовать критерии поиска. Работа в этом направлении в последнее время активизировалась, и кое-какие интересные результаты могут изменить наше отношение не только к визуальным, но и к обычным текстовым запросам.

Поиск информации по правильно составленной фразе – целое искусство. Иногда – везение. Некоторые из существующих проблем и недоразумений могут быть решены «наладкой» поиска по загруженной картинке.

Стандартный подход к «графической» проблеме выглядит достаточно просто. В том смысле, что ведущие поисковики, как, например, Google с его системой PageRank, полагаются в первую очередь на хорошо известную методику оценки релевантности контекста. В основном анализируют содержание интернет-страницы, где расположен тот или иной

ноябрь • 2010

объект. То есть если вы на своем сайте поместили сочинение на тему «Как я провел отпуск на Багамах» с фотографиями собственной персоны, на запрос «Багамы» машина выдаст именно ваши веселые улыбки. Разумеется, в случае популярности ресурса. Принимаются во внимание и названия графических файлов (например «Я_на_Багамах.jpg»),

и ряд других параметров. Однако «картинка» в подавляющем большинстве случаев никак не учитывается – слишком сложная задача. Даже в рамках заданных понятийных категорий (то есть программа знает, что надо искать самолеты, к примеру) существующие технологии поиска «похожих» изображений неидеальны. Наибольший прогресс в этом направлении достигнут в области распознавания лиц и фотографий – в настройках расширенного поиска «Гугла» или «Яндекса» такие опции уже предусмотрены. Есть и специализированные ресурсы, работающие с визуальными запросами, как, например, Riya, TinEye или Picollator. Все они так или иначе используют технологию поиска

Загрузив фото Арнольда на Picollator, мы получили такой вот набор лиц. Нет, все, конечно, можно понять, но за дам обидно. Видимо, сервис пока еще сыроват.

В самом простом своем варианте визуальный анализ подразумевает анализ совпадения цветов и яркостей участков двух изображений. В более продвинутом – сопоставление соответствующих точек. На данном примере видно, как все вариации на тему «Джоконды» программа сравнивает с оригиналом и друг с другом.

изображений по содержанию – CBIR (Content Based Image Retrieval). Методика эта позволяет оценивать сходство рисунков или фотографий на основании их цвета, текстуры, формы и, реже, других параметров. В основном это реализовано на достаточно скромном уровне. То есть сервисы анализируют совпадения цветов и яркостей соответствующих друг другу участков сравниваемых изображений или, например, взаимное расположение каждой пары точек объекта. Как видите, даже в лимитированной базе фотографий сер2010 • ноябрь

сетевое окружение висы работают не очень успешно. Хотя теоретически для фото можно было бы разработать систему, аналогичную по своей точности анализу отпечатков пальцев. Однако для поисковика с неограниченным количеством индексируемых изображений это будет слишком дорого. А самое главное – долго: результатов выдачи в течение нескольких (в лучшем случае) минут не многие пользователи готовы дожидаться. Еще одним и даже более фундаментальным ограничением является сложность механизма зрительного восприятия

Движок ALIPR разбивает картинки на пространственные точки и сравнивает их друг с другом.

человека. Основная проблема здесь – разрыв восприятия или так называемый семантический

Сервис TeenEye предлагает найти похожие фото и изображения относительно указанного образца. На деле в ходе серии загрузок портретов известных людей мы получали одни и те же фото, отличающиеся лишь по размерности, яркости и четкости, – порой на 20 страницах.

ноябрь • 2010

разрыв. Если перевести на обычный язык, это означает, что не всегда возможно сознательно сформулировать «правильный» текстовый запрос – по крайней мере, если речь идет о поиске. Один пользователь, вводя слово «солнце», ожидает увидеть звезду в окружении планет, а другой – лужайку, голубое небо и много-много света. Но в этой сложности и кроется значительный потенциал. Только представьте: вы только подумали о чем-то, родился в голове какой-то образ, мелькнула неясная мысль – и вы ищете соответствующую картинку. А уж дальше получаете необходимую информацию. Впрочем, просто найти «желаемое» изображение, даже не абстрактное, а вполне конкретное, – тоже совсем неплохо. В последнее время работу в этом направлении активно

интернет и связь в Украине и в мире

Пример выдачи по запросу «Эйнштейн». Если вы действительно искали фото великого физика, разумнее обратиться к обычным поисковикам. Более подробно с техническими деталями визуального анализа можно ознакомиться на личной странице Цзя Ли (Jia Li) – ведущего разработчика проекта.

ведут и гиганты вроде Google, и независимые разработчики. Так, например, группа ученых из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University) объявила о регистрации патента на «семантическую» систему визуального поиска ALIPR (Automatic Linguistic Indexing of Pictures in Real-Time). Суть нового сервиса, который в своем первоначальном урезанном виде появился еще в конце 2006 года, в объединении «пиксельного» и смыслового анализа изображений. В базе ALIPR находится более миллиона изображений, к каждому из которых проставлены теги – группа смысловых «ключей». Основная идея в том, что восприятие тех или иных объектов у пользователей Интернета все же подчиняется законам нор-

мального распределения, и, следовательно, наиболее по-

пулярные связки «понятие – объект» должны совпасть с ожиданиями. В настоящий момент система оперирует 332 понятиями, но это не означает, что найти можно картинки лишь по столь ограниченному набору слов. Посредством хитрого алгоритма, в основе которого лежит в том числе вероятностный лингвистический анализ, значительная часть англоязычных терминов, введенных в строку поиска, находит «свое» изображение. Но «шкала значений», конечно, имеет ограничения: на такое слово, как «хромосома» (chromosome), ALIPR вообще никак не реагирует.

Прототип системы VisualRank индексирует в первую очередь не только самые релевантные, но и лучшие по качеству и размеру изображения. 2010 • ноябрь

сетевое окружение Может быть, потому что сервис на данный момент находится в стадии «самообучения». Авторы проекта активно предлагают всем желающим загружать картинки – либо с жесткого диска, либо скопировав URL. Проанализировав изображение (на это уходит на доли секунды больше в сравнении с обычным текстовым запросом), система присваивает каждому файлу 15 тегов и просит при этом оценить их релевантность. Или свой, новый «ключ» проставить. Результаты пока не особо впечатляют. Впрочем, по уверениям разработчиков, в 90% случаев хотя бы одно понятие совпадает с «мейнстримовым» восприятием у добровольцев, участвовавших в предварительных тестах. «Даже по одному смысловому критерию результаты никогда не будут полными», – признает Цзя Ли. Однако, исходя из архитектуры ALIPR, даже такие скромные возможности имеют какой-то смысл: выдача генерирует ряд картинок, за каждой из которых «скрываются» похожие по смыслу образы. На взгляд машины и тех пользователей, которые ранее присвоили им обобщающие понятия, разумеется. Кстати, единственное условие авторов при загрузке изображения – «хороший вкус». Корректировать смысловые теги, по-видимому, столь же бессмысленно, сколь глупо 48

ноябрь • 2010

Вверху – оригинальный поиск разработчиков VisualRank, внизу – наш поиск по аналогичному запросу macdonalds. Не исключено, что именно на основе схемы, предложенной в VisualRank, Google добавил дополнительные смысловые категории (подчеркнуто синим). Да и в целом результаты за каких-то полгода стали более предсказуемыми.

ожидать одинакового восприятия пейзажа за окном или нового iPhone. Но можно, оказывается, пойти и другим путем. Например, вообще обойтись без участия субъективных семантических категорий. Точнее говоря, инженеры из компании Google считают, что они, категории эти, ничем по большому счету не отличаются от тех смыслов, которые пользователи вкладывали в изображение, помещая его в своем блоге или на сайте. И которые находятся посредством обычного поиска.

Еще в апреле 2008 года крупнейший в мире поисковик разместил на своем блоге информацию о первых результатах в области разработки прототипа системы VisualRank. Учитывая возможности и свободы, которые, по слухам, предоставляет Google своим сотрудникам, не совсем понятно, насколько эта разработка является стратегическим приоритетом, но блог вроде бы официальный. Cотрудник компании Шумит Балуя (Shumeet Baluja) и Юси Цзинь (Yushi Jing) из технологического института Джор-

интернет и связь в Украине и в мире

джии предложили следующее решение: можно улучшить результаты выдачи, используя уже существующую систему оценки популярности страниц. Речь идет о несколько ином принципе совмещения визуального и контекстуального анализа в сравнении с «семантическим». В целом идея такова: для того чтобы получить наиболее релевантные ссылки, нужно графически сравнить индексируемые картинки с самыми популярными изображениями по теме, по возможности сгруппировав их в какие-то более общие категории. Авторы работы приводят в качестве примера запрос по слову McDonalds. Если вы попробуете провести аналогичное упражнение, то вам наряду со старым добрым М-образным логотипом поиск выдаст довольно странные результаты. Рисунки необходимо ранжировать по какому-то критерию. Но дело в том, что критерий этот заранее неизвестен. Даже если последовательно «сравнить пиксели» двух изображений на предмет наличия стилизованной буквы «М», не факт, что значительная часть пользователей не будет искать при этом Рональда Макдоналда. Эту проблему исследователи решили, совместив визуальные совпадения со смысловым индексированием. Получилось нечто вроде «прогнозируемого

Запрос «рисунки Моне», обработанный по новому алгоритму, группирует, с одной стороны, наиболее популярные и лучшие по качеству репродукции самого Моне, а с другой –известные портреты Моне работы Ренуара.

поведения пользователей»: поиск наиболее репрезентативных текстовых маркеров сопровождался отбором графических «обобщений» – по уже известной нам технологии CBIR. «Полевые испытания» на 150 сотрудниках Google показали, что выдачи VisualRank отображали на 83% меньше нерелевантных картинок. Правда, не по всем запросам такая закономерность соблюдалась – 70 из 272 были более удачными для обычного Google image search. Кстати, по состоянию на начало мая этого года технология, по заявлению разработчиков, еще не была «живой». Но, вполне возможно, гигант поиска уже использовал ряд решений на практике.

Помимо уже упомянутых дополнительных категорий, как в случае с «Макдоналдсом», это возможность сортировки выдачи по фотографиям – опция по-тихому появилась лишь в начале октября и, судя по всему, стоит ожидать дальнейших апгрейдов популярного поисковика. В общем, интернет-поиск – это та область, где прогресс в буквальном смысле не стоит на месте. Вполне возможно, что в ближайшем будущем можно будет совершенно спокойно отрефлексировать свой архетип, найдя единомышленников по картинкам из сновидений, или научиться наконец без проблем находить «то-не-знаю-что». 2010 • ноябрь

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Германские компании PG-Bikes и UBC объединили усилия и создали самый быстрый электрический велосипед в мире.

На рынок выходит самый быстрый электро велосипед

Новинка оборудована светодиодными огнями и дисплеем, показывающим скорость и заряд батареи.

http://www.youtube.com/watch?v=2ZI25b6tJyk&feature

Новинка по имени BlackTrail обладает велосипедными педалями, что позволяет передвигаться на ней не только под электротягой, но и за счет собственных сил. Именно это обстоятельство разрешает отнести аппарат к электровелосипедам. Между тем технические параметры шедевра могли бы украсить и мотоцикл на батареях.

ноябрь • 2010

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. Для сравнения: на все той же выставке Eurobike несколько производителей показали ряд новых моделей электрических велосипедов с действительно выдающимся запасом хода на одной зарядке в 110-160 км. Нынешние массовые электробайки по этому параметру отстают еще сильнее. При этом BlackTrail весит поменьше некоторых электровелосипедов с более скромными возможностями. Благодаря алюминию, титану, магнию и углеволоконным композитам (последние – конек UBC, из них сделаны даже колеса) 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.

