Люди Идеи Технологии
живая информация Как это работает
часть иллюстраций продублирована видеофайлами на
январь (1) 2010
Подписной Индекс
37864
беспилотники-НЛО на эффекте Коанды
Ученые открыли скоростной приход ледникового периода
NEXTAGE –
человекоподобный робот
IREX 2009 в Токио
9,90*
грн
*Рекомендованная цена
Вакцинаимплантат лекарство от РАКА
Кто сломал адронный коллайдер? аэрозоль для обнаружения взрывчатки
Плащ-невидимка уже реальность!
Интересный журнал о главном ¤ ¡¨
КОЕ ИЗДА ВС ЕУ КРАИ НС
№11 НОЯБРЬ
Н И Е ДЛ Я М АМ
ЧКУ
Ñ ¼² ª
ВОМ ТЕПЕРЬ В НО РМАТЕ! Ф УДОБНОМ О
¶© ¸·À»® »Å ¶© ĸ±ºÄ«©»Å ³¼¸©»Å «Ä¬·¶®® À®µ ¸· « ¹·°¶±¿¼
2009
ОПЕДА СОВЕТЫ ЛОГ
¨ °
И ПА П
Подписной Подписной ии нн д д ее кк сс
91537 цена подписки – всего 3,45 грн в месяц
только , АМУ», вы не зов Выписав «Мстие в розыгрыше приарь примете учаите в подарок календ ! луч но и по его малыша сво ией раф с фотог
звука От первовго слова го о р е до п
НЬГИ ! экономьте ДЕÉǺƾ¾ ¨Ç½ ÐÁ˹Â˾ ƹ
выписывайте у своего почтальона
Ê
А ТЕМПЕРАТУЕРЙ: У МВААЛТЬЫИЛШИ НЕТ?
Диагноз –
АÀНºЕÃМ¼И²ЯÇ Á
СБИ
ºÄÎ ²¼ ¿²¼À ¾ ¦ ~ ¡
± ¢ § ° ¤¢¥ £ ¤ ¢
¤ ¢
: й и ш д а л м и Старший соперники друзья или
те сь : З н ак о м ь А К ТУ А Л Ь Н О
, д е тс к и й п
си хо л о г
Старый добрый журнал в новом удобном формате
покупайте на лотках! Реализация оптовикам pblack80@mail.ru
СОДЕРЖАНИЕ
новости ..... 4 открытия Ученые открыли скоростной приход мини-версии периода ..... 12
ледникового
дело техники
Люди Идеи Технологии
Регистрационное свидетельство КВ №10590, выданное Государственным комитетом телевидения и радиовещания Украины 08.11.2005 года Учредитель: Данюк Валерий Главный редактор: Самойлов Андрей а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина. 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 30.11.2009 г. Изготовлено: ФЛП Данюк Я. В., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-013. Тираж: 32000 Верстка и дизайн: тел.: (057) 751-47-04
Подписной
Индекс
3Стоимость 7 8подписки 6 –4 9.90 грн в месяц
Лифт на небо поставил рекорды с прицелом на будущее ..... 15 Построены беспилотники-НЛО на эффекте Коанды ..... 24 Машины получили беспроводное питание от дороги ..... 26 Солнечный парус засияет звездой в память об астрономе ..... 32
наука
Геном кукурузы рассказал о будущем биотоплива ..... 38 Биологи вычислили генетические корни речи человека ..... 42
сетевое окружение Американский суперкомпьютер с рекордом взлетел на вершину мирового рейтинга ..... 46 Сверхпроводящая станция впервые свяжет три электросети ..... 48
секрет фирмы
Гонконгский химик создал небьющиеся яйца ..... 52
эврика
Игра с мысленным управлением побудила нас изучить себя ..... 56 Снежный туннель создает летом зиму для сноубордистов ..... 65
здоровый интерес
Вакцина-имплантат вылечила мышей от рака ..... 68 Китайцы впервые вырастили мышат из притворяющихся клеток ..... 72
оружие
В Израиле изобрели аэрозоль для обнаружения взрывчатки ..... 78 Шпион-бидон снимает террористов из-под земли ..... 80
наука
Вокруг семьи Солнца открылась колоссальная лента ..... 83
игра воображения
Облако-башня поднимет туристов над Олимпиадой ..... 88
инновационные идеи в картинках ..... 96 книга безумных идей ..... 98
новости
Плащ-невидимка может стать реальностью через два года
Как пишет The Daily Mail, британский ученый получил 100 тысяч фунтов на разработку настоящего плаща-невидимки наподобие того, что носил Гарри Поттер. Физик Ульф Леонхардт из Университета Сент-Эндрю уверен, что он может совершить «основной рывок» к созданию этого устройства всего за два года. По словам Леонхардта, вдохновение он черпал в серии популярных комиксов «Невидимая женщина» (Invisible Woman) и книгах о юном волшебнике Джоан Роулинг. Его «плащневидимка» будет сделан из специального материала, благодаря чему свет будет не отражаться от накрытого объекта, а огибать его, что и сделает его невидимым невооруженным глазом. Теоретически профессор отталкивается от теории Альберта Эйнштейна об искривленном пространстве, согласно которой крупные объекты 4
январь • 2010