Бесшумный BlackTrail наделал шума на выставке Eurobike 2010, прошедшей на прошлой неделе в Фридрихсхафене. Коричневая кожа седла и футляра для аккумулятора – намек на классический стиль, карбоновая рама – штрих современности. 2010 • ноябрь

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Пригодные в пищу металлоорганические каркасные структуры (MOF) разработали химики из двух американских и одного британского университетов: СевероЗападного (NWU), Калифорнийского в Лос-Анджелесе (UCLA) и Сент-Эндрю (St. Andrews University).

Созданы съедобные нано кристаллы

Элементарная ячейка новых съедобных наночастиц. серый цвет – углерод, красный – кислород, синий – калий, желтая сфера представляет одну из многочисленных пор в таких кристаллах. 52

ноябрь • 2010

Высокопористые MOF оптимально подходят для катализа, разделения и хранения газов, а также переноса в организме лекарственных препаратов. Та-

кие частицы могли бы служить и компонентами еды (идея давно витала в воздухе). Но до сих пор большинство MOF делали из органических соединений

воде и кристаллизовали при помощи паровой диффузии с зерновым спиртом Everclear. Получились кубы, образованные шестью молекулами γ-циклодекстрина, связанными ионами калия. Кубы в свою очередь образовали крошечные кристаллики. Поры в такой структуре занимают 54% объема, а их площадь составляет 1320 м2/г. Что немаловажно, в воде «экологичные» нанокристаллы, названные CD-MOF, распадаются на составные элементы. Статья ученых опубликована в Angewandte Chemie International Edition. «Пористая структура в кристаллах достигается быстро и с помощью простых ингредиентов, – отмечает один из авторов исследования Рональд Смелдон (Ronald Smaldone). – Изготовление MOF на базе нефтепродуктов, напротив, может быть дорогостоящим и занимать много времени». На снимке – образцы полученных кристалликов.

нефтяного происхождения. Авторы новой работы придумали съедобную и экологичную версию на основе натуральных и нетоксичных веществ. Новаторам пришлось столкнуться с тем, что природные «блоки» обычно не обладают нужной для кристаллизации в пористую структуру симметрией. Обойти этот момент, как сообщают ученые в пресс-релизе, им помог γ-циклодекстрин, объединяющий восемь остатков глюкозы в кольцо. В качестве второго компонента специалисты использовали соль щелоч-

ного металла – хлорид калия или бензоат калия. Соединения растворили в

Слева – объемная модель новой кубической структуры, где желтые сферы обозначают нанометровые поры в центре каждого образования из 6 остатков 1,4-связанного D-глюкопиранозила. Синие сферы – К+ ионы. Справа – репрезентация пор и каналов внутри структуры кристалла. 2010 • ноябрь

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Мыло и воск облагородили литиевые батареи

«Воск и мыло – прекрасная среда для получения модернизированных катодов. Благодаря им легко экспериментировать с самыми разнообразными дешевыми материалами, которые раньше было трудно использовать для таких целей», – говорит один из авторов работы, специалист по материаловедению Дайвон Чой (Daiwon Choi). На снимке парафин, подобный тому, что применили исследователи.

Чтобы модернизировать аккумуляторы литиево-ионного типа, разные группы ученых за годы работы чего только не перепробовали. Однако настолько оригинального и притом эффективного способа, как нынешний, еще не было. Новая разработка американских ученых предлагает ввести в конструкцию батарей весьма неожиданные материалы. Они ускорили построение электродов, попутно улучшив их свойства.

Основные компоненты литиево-ионного аккумулятора – это два электрода (анод и катод) плюс электролит. Традиционно при изготовлении батарей используются графит для анода и оксид металла, например кобальта и никеля,

ноябрь • 2010

для катода. Роль электролита выполняет литиевая соль в органическом растворителе. Несмотря на крайне широкое распространение, стандартные литиево-ионные батареи не могут похвастаться ни длительной работой после

«В перспективе аккумуляторы с продвинутыми электродами станут недорогой и более эффективной альтернативой традиционным литиево-ионным батареям», – говорит Чой. Здесь показана общая схема опыта. Пояснения ниже.

полной зарядки, ни сохранением одинаковой работоспособности на протяжении всего срока службы. В поисках более удачной технологии для производства литиевых батарей американские инженеры из Тихо океанской северо-западной национальной лаборатории cфокусировались на материале, из которого изготовляют катод. Как сообщается в прессрелизе, для начала исследователи решили использовать в этом качестве модернизированный вариант марганца или железа, которые в исходном своем состоянии немного уступают по функциональности кобальту и никелю, зато выигрывают по себестоимости производства.

Американцы рассудили, что при изготовлении катодов гораздо резоннее перейти от оксидов к фосфатам металлов, что повысит

стабильность работы. В ходе отборочных испытаний всех конкурентов обошел фосфат лития-марганца (LMP). Его химическая формула – LiMnPO4. С ним и проводились дальнейшие эксперименты. Теоретически LMP как материал для электрода литиевой батареи обладает очень высокой емкостью в 171 миллиампер часов на грамм вещества. Однако на практике ученым до сих пор удалось приблизиться лишь к показателю в 120 мАч/г. В размышлениях, куда же деваются целых 30% полезной емкости, американцы поставили эксперименты с молекулярной структурой катода. Как считают исследователи, при изготовлении электрода традиционным методом его строение оказывается хао-

Частички фосфата LMP, потенциальная золотая жила для производителей батарей. 2010 • ноябрь

эврика тичным и препятствует дальнейшей работе детали на все 100%. Усовершенствовать струк туру инженеры решили весьма необычным образом: они смешали некоторое количество микрочастиц воска и мыла с компонентами электрода, после чего нагрели смесь до 400 °C. Парафин, состоящий из длинных прямых молекул, «построил» молекулы металлов в некое подобие линий. Олеиновая кислота (компонент мыла) поспособствовала равномерному формированию из этих линий кристаллов, а те, в свою очередь, под влиянием температуры сливались в микропластины. По завершении такого построения вспомогательные материалы испарились. Чтобы определить размеры микропластин, команда использовала просвечивающий электронный микроскоп, принадлежащий лаборатории молекулярной экологии (EMSL). Средняя толщина пластинок составила около 50 нанометров, а длина – около двух тысяч. Для проверки новообретенных способностей LMP ученые развели пластинки немного дальше друг от друга и добавили «поддержку» углерода, который выступил в качестве анода. При различных режимах 56

ноябрь • 2010

Этапы электронной микроскопии, где a – дифракционная картина, b – «свежеизготовленная» микропластина, с – ее увеличенное изображение, d – дифракционная картина, а также изображения частиц (e и f) фосфата литий-марганца после измельчения.

зарядки-разрядки материал демонстрировал и различную плотность запасаемой энергии. Так, при медленном протекании процесса в течение целых суток желанный показатель плотности энергии составил 150 мАч/г, а при быстрой (в течение часа) разрядке значение упало до 117 мАч/г. К теоретическому максимуму ученым удалось приблизиться при зарядке и разрядке в течение двух суток – из материала было «выжато» аж 168 мАч/г. Впрочем, при скоростном режиме (заправка за час) тестовый аккумулятор показал лишь 54 мАч/г. Хотя подобная «тугодумность» батареи не особенно радует, авторы, чья статья опубликована в Nano Letters, спешат заверить, что время

зарядки в будущем сократится, а сама методика находится еще только в начале долгого и знаменательного пути.

эврика

Когда физики пересматривают свои законы, никакого глобального катаклизма, как правило, не происходит. Однако когда речь идет о фундаментальных постоянных, на это обращают внимание даже люди, далекие от науки. Недавно ученый мир всколыхнуло известие о том, что радиус протона, вписанный во все учебники, был посчитан неверно.

Водород – один из самых распространенных элементов во Вселенной, и в силу простоты его строения (один электрон кружит вокруг одного протона) атомы водорода, как и их составляющие, изучены, пожалуй, как никакие другие. По крайней мере, так до недавнего времени думали физики. Однако нынешнее исследование перевернуло все с

изобретения, открытия, гипотезы

ног на голову, еще раз показав человечеству, что, несмотря на весь научный потенциал и накопленный опыт, мы не слишком хорошо разбираемся даже в элементарных вещах. Героем сенсационной научной работы стал протон. У него нет какой-либо твердой оболочки. Это не орех со скорлупой, радиус которой можно измерить напрямую. Но о раз-

Мюон указал на ошибку в размере протона

Новые данные о размере протона (в случае их подтверждения) могут означать, что ранее так же неправильно была определена постоянная Ридберга. Между тем она используется астрономами в спектроскопии, с ее помощью они определяют, из каких элементов состоят меж звездные облака пыли и газа. Уже одного этого примера достаточно для понимания, отчего возник такой переполох.

2010 • ноябрь

эврика

Революционная статья опубликована в журнале Nature и, конечно же, удостоилась чести быть вынесенной на обложку.

мерах частицы можно судить по взаимодействию протона с соседом-электроном. Дело в том, что электрон, обращаясь вокруг протона, может занимать только определенные дискретные энергетические уровни, так называемые орбитали. Часть из них зависит от размеров протона. Потому, определяя «положение» электрона, можно высчитать и радиус положительно заряженной частицы. С 1960-х годов подобные измерения проводились множество раз. Последние данные показали: радиус протона равен 0,8768 фемтометра (1 фм = 10-15м). Чтобы удостовериться в своих прежних выводах, а также подтвердить постулаты квантовой электродинамики (QED), физики с 1969 года мечтали провести эксперимент с измененным атомом водорода – в 58

ноябрь • 2010

нем электрон должен был быть заменен на мюон. Эта неустойчивая элементарная частица с отрицательным зарядом в 200 раз тяжелее электрона. «Из-за большей массы мюон вращается вокруг протона на более близком расстоянии, а значит, и более чувствителен к его радиусу», – говорит один из исследователей Альдо Антоньини (Aldo Antognini) из швейцарского института Пауля Шеррера (PSI). То есть мюон позволяет более точно определить структуру атома.

Проблема заключалась в том, что на энергетическом уровне, который необходимо было «поймать» ученым, частица находится в течение всего лишь пары микросекунд. И лишь недавнее развитие технологий позволило команде из 32 физиков, возглавляемой доктором Рандольфом Полем (Randolf Pohl) из института квантовой оптики Макса Планка, провести первые эксперименты с мюонным водородом. Поначалу ученые хотели

Антоньини (наверху слева) и его коллега Франц Коттманн (Franz Kottmann), а также вид сверху на швейцарский ускоритель.

изобретения, открытия, гипотезы

лишь подтвердить полученные ранее данные. Для этого они столкнули облако атомов водорода с потоком мюонов, полученным в ускорителе. В результате неустойчивые частицы вытеснили часть электронов. Большинство мюонов сразу же расположились на 1s-орбитали (самой низко энергетической), в то время как каждый сотый занял более «высокую» 2s-орбиталь. В течение следующей микросекунды (до распада такого мюона) ученые имели возможность осветить измененные атомы импульсами лазера с частотой, позволяющей «перекинуть» редкие мюоны на более высокую орбиталь (с 2s на 2p). В дальнейшем эти мюоны «опускаются» на 1s-орбиталь, а «лишнюю» энергию испускают в

Иллюстрация переходов мюонов и излучение, испускаемое в процессе перескока частиц между орбиталями.

Сравнение результатов, полученных разными методами. Планки отражают допустимую ошибку.

виде рентгеновских лучей. При этом разница между энергетическими уровнями, определяемая размерами протона, влияет на частоту рентгеновского излучения. В 2003 и 2007 годах физики неоднократно проводили описанный выше эксперимент, но не получали излучение с прогнозируемой (по общепринятому радиусу протона) частотой. Долгое время они полагали, что виной тому аппаратура. И лишь

летом 2009 года решили расширить «зону охвата». В результате ими было пойманы лучи, которые свидетельствовали о том, что радиус изучаемой частицы – 0,8418 фм. «Мы очень удивились и до сих пор не можем объяснить, откуда появилось такое расхождение», – комментирует Антоньини. Оказалось, что радиус протона на 4% меньше заявленного. Для обычного человека минус 0,00000000000003 мил-

Вся эта электроника просчитывает данные с детекторов мюонов и рентгеновского излучения. 2010 • ноябрь

эврика лиметра – сущие мелочи, а вот ученые не на шутку поразились новым данным. Ведь они никак не согласовывались не только с прежними выводами, но и с расчетами квантовой электродинамики. Будь разница однопроцентной и менее, физики чувствовали бы себя спокойнее. Но 4% – это уже слишком! Для сравнения: разработанная физикамитеоретиками квантовая электродинамика в некоторых случаях «ошибалась» лишь на сотни миллионных долей процента. «Теоретики сразу сказали нам, что такое сильное расхождение в экспериментальных данных невозможно», – рассказывает Рандольф. Будет ли пересмотрен радиус протона, найдут ли ошибку в предыдущих опытах и расчетах, придется ли изменять устоявшиеся законы квантовой механики или вовсе пересматривать физику частиц, пока говорить рано. Мнения самих ученых сильно расходятся. Многие, и прежде всего представители Комитета по данным для науки и техники, полагают, что ошиблась именно команда Поля. «Слишком серьезное несоответствие. В каком-то месте должна быть ошибка», – полагает Инго Сик из университета Базеля. Он попытался примирить 40 лет прежних измерений и новые данные. Судя по вышесказанному, найти просчет ему самому пока не удалось. 60

ноябрь • 2010

Если же нынешние выводы подтвердятся, то шуму, скорее всего, будет больше, чем вокруг начала работы Большого адронного коллайдера (LHC). Вполне возможно, что вслед за квантовой электродинамикой придется пересмотреть и Стандартную модель (Standard Model), описывающую все взаимодействия элементарных частиц, кроме гравитационного. Впрочем, может быть и так, что физики по обе стороны баррикад все сделали правильно. Тогда на сцену может выйти еще одно альтернативное объяснение. Ученые до сих пор отмечают, что внутреннее строение протона ими изучено слабо. Элементарная частица тоже неоднородна – состоит из кварков, а это может означать, что заряд распределен по сфере неравномерно. Из-за этой внутренней сложности физики не могут точно определить электромагнитное взаимодействие протона и мюона, отмечает Рудольф Фаустов из РАН. Отсюда и разница между радиусами протона обычного и

мюонного водорода. Пока не ясно, как разделить разные взаимодействия. Возможно, физикам придется пересмотреть представления о «связи» протона и мюона или найти новую частицу, которая отвечает за это взаимодействие (тут в памяти всплывает теория суперсимметрии). «Но прежде всего ученые должны тщательно прочесать все существующие расчеты», – полагает теоретик Карл Карлсон (Carl Carlson) из американского Колледжа Уильяма и Мэри. На скрупулезное изучение деталей нынешнего эксперимента у физиков со всего мира может уйти несколько недель. Ясно, что эксперимент попытаются повторить другие научные группы. Пожалуй, только тогда можно будет с уверенностью судить о правоте-неправоте команды Поля. Тем временем Рандольф и его коллеги тоже не будут сидеть сложа руки и в течение ближайших двух лет попробуют провести другой опыт: измерение радиуса протона в атоме мюонного гелия.

эврика

Лазеры ближнего инфракрасного диапазона разработаны для обнаружения запрещенных к перевозке веществ и предметов в грузах, поиска дефектов в деталях и наблюдения раковых опухолей. Терагерцевые волны свободно проникают сквозь ткань, пластик, бумагу и многие другие типы материалов. Но до сих пор успешной работе устройств мешала одна деталь.

Современные образцы таких излучателей не слишком хорошо справляются с задачами, ради которых они констру-

изобретения, открытия, гипотезы

ировались, а причина – чисто техническая. У существующих полупроводниковых лазеров Т-диапазона излучение рас-

Терагерцевый лазер впервые выстрелил узким пучком

Участники исследования, слева направо: Михаил Кац (Mikhail A. Kats), Федерико Капассо (Federico Capasso) и Нанфан Юй (Nanfang Yu).

2010 • ноябрь

эврика пространяется почти так же, как свет от обычной лампочки, то есть с высоким показателем расходимости пучка (beam divergence). Такое положение дел решила исправить команда ученых из Гарварда (Harvard University) и университета Лидса (University of Leeds), впервые задумав и воплотив в жизнь терагерцевый лазер со сниженной расходимостью пучка, почти точечного действия по сравнению с его предшественниками. «Идея была в том, чтобы создать искусственные оптические структуры на излучающей грани лазера и заставить его генерировать сильно коллимированные (тесно увязанные) лучи. Уже сейчас можно с уверенностью сказать, что в будущем эта технология позволит нам избавиться от необходимости устанавливать дорогие и громоздкие линзы», – уверен лидер группы исследователей Федерико Капассо. Как сообщают авторы в пресс-релизе университета Лидса, задавшись целью обойти проблему расхождения пучка, они стали экспериментировать с квантовым каскадным лазером (QCL). Излучение QCL охватывает ИК-область спектра – как раз то, что требовалось ученым. Важнейшая особенность устройства в его сердцевине. 62

ноябрь • 2010

Она состоит не из сплошного полупроводника, а из периодической структуры – множества тонких слоев.

Последние формируют так называемую сверхрешетку, или одномерную квантовую яму, которая разделяет полосу

Имитация распределения электрического поля устройства. Плоскость рисунка перпендикулярна лицевой грани лазера и расположена вдоль оси симметрии лазерного волновода. Масштабная линейка 200 микрометров.

изобретения, открытия, гипотезы

разрешенных зон энергий на крошечные подзоны. На практике это означает, что электроны рекомбинируют каскадом, в несколько небольших шагов, а не единым скачком, как в случае других лазеров. Такой подход приводит к куда меньшим энергетическим затратам в случае терагерцевого диапазона волн. Отметим, что саму идею модификации QCL для подобных целей еще в прошлом году озвучивали инженеры Массачусетского технологического института, опубликовавшие статью в Nature Photonics. Авторы новой работы выяснили, что для уменьшения расходимости пучка нужно выгравировать на полупроводниковой поверхности (сильнолегированном арсениде галлия) массив микроскопических бороздок различной глубины. Модифицированный таким образом вариант лазера физикам удалось заставить работать на частоте в 3 терагерца при длине волны в 100 микрометров – в оптическом спектре подобные лучи увидеть нельзя. Структура с бороздками своеобразно «подпирает лазер» (на рисунке выше видна апертура лазера на вершине аппарата). Как и задумывалось, она играет роль коллиматора: расходимость пучка оказалась снижена почти до 10 градусов.

Слева – схема расположения углублений на полупроводниковой поверхности лазера. Цветом отмечена глубина разных групп бороздок. Справа – фото самого устройства, масштабная шкала 100 микрометров.

По словам авторов, чья статья опубликована в Nature Materials, ключевым фактором для их успеха было использо-

двойную функцию – коллиматорную и ограничивающую терагерцевые волны на выходе из устройства, – объ-

Измеренное (слева) и смоделированное поле излучения устройства. Дополнительную информацию о его работе можно узнать из пресс-релиза Гарварда.

вание принципа метаматериалов. Применение последних в полупроводниковых приборах пока очень ограничено (недавно, кстати, метаматериал впервые наделили активностью). «В нашем случае метаматериал выполняет сразу

ясняет один из создателей нового лазера Нанфан Юй. – Это свойство метаматериалов может быть в будущем эффективно применено для прикладного зондирования и оптических схем, где задействован терагерцевый диапазон». 2010 • ноябрь

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Мыши раскрыли пользу голодания с новой стороны

«Удивительно мало что известно об основных явлениях старения в нервной системе», – сетует один из авторов новой работы. Вооружившись известным тезисом, что диета и физкультура благотворно влияют на организм, нейрофизиологи решили поймать эффект от такого образа жизни на молекулярном уровне. Результат опытов оказался оптимистичным, хотя и принес с собой новые вопросы.

36 месяцев для мыши – глубокая старость: фрагментированные постсинаптические участки клеток (красный цвет), местами соединенные с ослабленными нервными «терминалами» (желтый)... Картина эта может быть улучшена диетой.

Польза от разумного ограничения потребляемых калорий может распространяться на мышцы и управляющие ими нервы. Это недавно установили Джошуа Санес (Joshua Sanes), Джефф Личтман (Jeff Lichtman) и их коллеги из Гарварда.

ноябрь • 2010

Впервые исследователи пристально изучили влияние голодания на нервномышечное соединение, синапс, располагающийся между двигательным нейроном и мышцей. Открытие «помогли совершить» мыши, прошедшие генно-инженерную

модификацию, позволившую интересующим биологов клеткам светиться под микроскопом. Сначала ученые убедились, что у молодых грызунов окончания двигательных нейронов, которые посылают химические сигналы (на фото вверху они выделены зеленым цветом), и постсинаптические рецепторы мышечных волокон (красный) образуют согласованную структуру (желтый, как результат пересечения красного и зеленого). (Синим показан аксон.) У пожилых особей в возрасте около двух лет, которые эквивалентны 70–80 годам у человека, эта гармония нарушается, что хорошо видно на снимке ниже. По словам исследователей, у таких зверьков ненормальными оказалось большинство соединений нейронов с мышечными волокнами.

Нервно-мышечное соединение у старой мыши. Рецепторы разбиты на небольшие острова, некоторые из них не охватываются нервами. Аксоны в некоторых регионах растянуты, в других показывают признаки атрофии.

Это различие отчасти проливает свет на проблему потери мышечной массы и кондиции мышц в старческом возрасте (саркопения) и у людей. Очевидно, негативные эффекты тут во многом зависят от состояния синапсов моторных нейронов. Но вот что явилось настоящим сюрпризом, так это удивительно молодой вид

Нервно-мышечное соединение у молодой, но уже взрослой мыши. Пояснения в тексте.