вроде звезды способны искривлять световые волны. Ученые долгие годы пытаются добиться этого результата, поясняет издание, однако методы, использованные в существующих прототипах, работают лишь в узком спектре световых волн. В свою очередь профессор Леонхардт, описывающий свою работу как «геометрия, свет и немного магии», убежден, что его устройство станет более практичным, хотя и предупреждает, что полномасштабная «невидимость» может остаться фантастической и труднодостижимой целью. Деньги на двухгодичное исследование, как сообщается, были выделены Королевским научным обществом – ученый получил особую награду Theo Murphy Blue Skies, которая назначается оригинальным исследователям.
Бог сломал адронный коллайдер Накануне новой попытки запуска Большого адронного коллайдера (БАК) серьезные ученые начали высказывать предположение, что часто возникающие у CERN (Европейского центра ядерных исследований) неполадки и проблемы – это «нечто большее, чем совпадение». Они полагают, что помехи оказывает сам коллайдер, чтобы не дать ученым открыть «несовместимый с природой» бозон Хиггса, темную материю и новые измерения, а потому все усилия CERN в этом направлении обречены на провал. Какой бы нелепой ни казалась эта версия, ее выдвинули – и подкрепили математическими расчетами – два выдающихся физика: Хольгер Бех Нильсен из Института Нильса Бора в Копенгагене и Масао Ниномия из Института теоретической физики Юкава в Киото. Теперь желающим опровергнуть их предположение придется потрудиться над научным обоснованием своей позиции. Впрочем, среди тех, кто воспринял гипотезу Нильсена с определенной долей серьезности, есть, по крайней мере, один ведущий сотрудник CERN – Брайан Кокс из Университе-
та Манчестера. На тот случай, «если путешественники во времени вломятся в центральную аппаратную БАКа и выдернут сетевой шнур», он отослал читателей британского издания «к статье в поддержку теории Нильсена, которую я написал в 2025 году». Официальные задачи БАК выглядят не менее фантастично, чем предложенная Нильсеном теория. В частности, физики рассчитывают с помощью этого устройства подтвердить так называемую теорию струн, согласно которой образовавшиеся из-за столкновения протонов маленькие черные дыры позволят исследователям проникнуть в новые измерения, отличные от известных нам четырех. БАК служит источником
вдохновения для литераторов, таких как Дэн Браун, и рядовых любителей конспирологических теорий. Самая распространенная «страшилка» гласит, что из недр ускорителя может появиться черная дыра, способная поглотить нашу планету, а в романе Дугласа Престона «Святотатство» («Blasphemy») сумасшедший ученый пытается с помощью похожего устройства связаться с Богом. Напомним, Европейская организация ядерных исследований сообщила о том, что эксперименты по столкновению частиц в Большом адронном коллайдере возобновятся в ноябре. Коллайдер будет включен в полсилы. 2010 • январь
5
новости
Ученые нашли способ замедлить естественное старение мышц Ученые из Калифорнийского университета в Беркли совместно с специалистами из Университета Южной Дании и Университета Копенгагена доказали, что естественный процесс старения мышц можно замедлить. Как сообщает ИТАР-ТАСС, 2 октября был продемонстрирован эффект замедленного старения в лабораторных условиях. Анализ образцов ткани впервые прояснил биологический процесс восстановления мышц с помощью фермента под названием митоген-активируемая протеинкиназа. По словам исследователя из Калифорнийского университета в Беркли Ирины Конбой, «наше исследование показало, что способность состарившихся человеческих мышц поддерживаться и восстанавливаться с помощью мышечных стволовых клеток может быть возвращена посредством правильного набора биологических сигналов». В эксперименте приняло участие две группы мужчин: молодые – средний возраст которых составлял 22,6 года и пожилые – средний возраст 71,3 года. Перед началом исследования у мужчин взяли образцы мышечной ткани квадрицепса, после этого ноги испытуемых обездвижили на две недели с помощью специального фиксирующего устройства, смоделировав атрофию мышц. После снятия фиксажа мужчины выполняли комплекс физических упражнений, направленный на восстановление мышечной массы. Через 3 дня тренировок у них взяли новые образцы ткани, а еще через три с половиной недели по6