нервно-мышечных соединений у старых мышей, которые большую часть жизни испытывали ограничение в калориях. В этом и состояла главная часть опыта Личтмана и его коллег. О положительном воздействии диеты на продолжительность жизни и замедление старения ученые говорят далеко не первый раз. Это показывали не только опыты на клетках, червях или тех же мышах, но и 20-летнее исследование голодающих приматов. Под голоданием тут подразумевается умеренное, без фанатизма, сокращение калорий при сохранении сбалансированного состава пищи по разным питательным веществам. И хотя такие опыты на животных некорректно напрямую переносить на человека (об этом ученые предупре2010 • ноябрь

здоровый интерес ждали давно), определенная аналогия уместна. Тем более что биологи уже раскрыли некоторые генетические и клеточные аспекты связи голодания и торможения старения именно у человека. Дополнительным результатом серии опытов ученых из Гарварда оказалось очередное подтверждение пользы физических упражнений. На этот раз – для все тех же нервных соединений. Старые мыши, занимавшиеся физкультурой месяц кряду, продемонстрировали если не столь же молодые синапсы, как особи, сидевшие всю жизнь на диете, то во всяком случае намного более здоровые, чем пожилые зверьки из обычной контрольной груп-

пы, – радуются биологи. Однако осталось неясным, что при старении начинает сдавать первым, а что – как следствие. То ли ухудшающееся состояние мышц отражается на синапсах и нейронах, то ли дающий слабину нейрон

Анализ показал, что упражнения, даже начатые в позднем возрасте, частично «отменили» негативные синаптические изменения, которые уже успели произойти. Слева – два снимка синапсов старой (23 месяца) мыши, содержавшейся в обычной клетке. Справа – два соединения столь же пожилой особи, но занимавшейся месяц в колесе. (Масштабная линейка – 10 мкм.) Значит, и людям никогда не поздно начать укреплять свое здоровье?

«тянет» за собой «в старость» мышечные клетки. С этим вопросом неразрывно связан и еще один: при

«Если и есть двое ученых, которые не хотели бы получить такой результат, то это мы, – говорит Личтман (справа) о себе и Саносе (слева). – Мы не любим тренироваться, и я считаю настоящей пыткой морить себя голодом».

ноябрь • 2010

продлении юности за счет диеты и благодаря упражнениям работает один и тот же внутриклеточный механизм или разные? Это должно стать предметом будущих изысканий. А пока можно сделать промежуточные выводы и от-

правиться вместо ресторана быстрого питания в спортзал.

здоровый интерес

Похоже на шарлатанство, но это медицинский феномен. Человек, признанный на 100% слепым, проходит лабиринт с препятствиями. Не по слуху и не на ощупь. Сам пациент утверждает, что при этом не видит ровным счетом ничего, а только интуитивно чувствует, куда нужно шагнуть. Медики же объясняют — перед нами все же специфическая форма зрения, но работающая на подсознательном уровне.

медицина, здоровье, образ жизни

Слепое зрение раскрывает ученым древние тайны мозга

После нового опыта подопечный ученых, по сообщению его жены, стал двигаться чуть легче. Но он по-прежнему ощущает и ведет себя, как слепой человек. Однако пациент намерен продолжить тренировки по распознаванию расположения предметов.

Поначалу мы отнеслись к этому сообщению с недоверием. Уж сколько мы видели «экстрасенсов», находящих что-то с завязанными глазами. Вспоминается, в частности, шоу с дамой, ощущающей цвета руками. Туманная история,

официальной наукой так и не расшифрованная. Только вот новый герой нисколько не претендует на экстрасенсорность или шестое чувство. 56-летний житель Бурунди, известный под «кодом» TN, не ищет славы. Даже на ро2010 • ноябрь

здоровый интерес лике, снятом в ходе эксперимента, лицо его завуалировано спецэффектом. Будучи врачом, TN и сам понимает: мы имеем дело с какой-то плохо исследованной пока скрытой возможностью мозга. Только и всего. Но для ученых, которые изучают его феномен, это «только и всего» – подлинное чудо природы. Но прежде чем рассказать о сенсационных опытах с TN, нужно пояснить, каким видом слепоты он страдает. Из-за двух инсультов у него полностью уничтожена зрительная кора в обоих полушариях, хотя другие отделы мозга остались практически нетронутыми. Глаза же TN здоровы и продолжают отправлять сигналы в мозг, но там их нечему перерабатывать. Медикам известно немало пациентов со схожим диагнозом. Однако обычно страдает лишь зрительная кора в одном из полушарий и, соответственно, пропадает зрение на одном из глаз. TN же слеп на оба глаза

Первичная визуальная кора – то, чем мы видим на самом деле. Без нее глаза бесполезны. Как считалось до сих пор…

ноябрь • 2010

и является первым человеком с таким повреждением, описанным в научной литературе. Причем отсутствие активности в его зрительной коре подтверждено томографией, так что «да он же подсматривал!» – не проходит. TN уникален? Не совсем. И это-то как раз делает его случай особенно ценным для науки. Дело в том, что медикам давно известен феномен слепого зрения (blindsight), наблюдаемый у пациентов со сходным поражением головного мозга. Заключается он в следующем: люди демонстрируют (в опытах со строго контролируемыми условиями) некие отклики на визуальные раздражители, при том что утверждают – ничего не видно. Например, пациентам с отсутствующим зрением на одном глазу показывают в «мертвом поле» разные предметы. И пациенты распознают их отсутствие или наличие, иногда даже отличая большое О от Х. Причем сами подопытные объясняют, что просто «гадают вслепую», вот только процент верных ответов оказывается выше, чем по теории вероятности. Ученые рассуждают: в феномене слепого зрения мы имеем дело с простейшей обработкой зрительной информации вне зрительной коры, сигналы идут в обход и задействуют некие древнейшие участки мозга, обычно неиспользуемые.

Сегодня многие слепые люди в своих передвижениях по городу вынуждены полагаться на изощренные технические средства, обученных собак или простую белую трость. Но что если феномен слепого видения можно тренировать и развивать? Некоторым он может дать шанс на чуть более самостоятельное существование, полагают исследователи, хотя настоящего зрения никогда не заменит.

Причем происходит это на бессознательном уровне, но визуальная информация, пусть и в примитивном виде, оказывает влияние на выбор человека. Хотя в плане зрительных ощущений – перед ним сплошная чернота. То есть предметы как таковые сознательно человек не видит, но чувствует их. Способности TN давно привлекли внимание исследователей. Ранее мы рассказывали о

медицина, здоровье, образ жизни

неназванном слепом пациенте, способном различать эмоциональные выражения лиц людей, не воспринимая их визуально (то есть в его мозгу был только «черный экран»). Речь тогда шла именно о TN. И даже вел то давнее исследование тот же самый ученый, что и нынешнее, – Алан Пегна (Alan Pegna) из госпиталя университета Женевы (Hôpitaux Universitaires de Genève). Теперь вместе с Беатрис де Гельдер (Beatrice de Gelder) из университета Тилбурга (Tilburg University) и рядом коллег из разных стран Алан попросил TN отставить в сторону свою палочку и попробовать «просто» пройти по коридору. «Сначала он нервничал, сказал, что он не сможет сделать этого, потому что слеп», – вспоминает де Гельдер. Но все же слепой человек безупречно прошел маршрут, лавируя между стеной и штативом от камеры, разнообразными мелкими предметами, раскиданными по полу. TN смотрел вниз. Он ничего не видел сознательно, но каким-то чувством узнавал препятствия. После двойного прохождения коридора ученые наградили своего подопечного аплодисментами. Интересно, что сам TN, когда ему объяснили, что он только что сделал (ведь о препятствиях ему заранее не сообщили), – был очень удивлен.

Магнитно-резонансная томография мозга TN подтвердила двухстороннее разрушение визуальной коры (левая группа снимков), но зато показала не вполне обычное распределение волокон в мозолистом теле (справа).

Может, это эхолокация? Отзвуки шагов и даже собственного дыхания могли бы подсказать слепому, где находятся предметы. Беатрис утверждает – это не ответ. Дело в том, что эхолокация плохо работает с малыми предметами. Иными словами, разрешение такого «звукового зрения», быть может, помогло бы TN не врезаться в стену, но не обойти лежащую на полу книгу. Один из специалистов по слепому зрению, не принимавший участие в данной работе, комментирует: «Похоже, в реальном мире мы можем использовать сигналы в мозге, которые совершенно не осознаем». Возможно, речь идет о древних отделах мозга, обычно не задействованных в таком необычном качестве. Но какие пути тут используются – еще неясно. Исследователи говорят о «древней, «сырой» форме видения, сходной с нашей реакцией

на летящий в лицо предмет (мы уклоняемся до того, как рассмотрим его). А еще – о том, что мы сами, зрячие, во многих ситуациях действуем, подчиняясь неким подсознательным мотивам, о которых не задумываемся. В некоторых случаях такие поведенческие отклики могут быть связаны с визуальными ощущениями, но не теми, которые «как на экране» показывает нашему сознанию зрительная кора. Эта научная работа являет собой разительный контраст с историей ощущающей цвета пальцами женщины: та к себе ученых на пушечный выстрел не подпускала. TN же, по словам Пегны, проявляет большой интерес к исследованию самого себя и очень хочет помочь ученым понять феномен слепого зрения. А вот насколько эти знания помогут другим слепым людям с аналогичным диагнозом – можно пока только гадать. 2010 • ноябрь

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Объяснена роль сновидений в формировании памяти

Технология, разработанная биологами из университета Калифорнии в Сан-Диего (UCSD), может стать новым словом в лечении инсультов. Впервые для борьбы с блокирующими сосуды мозга сгустками крови (тромбами) предлагается использовать особый бесконтактный метод.

Эксперименты с крысами показали, что во время сна их мозг как будто вновь проживает прошедший день (причем якобы задом наперед). Но ведь у грызунов не спросишь, что конкретно им снилось.

Сон в целом способствует запоминанию информации – это известно давно. Однако некоторые ученые считают, что еще больше помогает не

ноябрь • 2010

просто сон, а именно сновидения. Первое тому подтверждение предоставили ученые из медицинской школы Гарварда.

Биологи много лет спорят об эволюционных причинах появления сна, ведь, укладываясь спать, живое существо подвергает себя опасности. Новое исследование показывает, какова польза снов для организма, и поддерживает теорию, что сон помогает закрепить полученные за день знания и заодно встроить их в уже имеющийся опыт. Группа Эрин Уэмсли (Erin Wamsley) и Роберта Стикголда (Robert Stickgold) провела исследование с участием 99 студентов Гарварда. Всех молодых людей попросили 45 минут побродить по виртуальному лабиринту, запомнить определенные предметы и вернуться к ним с разных стартовых позиций. Таким образом ученые определяли, насколько хорошо студенты запоминают новую информацию. Затем 50 участникам дали возможность поспать пару часов, а остальным предложили посмотреть видеоролики. Активность мозга спящих студентов проконтролировали при помощи электроэнцефалограммы. Некоторых людей о содержании снов расспросили после подъема, других же для этого специально будили. После всех участников заставили пройти лабиринт вновь. Выяснилось, что поспавшим студентам удалось

найти запрашиваемые исследователями предметы быстрее остальных. Но куда интереснее другое наблюдение: люди, которым снились сны о лабиринте, прошли его

в среднем в 10 раз быстрее, чем остальные отдохнувшие. Статья авторов исследования вышла в журнале Current Biology.

Четверо из поспавших студентов рассказали, что им привиделись изображения лабиринта, кто-то же просто слышал фоновую музыку из компьютерной программы. То есть точного воспроизведения прохождения в их головах не было. Исследователи полагают, что мозг, скорее всего, встраивал новую информацию в уже существующие воспоминания .

2010 • ноябрь

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Миниатюрный чип быстро распознает клетки крови на выбор

Нейтрофильные гранулоциты, или нейтрофилы, выделяются среди других клеток крови своим сегментированным ядром. Эти клетки – первая линия обороны организма при травмах и инфекциях.

ноябрь • 2010

Прибор, недавно испытанный в США, позволяет легко захватить специфический вид иммунных клеток и аккуратно изолировать их от остальных ингредиентов крови. Исследователи и медики надеются, что новый чип пригодится в подборе эффективного лечения после ожогов и травм, а также поможет понять, почему иногда иммунная система выходит из-под контроля организма.

Новое миниатюрное устройство нацелено на извлечение из образца крови нейтрофилов, одной из разновидностей лейкоцитов. Они отвечают за ответ иммунной системы при различного рода повреждениях, захватывая и уничтожая бактерии и другие вторгшиеся чужеродные агенты. В то же время излишняя реакция нейтрофилов на травму способна привести к развитию общего воспаления – сепсиса – иной раз более опасного, чем исходная инфекция. Нетрудно понять, почему определение свойств лейко-

цитов у конкретного пациента поможет выбирать наиболее подходящие препараты и индивидуально регулировать иммунный ответ. Научиться оперативно и без повреждений выделять нейтрофилы из крови для их последующего анализа – важно для успеха лечения. Но не только для него. Две молодые науки – геномика и протеомика – давно ждут такую технологию. Ведь до сих пор изоляция нейтрофилов из «валового» потока технически была сложна, а само выделение занимало слишком много времени.

К тому же прежняя процедура фильтрации порой убивала клетки либо непреднамеренно активировала в них некоторые молекулы, в самом пациенте не работающие, что нарушало картину. Все это не очень удобно для лабораторий, а для клинического применения и вовсе не годится. Потому столь ценно нынешнее изобретение. Микропотоковый чип справляется с задачей выделения нейтрофилов за пять минут, причем ему хватает 150 микролитров крови, чтобы выдать достаточно клеток для анализа. А провести процедуру может медсестра прямо у постели больного. Разработали новинку Кен Коц из Центра медицинского инжиниринга массачусетского госпиталя, Кэрол Миллер-Грациано, директор лаборатории иммунобиологии университета Рочестера, и их коллеги из еще доброй пары десятков американских университетов и научных центров.

Для изготовления сердцевины чипа из полидиметилсилоксана исследователи использовали фотолитографию. Отформованную деталь с микроканалами внутри запечатали меж двух стеклянных пластинок, добавив «бутерброду» входные и выходные отверстия. Внутреннюю поверхность микроканалов в самом полимере покрыли (в качестве «биоклея») белком нейтравидином (neutravidin), а затем специфическими антителами, которые избирательно связываются с нейтрофилами. Когда кровь проходит через внутренние каналы чипа, нейтрофилы «зацепляются» за антитела, а остальные компоненты крови идут дальше. Этот принцип, к слову, схож со схемой работы штрихкодового чипа крови. После взятия пробы остается только воспользоваться набором реактивов для выделения из нее генетического материала и белков. Их уже можно определить и

Для демонстрации стабильности технологии авторы устройства испытали целую серию своих микропотоковых устройств (шкала по горизонтали – их номера). В частности, ученые измерили суммарную массу извлеченных из одинаковых проб крови молекул РНК (шкала по вертикали, нанограммы).

переписать существующими методами. Новый прибор прошел тесты с кровью нескольких реальных пациентов, у которых были различного рода травмы и воспалительные процессы. Выделенные клетки крови успешно удалось «разобрать на кирпичики», идентифицировав кучу активных генов, участвующих в иммунном ответе.

Поток крови авторы технологии пропускали через чип с точно выдержанной скоростью при помощи шприцевого насоса от компании Harvard Apparatus.

Создатели биочипа проверили и его способность к хранению, показав, что после 12 месяцев «выдержки» в холодильнике чип не теряет своих «захватнических» свойств. Вдохновленные успехом авторы устройства уже распространили апробированный принцип на другие типы клеток. Ученые смогли с аналогичным чипом изолировать лимфоциты и сейчас работают над созданием такого же чипа для моноцитов. Возможность быстрого избирательного анализа этих групп поможет исследователям детальнее разобраться с работой иммунной системы при различных заболеваниях. 2010 • ноябрь

оружие

военные технологии, техника

Оборонщики США создали второго Железного человека

Трюк с сокрушительным ударом до сих пор могли демонстрировать разве что экзоскелеты в фантастических фильмах. Теперь американцы превратили мечту в реальность. 74

ноябрь • 2010

Новый костюм позволяет своему хозяину переносить в руках или на себе десятки килограммов груза без видимых усилий и разбивать рукой четыре сложенные вместе деревянные доски. Последнее, конечно, показное лихачество – в рукопашный бой никто в таком облачении еще не собирается. Но инженеры, создавшие мощный экзоскелет, планирует со временем привнести эту новинку в армию.

http://www.youtube.com/watch?v=mO0xNI3xpmE&feature

На днях компания Raytheon представила второе поколение своего военного экзоскелета, названного XOS 2. В переноске и погрузке тяжестей один оператор в таком робототехническом костюме заменяет трех солдат, – утверждают разработчики удивительного аппарата. И главное, в отличие от ряда похожих разработок, XOS 2 способен отрабатывать движения владельца достаточно стремительно, чтобы носящий костюм оператор не чувствоРабота над этим роботом, с учетом предшествующей пробной модели, шла целых восемь лет. Неудивительно, что вторая генерация оказалась более совершенной, а значит, и приближенной к серийному воплощению. Пока, правда, о массовом выпуске боевых экзоскелетов речи не идет.

2010 • ноябрь

оружие вал себя зажатым внутри очень сильной, но тугодумной и неторопливой железки. Тонкость откликов костюма-машины позволяет даже играть в нем с футбольным мячом. О первом экзоскелете, построенном Raytheon и поглощенной ею компанией Sarcos (начинавшей разработку), мы рассказывали во всех деталях. Напомним только, что робот-

костюм отслеживает движения владельца, усиливая их в десятки раз. Как нынче сообщает Raytheon в пресс-релизе, второй XOS мощнее и быстрее, чем его предшественник, но при этом использует на 50% меньше энергии и к тому же более устойчив к негативному воздействию окружающей среды. А еще новый экзоске-

«Агент Колсон» (Кларк Грегг) осматривает XOS 1 (вверху) и примеряет XOS 2 под руководством инженеров Raytheon.

ноябрь • 2010

лет весит 88,5 килограммов, на 10% меньше, чем первая модель, – повествует Salt Lake City Tribune. По замыслу Raytheon, солдаты в экзоскелетах существенно ускорят и облегчат погрузку и разгрузку воды, топлива и боеприпасов как в тылу, так и на театре военных действий. Возможность в одиночку перенести танковый снаряд или авиационную ракету означает, что больше людей можно будет перебросить для решения других задач, – рассуждают американские новаторы. На презентации XOS 2 в лаборатории компании в СолтЛейк-Сити Кларк Грегг (Clark Gregg), сыгравший в двух частях фильма «Железный человек» (Iron Man) агента Фила Колсона (Phil Coulson), сам опробовал экзоскелет в деле. «На данный момент он больше всего приближает нас к костюму Железного человека, – поделился впечатлениями актер. – Он быстро становится реальным, и это замечательно. Я с нетерпением жду появления XOS 3». Интересно, что публичная презентация первого XOS в 2008 году была явно приурочена к выходу на экраны первого «Железного человека», хотя официально об этом не говорилось. Теперь же Raytheon, пригласившая Грегга, сама не скрывает напрашивающихся ассоциаций. И не случайно вы-

военные технологии, техника

Инженер-испытатель Raytheon Рекс Джеймсон (Rex Jameson) рассказывает: «С ростом популярности фильмов о Железном человеке люди изумляются, неужели я чувствую себя как он, когда надеваю этот костюм? Я обычно отвечаю, что не могу говорить за Тони Старка (главный герой фильма – прим. ред.), но когда я в костюме, я ощущаю себя более быстрой и сильной версией меня самого. Учитывая, что персонаж фильма живет в особняке в Калифорнии и владеет очень быстрыми гоночными автомобилями, мой опыт, вероятно, близок к опыту Старка насколько это возможно».

2010 • ноябрь

оружие ход в свет XOS 2 «удачно» совпадал с релизом Iron Man 2 на DVD и Blu-Ray. Первый XOS показал всем, и в первую очередь самим авторам системы, что она работоспособна. Учитывая опыт, Raytheon бросила силы на оптимизацию конструкции, начиная с каркаса и датчиков и заканчивая всем силовым приводом. В результате удалось повысить энергетическую эффективность робота. Конечности этого костюма, кстати, приводит в действие гидравлика высокого давления. Но источник питания по прежнему расположен вне машины, так что реальный Железный человек привязан к стационарному оборудованию длинными кабелями и шлангами. Впрочем, даже в таком виде подобный костюм может принести пользу, а в дальнейшем инженеры собираются полностью «отвязать» экзоскелет. В видеоролике (ссылка вначале статьи) создатели XOS 2 рассказывают о нем и о всем проекте более подробно. Вице-президент Raytheon Sarcos Фрейзер Смит (Fraser Smith) заявил: «Развертывание экзоскелетов неизбежно. Они крайне необходимы, и я считаю, военные смотрят на них как на жизнеспособное решение ряда текущих вопросов.» Авторы костюма поясняют, что большая физическая 78

ноябрь • 2010

Вверху: Джеймсон поднимает 91 килограмм. Внизу: Кларк Грегг отрывает от земли снаряд с приличным трудом, а Рекс, облаченный в XOS 2, справляется с той же нагрузкой шутя.

нагрузка на солдат во всевозможных транспортных и складских операциях – это не только негативный момент, снижающий скорость работ, но и лишний фактор риска, потенциальный источник травм.

Силовой костюм мог бы снять эти проблемы. В будущем инженеры Raytheon не исключают появления упрочненной и бронированной версии, предназначенной для разбивания стен и дверей

военные технологии, техника

возможно, через три-пять лет после этого – уже в автономном варианте», – утверждает Смит. Учитывая все же приличный расход энергии таким костюмом, остается спросить: неужели компания найдет способ создать палладиевый «Дуговой реактор» (Arc Reactor)?

Небольшие ракеты можно грузить уже в нынешней версии костюма. Нетрудно предположить, что в следующей доступное оператору усилие будет увеличено.

в операциях по спасению заложников. Такая модификация была на чертежных досках, но пока внимание сосредоточено на «грузовой» ипостаси проекта, – уточняет Engadget. Однако у публики постоянно возникает главный вопрос –

«так когда?» Когда костюмы железных людей примерят солдаты? Raytheon намерена довести свой проект до внедрения. «Мы ожидаем, что экзоскелеты появятся на театре военных действий примерно через пять лет в привязанной версии и,

Первыми пользователями экзоскелета в армии будут всегда трезвые грузчики. 2010 • ноябрь

наука

природа, космос, общество

Пару необычных скелетов, вероятно, представляющих недостающее звено в эволюции современного человека, антропологи обнаружили в Южной Африке. В научной ценности откопанных «сокровищ» никто не сомневается, а вот о месте новичков на древе жизни ученым еще предстоит изрядно поспорить с коллегами.

Ключевой спорный предок встал между Homo и австрало питеками

Череп мальчика пришлось извлекать из массы, больше похожей на бетон. Позже на Европейском синхротроне в Гренобле (ESRF) было проведено сканирование образца, которое позволило заглянуть внутрь без разрушения костей.

Найденные гоминиды заинтересовали искателей останков древних людей тем, что обладали как чертами человека прямоходящего, так и признаками обезьян. Кстати, первые данные о находке появились совсем недавно. Спустя всего неделю ученые дали частично сохранившимся скелетам имя, представили статьи в Science, провели прессконференцию и выложили в Сеть несколько поясняющих видео.

ноябрь • 2010

В общем, информации появилось во много раз больше. Попробуем разобраться во мнениях противоборствующих сторон и понять, что же за «люди» перед нами. Группа Ли Бергера (Lee Berger) из университета Витватерсранда обнаружила в 40 километрах к западу от Йоханнесбурга окаменелости древних людей. Именно здесь расположена так называемая Колыбель человечества (Cradle of Humankind), со-

Данные, полученные на синхротроне, будут изучать еще целый год. Из любопытных находок: три окаменелых яйца насекомых, вероятно, также древних (здесь не показаны), которые были обнаружены в черепе мальчика.

вокупность областей, где были обнаружены останки примерно трети всех африканских предков современных «сапиенсов». С марта 2008 года Бергер и его коллега Пол Диркс (Paul Dirks) из австралийского университета Джеймса Кука начали отмечать все более или менее интересные места на картах Google Earth (а таких за многие десятки лет набралось 130 пещер и около 20 участков обнаружения окаменелостей). В июле того же года ученые воспользовались трехмерным изображением терри-

тории, полученным со спутника, и нашли еще 500 потенциальных входов пещер и 25 предполагаемых захоронений ископаемых останков. Многие места были скрыты деревьями и прочей растительностью, и в августе все того же 2008 года антропологи и геологи приступили к самостоятельному исследованию пещер. Почти сразу они нашли новое интересное место. Спустя две недели Бергер отправился изучать подземные ходы вместе со своим девятилетнием сыном Мэттью (Matthew) и постдоком Джобом Кибии (Job Kibii). «Мэттью отбежал метров на 15 и спустя полторы минуты вернулся со словами «Пап, я нашел окаменелые останки», – рассказывает Ли. – Поначалу я подумал, что речь идет об очередном трупе антилопы, мы чаще всего их и обнаруживали, но потом оказалось, что сын нашел торча-

На почти плоском ландшафте кое-где встречаются небольшие холмы и скалы. Антропологам пришлось немало потрудиться, чтобы расчистить несколько входов в интересующие их пещеры. 2010 • ноябрь

наука щий из скалы кусок ключицы гоминида». Это была самая первая находка. Кость принадлежала мальчику, которому, по оценкам ученых, на момент смерти было от 8 до 13 лет. Позже прибывшая большая группа археологов извлекла из известняковых отложений, относящихся, кстати, к известной системе пещер Малапа (Malapa), еще один скелет, принадлежащий женщине (ей было около 30 лет). Он находился всего в метре от первого. Пол гоминидов определяли по форме бедренных суставов и челюстей. Позже при помощи нескольких методов датировки было установлено, что древние существа жили на планете от 1,95 до 1,78 миллиона лет назад. Ученым посчастливилось достать кости кистей и ступней, которые обычно совсем не сохраняются. Рядом со скелетами гоминидов исследователи также нашли окаменелые останки 25 животных, среди которых были саблезубая и лесная кошки, бу-

рая гиена, гиеновая собака, лесные антилопы, лошади, а также мыши. Из всего этого учеными был сделан вывод, что древнее природное образование в свое время было чем-то вроде естественной ловушки. Антропологи предполагают, что много лет назад в этих местах могла быть очень сильная засуха и единственными источниками воды были подземные потоки. Вероятно, животные, как и гоминиды, спускались по отвесным стенам пещер, а выбраться уже не могли (может, потому падальщики и не растащили плоть, а вместе с нею и кости гоминидов). Анализ скелетов показал, что мальчик и женщина либо, поскользнувшись, упали с большой высоты, либо их останки чуть позже были смыты потоками воды вглубь пещеры и завалены осевшей породой. По всем данным выходит, что погибли «обитатели» Малапы почти одновременно (с разницей от нескольких часов до

Реконструкция местности, где погибли подросток и женщина 1,9 миллиона лет назад. Глубина древних образований составляла 30-45 метров.

ноябрь • 2010

нескольких недель). Возможно, они были знакомы или даже являлись родственниками. Чуть позже ученые занялись исследованием скелетов, и тут началось самое интересное. Антропологи причислили обнаруженных гоминидов к новому виду, который назвали Australopithecus sediba. Sediba на языке сесото (Sotho), одном из 11 официальных языков ЮАР, означает фонтан или ключ, источник. Бергер считает, что это подходящее имя для «новичка», которого антропологи поместили между Australopithecus africanus и Homo habilis, а кое-где даже именуют прямым предком более позднего Homo erectus. «Мы никогда ранее не видели подобного сочетания черт», – говорит Бергер. При росте 1,2 метра гоминиды обладали длинными ногами и тазом, а также бедренными суставами, похожими на таковые у эректуса. Получается, что A. sediba были прямоходящими, имели возможность широко шагать, а может быть, даже и бегать. Голеностопный сустав по строению представлял собой промежуточное звено между суставами современных людей и ранних гоминидов. A. sediba имели небольшие зубы, а также нос, более походящий на людской, нежели на нос шимпанзе. Правое и левое полушария мозга мальчика, как и у человека, отличны друг от друга (австралопитеки такой

природа, космос, общество

«продвинутой» особенностью не обладали). Однако при этом его размеры были гораздо меньше, чем у современных подростков (420-450 кубических сантиметров против 1200-1600 см3). «Предплечья A. sediba были длинными, как у орангутангов», – рассказывает Бергер. Это свидетельствует о близости к роду Australopithecus. Пальцы изогнутые, что очень удобно для лазанья по деревьям, но при этом относительно короткие, как у людей. Нынешняя находка еще раз свидетельствует о том, что переход от небольших проживающих на деревьях предков к современным довольно крупным «скороходам» происходил ступенчато.

Ученые считают, что гоминиды, обнаруженные в пещере Малапа (на фото вид близлежащих окрестностей), произошли от Australopithecus africanus, проживавшего на Земле 2-3 миллиона лет назад. Последний питался мягкими фруктами, молодыми листьями и, возможно, мясом. Новый вид больше похож на современных людей, нежели A. afarensis и A. garhi.

Бергер и его коллеги не стали относить «новичков» к роду Homo, однако уже то, что они

Примерный вес гоминидов при жизни составлял 27 килограммов у мальчика (слева) и 33 кг у женщины.

сделали A. sediba его предком, взволновало некоторых ученых, которые не согласны с таким положением дел. «Эти гоминиды относятся к критическому моменту времени», – поясняет Ли, имея в виду начало выделения человеческого рода в отдельную ветвь от A. africanus 1,8-2 миллиона лет назад. Такие даты «разветвления» были получены в ходе предыдущих раскопок останков гоминидов. Бергер считает, что все ранее найденные скелеты позволяют по-разному трактовать строение человеческого древа эволюции. Появление же A. sediba четко ознаменовало переход к новой главе эволюции, «от форм, зависимых от деревьев, к формам, живущим на земле». «Обнаруженные нами 2010 • ноябрь

наука гоминиды обладали мозаикой черт, помогающей этим существам чувствовать себя одинаково комфортно в обоих мирах», – добавляет Ли. «И все же A. sediba – не недостающее звено», – считает антрополог Джон Хоукс (John Hawks) из университета Висконсина в Мэдисоне. Он отмечает, что, обладая человеческими чертами лица, новый гоминид не имел мозга, похожего на человеческий (его размеры скорее напоминают A. africanus), а это, мол, ключевое отличие австралопитеков от Homo. Хоукс также добавляет, что необычные находки делались как в Восточной Африке, так и в Азии, еще многое неизвестно о центральной и западной частях Черного континента. Особенности данных гоминидов, по его мнению, поднимают вопрос о том, какие виды были истинными предками Homo, а какие лишь параллельно развили схожие черты. «Необходимо искать новые черепа», – говорит Джон. Бергер соглашается, что A. sediba действительно может быть лишь отдельной ветвью. Но ценность находки от этого не меняется: ведь она позволит установить, каким в те времена было давление эволюционного отбора и к развитию каких особенностей оно привело. Профессорам Фредерику Грайну (Frederick Grine) из университета Стони Брук и Тиму Уайту из Калифорнийского уни84

ноябрь • 2010

Черепа A. sediba и H. habilis в сравнении.

верситета в Беркли не понравилось то, что почти все выводы о видовой принадлежности гоминидов были сделаны по останкам подростка, скелет которого должен был измениться по мере взросления. Оба надеются, что будет обнаружен и описан более полный скелет взрослого A.

чика.

sediba, тогда можно будет выносить окончательное решение. Грайн также отмечает, что самым ранним свидетельством появления Homo является верхняя челюсть H. habilis, обнаруженная в Эфиопии. Ее возраст составляет 2,3 миллиона лет, что примерно на 500 тысяч лет раньше ока-

a-c – череп подростка; d, f – его нижняя челюсть; e, g – нижняя челюсть женщины; h – верхняя десна и зубы маль-

природа, космос, общество

менелых останков Седибы. «Если уж считать, что A. sediba лучший кандидат в предки людей, нежели A. africanus, то получается, что он появился слишком поздно», – считает Фред. На пресс-конференции Бергер ответил на эти выпады так: «Подростки растут, но по ключевым характеристикам они на 9598% взрослые организмы». Что же касается возраста находок, то еще только предстоит установить, когда появились и когда исчезли с лица Земли A. sediba, ведь сейчас были обнаружены лишь первые скелеты гоминидов этого вида. Ли также отмечает, что, возможно, ранее были найдены и другие останки A. sediba, но ан-

Местоположение Малапы на карте ЮАР и схема сети пещер (синим цветом показаны выходы на поверхность). Масштабная линейка размечена в метрах.

тропологи неправильно их классифицировали из-за недостатка косточек. «Сейчас мы видим, что нельзя установить род и вид только лишь по части скелета», – говорит профессор. Антрополог Уильям Кимбел (William Kimbel) из университета Аризоны предлагает решить временнýю проблему, переименовав останки в Homo sediba. Тогда этот вид станет одним из тех, что существовал во времена становления всего рода Homo. С ним соглашается Сьюзан Энтон соредактор Journal of Human Evolution. По ее мнению, слишком многое роднит Седибу с Homo, и, если внести его в этот род, он более не будет претендовать на «переходное звено», а станет тупиковой ветвью. Бергер против, так как анатомия скелета свидетельствует о том, что Седиба все еще мог взбираться на деревья. Упомянутый чуть выше Уайт полагает, что A. sediba надо считать логическим продолжением A. africanus: просто теперь выяснилось, что этот вид жил дольше, чем считалось ранее (границу вымирания надо отодвинуть с 2,5 млн лет до 2 млн), и при этом несколько изменился. В этом истинная ценность данной находки, говорит ученый. Кажется, сейчас ясно только одно: в связи с находкой в пещере Малапа необходимо пересмотреть все существующие отношения между A. africanus и H. habilis, а заодно с их «сестринскими» видами.

«Эта окаменелость не отвечает на поставленные ранее вопросы, но помогает нам осознать, что мы пока еще даже не смогли задать эти самые вопросы правильно. Люди еще долго будут обсуждать новые находки», – подводит итог Скотт Симпсон (Scott Simpson) из университета Кейс-Уэстерн Резерв. В скором времени антропологи из Йоханнесбурга попытаются выяснить, что именно в окружающей среде сподвигло Седибу на прямохождение. Возможно, «виной» тому климатические изменения, заставившие гоминидов искать укрытие, пищу и воду. Бергер считает, что способность к лазанью по деревьям (отличную от австралопитеков) они сберегли, так сказать, про запас. Еще ученые надеются определить, как выглядели, как жили и что ели A. sediba. Об этом Ли и его коллеги упомянули не случайно. Уже известно, что на руках антропологов еще, по меньшей мере, два скелета с хорошо сохранившимися черепами (то есть удастся восстановить черты лица Седибы). Также были найдены органические материалы, что, возможно, позволит извлечь белки или даже ДНК древних гоминидов. А еще ученые занимаются тщательным поиском инструментов, которые могли бы остаться от A. sediba. В общем, нынешнее открытие – далеко не конец этой запутанной истории. 2010 • ноябрь

планетарный масштаб

природа, космос, общество

Лава-лампа Энцелад подгадала свой ослепительный миг аккурат для людей

Энцелад с его фонтанами (на рисунке) и молодой корой – не единственный спутник, задающий загадки. Но, по мнению авторов новой работы, предложенный для него «катастрофический механизм» способен пролить свет и на эпизодические локальные обновления поверхности, имевшие место в прошлом Ганимеда, Реи и Миранды.

ноябрь • 2010

Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам – мимолетный эпизод.

Более четырех лет прошло с момента, когда астрономы «очень сильно удивились», узнав, что обширный регион близ южного полюса Энцелада градусов на пять-десять теплее всей остальной поверхности спутника, а в отдельных своих точках и вовсе на все 100 градусов (то есть его температура там доходит до 180 кельвинов). Для сатурнианской луны, считай, настоящая жара. Исчерпывающего объяснения этому явлению до сих пор не существовало. Жара-загадка царит в сердцевине сети гигантских разло-

мов, известных как тигровые полосы. Из последних на тысячи километров вверх бьют фонтаны, состоящие в основном из водяной ледяной крошки, но содержащие также богатый набор веществ, в том числе – органику. Еще в 2007-м все эти детали удалось связать в более или менее стройную картину, но в ней не хватало ключевого звена: объяснения энергетической подпитки такого криовулканизма, ведь для нее требуется источник энергии мощностью, по меньшей мере, в шесть гигаватт.

Ведущей версией стало приливное трение в «живой коре» спутника, обладающего эллиптической орбитой. Хотя Энцелад обращен всегда одной стороной к Сатурну (как Луна к Земле), последний в его небе слегка смещается с запада на восток и обратно по мере бега спутника. И еще у Энцелада имеется резонанс (2:1) с орбитальным обращением луны Дионы. Все это может поставлять энергию ледяной «обертке» нашего героя и поддерживать при плюсовой температуре его со-

леный подледный океан. Увы, по последним оценкам, мощность «приливной грелки» приблизительно на пару порядков ниже, чем требуется для наблюдаемой активности. Ученые пришли к тому, с чего и начали – фонтаны сатурнианской луны необъяснимы. Теперь же существенное уточнение картины получили Крейг О'Нилл (Craig O'Neill) из австралийского университета Маккуори (Macquarie University) и Френсис Ниммо (Francis Nimmo) из Калифорнийского университета в Санта-Круз. Они

Космический аппарат Cassini уже выполнил несколько эффектных (по достигнутым результатам) сближений с Энцеладом, и еще два ему предстоят в нынешнем году. На схеме показаны траектории зонда в координатах (шкалы в километрах), связанных с ледяной луной.

построили и проиграли на компьютере подробнейшую модель внутренностей Энцелада и его «плитотектоники». И пусть это всего лишь расчет, составлен он комплексно, со всеми данными, собранными Cassini за несколько лет работы в системе Сатурна. Ниммо удалось получить ответ на вопрос, заданный им самим полтора года назад: тогда ученый и его коллеги установили, что океан Энцелада неуклонно идет к замерзанию. По уточненным данным, темп тепловых потерь на спутнике превышает скорость поставки энергии от приливов в 3,5 раза как минимум. И это, казалось, убивало идею приливной генерации фонтанов – за счет чего они работают? Ныне гипотезу удалось вернуть к жизни и даже свести в энергетике крошечной планетки дебет с кредитом. Для этого, как гласит пресс-релиз Лаборатории реактивного движения (JPL), ученым пришлось прибегнуть к аналогии с лава-лампой. По новой модели тепло в недрах спутника формирует зону теплого льда, отдельные (самые нагретые) пузыри которого, будучи чуть менее плотными, чем лед холодный, начинают очень медленно подниматься вверх, словно капли парафина в лавовой лампе. Одновременно они вытесняют более плотный лед вниз. Понятие «теплый» тут, конечно, относительно. По вычис2010 • ноябрь

планетарный масштаб лениям авторов исследования, температура этих пузырей составляет около нуля по Цельсию. Но это много в сравнении с обычным льдом вне зоны тигровых полос, который у поверхности спутника имеет температуру -193 °C. По мере подъема «лавовые» ледяные пузыри начинают таять, в них формируется все больше и больше жидкости. Трение стен разломов вблизи поверхности луны (подвижности коры способствует, конечно, глубинный океан, отделяющий ледяной панцирь спутника от каменного ядра) добавляет тепла этим пузырям, из которых и берут свое начало фонтаны. Важно, что прибытие очередных порций подогретых ледяных пузырей к поверхности спутника происходит периодически, так же как и в лава-лампе мы можем наблюдать регулярные смены у ее верхушки крупных пузырей парафина. По компьютерной модели выходит, что «перевороты», перепахивающие и обновляющие часть поверхности Энцелада, продолжаются всего 10 миллионов лет каждый, а эти активные эпохи разделяют полосы штиля, длящиеся от 0,1 до 1–2 миллиардов лет. В паузах луна копит приливную энергию, не расходуя ее почем зря. Этот «аккумулятор» и отвечает за нынешний всплеск активности спутника, несмотря на низкий средний темп посту88

ноябрь • 2010

пления приливной энергии (по ряду причин «тяготеющей» к югу спутника). Просто криовулканизм на ледяной луне работает всего 0,5-10% от общего времени существования спутника, да и «включался» он, вероятно,

считанные разы. «Cassini, похоже, поймал Энцелад в середине отрыжки», – образно пояснил открытие Френсис. Ну а эта «революционная активность», в свою очередь, объясняет большое различие в

Это впечатляющее изображение (смонтированное из 28 отдельных кадров) южного региона Энцелада Cassini получил в октябре 2008 года. Хорошо видны многочисленные ледяные разломы и хребты, выделяющие «неспокойную» часть луны на фоне геологически куда более старого северного полушария. Центру кадра соответствует точка в 64 градуса южной широты и 284 градуса западной долготы. Главные фонтанирующие разломы видны ниже центра снимка в правой его части (в районе терминатора). Самый же заметный разлом – Labtayt – лежит в верхней части снимка, его глубина, к слову, достигает одного километра.

природа, космос, общество

возрасте поверхности Энцелада в его северном полушарии (4,2 миллиарда лет), на экваторе (от 170 млн до 3,7 млрд лет) и на юге (0,5-100 млн). Кстати, по численной модели одно такое событие обновляет от 10% до

Схема «работы» внутренностей южного полярного региона Энцелада по версии Ниммо. Детали исследования раскрывает статья в Nature Geoscience.

Мозаика из снимков тигровых полос, выполненных во время пролета Cassini около Энцелада 31 октября 2008го. Хотя серия кадров сделана далеко не в самой близкой к луне точке траектории, разрешение ряда кадров в оригинале достигает примерно 12 метров на пиксель, что позволило ученым раскрыть немало деталей строения трещин в ледяной оболочке спутника Сатурна. Самый крупный разлом на верхнем изображении – Багдад, на нижнем – Дамаск.

40% поверхности Энцелада, что согласуется с площадью нынешнего активного региона на юге (10% от общей поверхности). Механизм регулярных, притом довольно редких «катастроф», перемежающихся с длительными эпохами «застоя», косвенно играет на руку и тому предположению, что сами тигровые полосы могут оказаться куда более динамичными и молодыми образованиями, чем окружающий их теплый район. Во всяком случае, по некоторым оценкам (основанным на скорости деградации поверхностного льда под действием космических лучей), данным разломам может быть всего от 10 до 1000 лет, что по меркам срока жизни луны Сатурна – просто миг. Нужно ли пояснять, как широко в таком случае исследователям чудес космоса улыбнулась Фортуна? 2010 • ноябрь

игра воображения

искусство, проекты, эксперименты

Голландцы позволили людям гулять внутри человека

Хватит уже смотреть всякие образовательные программы и шоу на центральных каналах, которые дают советы, как стать здоровее и красивее! Выпивая в день цистерну травяного чая? Выполнять по сотне упражнений? Все это лишь советы. Лучше попробуйте заглянуть внутрь своего организма и самолично увидеть, что с ним творится, если вы ведете нездоровый образ жизни. Вот тогда и поговорим.

«Посторонним в…» Даже королева Нидерландов Беатрикс и мэр города Ухстхейст Элс Тиммерс (Els Timmers) не погнушались рассмотреть новое развлекательное заведение изнутри. Проводил дам, естественно, сам отец-основатель музея Хенри Реммерс.

Конечно, музей человеческого тела Corpus в голландском городке Ухстхейст (Oegstgeest) был создан и для образовательных целей. Но его вдохновителю Хенри Реммерсу (Henri Remmers), главному менеджеру компании Reco Productions International, хотелось не просто рассказать людям, что и как происходит в нашем теле, но и показать,

ноябрь • 2010

какое влияние оказывают на «здоровый дух» режим питания и физическая нагрузка. Однако об этом чуть позднее. Музей человеческого тела был открыт 20 марта нынешнего года. На его создание ушло почти 12 лет умственного труда (само строительство началось в конце 2006 – начале 2007 года) и 27 миллионов долларов.

искусство, проекты, эксперименты

Что же получилось? 35метровое полупрозрачное строение, расположившееся между Амстердамом и Гаагой. Место возведения музея тщательно продумывалось. Прежде всего из коммерческих соображений. К примеру, известно, что изначально Corpus собирались расположить в северной части Амстердама, но позже от этой идеи отказались, из-за того что путь к музею лежал бы через паромную переправу, что не слишком удобно.

На строительство всего комплекса ушло 750 тонн конструкционной стали и почти по 2 тысячи квадратных метров алюминиевых листов и стекла.

«Великан» выполнен из листов кортен-стали. От обычной она отличается тем, что после появления первого налета ржавчины дальнейшая коррозия материала замедляется.

Зато теперь сидящего человека, наполовину «зарытого» в здание, можно разглядеть даже с борта самолета, прилетающего в крупнейший аэропорт страны Схипхол (Sciphol). Не говоря уже о том, что по шоссе A44 проехать мимо фигуры практически невозможно, ведь все от мала до велика задаются вопросом: «Что же это такое?» Но вернемся к тем, кто оказался в музее намеренно. За 55 минут экскурсии посетители проходят и проезжают (на платформе, поднимаемой гидравлическими насосами) в общей сложности семь этажей музея. 2010 • ноябрь

игра воображения Путешествие начинается в колене (отсюда группы каждые 7 минут попадают внутрь тела великана) и заканчивается на верхнем ярусе в головном мозге. Сразу вспоминается мультсериал «Волшебный школьный автобус» (The Magic School Bus), в котором дети становились маленькими и путешествовали по самым разным местам, в частности, и по организму одного из персонажей. Во время движения по эскалатору на входе в фигуру посетители постепенно погружаются в атмосферу Corpus.

Все сотрудники, создававшие музей, отмечают, что Хенри Реммерс «болел» не только за зрелищность, но, прежде всего, за правдоподобность всех макетов и инсталляций.

ноябрь • 2010

После колена любопытствующие попадают в бедренную кость, где им демонстрируется процесс создания красных и белых кровяных телец. Затем посетители «изучают» работу мышц и суставов во время ходьбы. Внутри матки женщины экскурсанты видят трехмерный процесс зарождения жизни. Из матки они попадают в театр желудочно-кишечного тракта, после их ждет театр легких, затем сердце. Затем ротовая полость, где рассказывается и несомненно показывается работа языка, вкусовых рецепторов и голосовых связок. Следующие этапы – внутреннее ухо и носовая полость, в которой посетителям демонстрируется процесс чихания. Дальше – внутренности глазного яблока, где взрослым и детям повеству-

искусство, проекты, эксперименты

Взрослые и дети получат самые «натуральные» ответы на вопросы: «Зачем мы спим?», «Что происходит, когда я чихаю?», «Как растут мои волосы?»

ют о том, как свет попадает на сетчатку глаза, как формируется и передается в мозг изображение. И, конечно же, главный центр управления тела – мозг. Движение групп мимо внутренних органов или даже сквозь них сопровождается самыми разными эффектами, например звуковыми, копирующими естественные звуки организма. Впрочем, они не всегда естественные, к примеру, поговаривают, что движение сперматозоидов сопровождается топотом табуна лошадей. Ограничений по доступу в Corpus почти нет, посетить музей можно во все дни недели, кроме понедельника, всем, у кого есть 16,5 или 14 (детский билет) евро и кому минуло восемь лет. Это «отсекание» по возрасту никак не объясняется, но подчеркивается на всех страничках проекта. Впрочем, какие-либо ужастики дети здесь все равно не обнаружат. Во время мини-приклю чения взрослым (вспоминающим детство) и детям (из него еще не вышедшим) разрешается все пощупать. Одним из самых захватывающих этапов считается представление работы сердца изнутри. Посетителям предоставляется возможность почувствовать себя эритроцитом, путешествующим сквозь 2010 • ноябрь

игра воображения главный насос организма в пространстве и времени. Для пущего эффекта зрители снабжаются стереоскопическими очками. Кстати, не менее красочным обещает быть «шоу», демонстрирующее работу головного мозга. Между прочим, не все выставки в музее (как и полагается уважающему себя заведению) станут постоянными, что-то будет и меняться. А теперь о здоровье. Список врачей и профессоров, консультировавших разработчиков этого гигантского шедевра,очень велик. Маститые последователи Гиппократа из различных университетов и специализированных центров (например, по изучению заболеваний сердца или почек) не только помогали «лепить» человека. Ведь одним из главных этапов посещения Кто-то на открытии даже пытался записывать любопытные факты в тетрадку (вверху). А кое-кто организовал самый настоящий мозговой штурм!

ние.

На одном из «уроков» в стенке появляется заноза. Сразу же следует ответ иммунитета (лейкоцитов) на вторже-

ноябрь • 2010

выставки является медицинский информационный центр, расположившийся в соседнем здании. Понятно, что музей будут посещать и туристы (и от Амстердама и от Гааги добираться всего минут 15), специально для них будут представлены аудиогиды на восьми языках: нидерландском, английском, французском, испанском, ита-

искусство, проекты, эксперименты‑

льянском, немецком, японском и китайском.

По словам Хенри Реммерса, в скором времени точно такие же «развлекательные центры» для всей семьи возведут в Швейцарии и в России (правда, в каких именно городах, устроители пока умалчивают). Кроме того, свою заинтересованность выразили Нью-Йорк, Дубаи, Испания, Китай, Индия и Мексика. Возможно, после посещения такого музея даже взрослый человек, придя домой, посмотрит на свое тело совершенно другими глазами и, быть может, станет заботливее отно-

Хенри Реммерс и королева Беатрикс, а на заднем плане виднеется недоеденный сэндвич с сыром, которому в скором времени предстоит быть переваренным.

ситься к работе этого «ювелирного механизма». А может, и не станет.

2010 • ноябрь

факты

Топ-8

наиболее уродливых автомобилей

Издание BusinessWeek опубликовало очередной рейтинг самых уродливых автомобилей последних 50 лет. В «черный» список

попали как редкие модели мирового автопрома, так и вполне успешные на рынке современные машины.

На этот раз редакторам и дизайнерам BusinessWeek не приглянулся супер-дешевый индийский хэтчбек Tatа Nano. Автомобиль не имеет ручных стеклоподъемников, вентиляционной системы, гидроусилителя руля и магнитолы. При всем этом, спрос на миникар в Индии столь высок, что автопроизводителю не хватает выпущенных машин, покупатели записываются в многомесячные очереди. Не уменьшает продажи Nano даже недавняя новость о склонности авто к самовозгоранию.

Несуразный автомобиль Bond Bug, выпущенный в начале 70-х годов британской компанией Reliant, также пришелся не по вкусу редакторам издания. Машина имела три колеса, съемную крышу-дверь и разгонялась с 2,9-сильным движком до 126 километров в час. Сейчас даже существуют клубы любителей Bond Bug. Всего с 1970 по 1974 год было выпущено 2270 авто.

В рейтинг попал и электрокар CitiCar от флоридской компании Sebring-Vanguard, выпущенный в 1974 году. Модель позиционировалась как первый полностью электрический городской автомобиль. Под капотом у него стоял мотор мощностью всего 2,5 лошадиные силы, позже его заменили 3,5-сильным двигателем, который мог прокатить машину со скоростью 80 километров в час около 65 километров. 96

ноябрь • 2010

Из моделей 70-х выделили и автомобиль AMC Gremlin, который выпускался в США и стал первой американской малолитражкой. Gremlin прославил компанию AMC благодаря

своей феноменальной управляемости и спортивному характеру. В базовой комплектации он имел 3,3-литровый бензиновый мотор мощностью 128 лошадиных сил. Всего до 1978 года было продано более 671 тысяча машин.

Вошли с список самых некрасивых авто последних 50 лет и две модели немецкой марки Volkswagen. Это Thing, ставший преемником фашистских военных «джипов» Kubelwagen. Автомобиль вышел на рынок в 1969 году, но был построен на платформе 40-х годов, имел задне-

«Американец» Corbin Sparrow, произведенный небольшой калифорнийской фабрикой в 1999 году, также вошел в рейтинг. Машина имеет электрический двигатель, способный разогнать машину до 120 километров в час. По 2002 год было выпущено всего 285 таких автомобилей.

8 моторную компоновку и двигатель мощностью 55 лошадиных сил. Позиционировался он как сафари-мобиль, но из-за старой конструкции и несоответствия нормам безопасности в США его продажи были прекращены в 1974 году. Всего было реализовано 25 тысяч авто.

Список включает в себя и популярный люксовый BMW 7 серии 2002 года, а также футуристичный любимец коллекционеров DeLorean и не так давно появившийся на свет миникар Toyota iQ.

Второй моделью Volkswagen в рейтинге стал New Beetle или просто «Жук», который очень неоднозначно воспринимается в США, несмотря на любовь к нему европейцев. 2010 • ноябрь

интересно

Робот от Panasonic помоет вашу голову

Один из самых приятных моментов в посещении парикмахера – это, наверное, мытье головы. Руки профессионала массируют вашу голову, омываемую теплой водой, и весь стресс стремительно растворяется… Впрочем, речь о другом. Теперь для воспроизведения этого процесса не нужно ждать посещения салона. Panasonic сделал под это дело специального робота. Шестнадцать механических пальцев вымоют вашу голову после предварительно сканирования ее

формы и рельефа. При этом три моторчика будут обеспечивать соответственно намыливание, ополаскивание и легкий массаж. Профиль последней вымытой головы остается в памяти робота, так что впоследствии он не будет тратить время и тщательно сканировать ее заново. Ну а если серьезно, то в Panasonic полагают, что смогут найти спрос на эти штуки, как минимум, в домах престарелых. Очевидно, не в украинских.

Японцы создали мобильный сканер Теперь мы можем утвердиться в мысли о том, что миниатюризация владеет миром – японцы создали очередное технологическое чудо, мобильный сканер. Этот сканер имеет очень малые размеры: 254x30x28 миллиметров, а весит почти как пачка масла, даже меньше – 212 граммов. Питанием для него служат обычные батарейки АА, благо, энергопотребление у сканера очень низкое. В сканере нашлось место и для карты памяти, а сканировать он может изображения с размерами 21х127 сантиметров макси98

ноябрь • 2010

мум. Разрешение сканирования составляет 300 или 600 точек. Пара батареек позволяет сосканировать около 100 страниц в цветном режиме или около 150 страниц в монохромном режи-

ме. Передача отсканированных изображений на ПК осуществляется посредством обычного USB-кабеля. Цена устройства довольно высока – $181.

В Канаде создана «солнечная» зубная щетка

На этот раз отличились ученые из Канады. Дело в том, что группа ученых Университета Саскачевана (Канада) целых 15 лет работала над созданием нового типа зубной щетки. В общем-то, 15 лет для серьезных научных разработок – не так много, но удивляет, что столько времени понадобилось на разработку зубной щетки, хоть и нового типа. Причем это реальный проект с реальными результатами, вот что интересно. Те, кому не нравится каждое утро выдавливать зубную пасту из тюбика, могут быть довольны –

эта щетка «работает» вовсе без пасты.

Дело в том, что Soladey-J3X, так называется щетка, действует не так, как обычные щетки – она убивает бактерии во рту посредством химической реакции, ко-

торая инициируется солнечным светом (кроме всего прочего, это означает, что почистить зубы в темноте или сумерках не получится). По словам разработчиков, для работы Soladey-J3X не требуется большого количества солнечной энергии – она потреб ляется в объеме, равном энергопотреблению калькулятора с солнечной батарейкой. Честно говоря, тут возникает вопрос – а только ли на солнечной энергии может работать такая щетка? Ведь калькуляторы-то и от света, испускаемого не самой мощной лампой накаливания, работают. Но пока что ответ на этот вопрос неизвестен, ученые не предоставили особо много информации по данному вопросу.

Принцип работы щетки довольно прост – ротовая полость дезинфицируется посредством специальной чистящей поверхностьи, которая снабжается электронами от солнечной батареи. По словам разработчиков, «электроны реагируют с кислотой во рту, в результате чего происходит дезинфекция». Тут возникает еще один вопрос – почему нельзя проводить те самые электроны посредством обычной «таблетки», миниатюрной батарейки, и кроме того – каким образом электроны могут «реагировать» с кислотой… Разработчики утверждают, что проведение экспериментов на бактериальных культурах, которые вызывают парадонтит, проходит очень успешно. Через некоторое время в испытаниях примут участие около 120 подростков из Японии. Почему из Японии? Потому что японская компания Shiken купила эту разработку (наверное, это означает, что разработка все же действительно ценная?). Эта компания и собирается производить «солнечную» щетку в промышленных объемах. Цена пока неизвестна. 2010 • ноябрь

открытие!

Читайте в следующем номере:

мгновенный переворот магнитного поля земли Найдено новое изящное решение – плавно деформируемый луч света дальних фар автомобиля

Неослепляющий дальний свет серийный выпуск

Переворот магнитных полюсов – может быть, даже по меркам человека, почти моментальным. И такой фокус родная планета способна провернуть на наших глазах

Запах страха

заставляет мозг работать в режиме чрезвычайной ситуации

Звездолёт Second Solar Эта конструкция размером с трёхэтажный дом, возможно, самая крупная игрушка на Земле

А также Подписной

Ин декс

Люди Идеи Технологии

100 страниц

ря Покупайте c 15 нояб на лотках прессы и вы узнаете, как это работает…

3Стои7мост8ь подп6иски4– 9.90 грн в месяц

По вопросам оптовых поставок журнала обращайтесь на e-mail: Valera@tnc.com.ua