январь • 2010
вторили процедуру биопсии. Анализ собранных образцов показал, что на начальной стадии эксперимента в «молодой» ткани содержалось в два раза больше стволовых клеток, ответственных за возобновление мышц, чем в ткани пожилых людей. На этапе восстановления после искусственной атрофии разрыв стал четырехкратным. При этом у пожилых участников исследования мышечные стволовые клетки оставались неактивными. Ученым удалось выяснить, что на регенерацию мышечной ткани влияет активность белка Нотч (Notch). Авторы эксперимента обнаружили связь между ферментом «МАПК» (митогенактивируемая протеинкиназа) и активностью белка. Причем, когда действие фермента искусственно подавлялось, «молодая» мышечная ткань теряла способность к восстановлению. Напротив, при повышении его активности «старая» ткань возобновлялась значительно быстрее и эффективнее, чем в нормальных условиях.
Японцы представили промышленных человекоподобных роботов Во всей красе NEXTAGE представили с 25 по 28 ноября на Международной выставке роботов IREX 2009 в Токио. Называя свои новые машины NEXTAGE, японская компания Kawada Industries, очевидно, хотела возвестить о скором наступлении новой эпохи – когда андроиды будут трудиться на заводах бок о бок с людьми. Собственно робот в данном случае – это верхняя часть тела: голова, руки, торс. Тележка, на которой катаются андроиды, «не считается». Таким образом, характеристики NEXTAGE таковы: высота – 730 мм, ширина плеч – 576, глубина – 250 мм. Весит робот 20 кг. Степеней свободы 15. По шесть приходятся на каждую из рук, две на оснащенную стереокамерой для распознавания изображений голову, одна – на «пояс». Максимальная нагрузка на одну руку составляет 1,5 кг. Концепция NEXTAGE – «роботы могут работать и жить с людьми», и Kawada Industries в пресс-релизе признает, что проект находится «в зачаточной стадии». Предстоит оценить все риски, выработать соответствующие стандарты безопасности и проанализировать потребности потенциальных клиентов.
http://robot.watch.impress.co.jp/video/rbw/docs/330/030/00211.wmv
Само собой, NEXTAGE – далеко не единственная разработка такого плана. Среди аналогов стоит вспомнить таких гуманоидов, как Motoman, Assistant Robot, испанский REEM-B и тойотовские роботы-партнеры. 2010 • январь
7
новости
Найдены рецепторы запаха болезни Запахи играют в жизни человека большую роль, и, несмотря на существенное преимущество животных над людьми, мы тоже способны на многое. Уже несколько десятилетий ученые пытаются понять, как животным удается почуять вроде бы еще не проявившую себя болезнь. И вот группа нейрогенетиков под руководством Ивана Родригеса из университета Женевы рапортует о том, что удалось обнаружить рецепторы, которые сигнализируют мышам о наличии бактерий и вирусов вокруг. Известно множество случаев предсказания и лечения болезни домашними и дикими животными. Их часто рассказывают владельцы кошек и собак. Уже проведена не одна сотня экспериментов, и доказано наличие «нюха на болезнь» у крыс и мышей. Достоверно известно, что здоровые животные избегают общения с больными сородичами (заодно повышая иммунитет потомства). Ранее ученым удалось обнаружить у мышей особые обонятельные рецепторы, которые воспринимают не только запахи еды, но и, к примеру, запах опасности. Родригес и его коллеги задались вопросом: есть ли у животных 8
январь • 2010
какие-то дополнительные чувствительные элементы, определяющие химические соединения, которые сигнализируют о болезни? Ученые исследовали геном мыши и обнаружили пять генов, кодирующих белки дополнительных рецепторов обонятельной системы. Все «новички» принадлежали к известному семейству белков, называемых формилпептидными рецепторами (formyl peptide receptor – FPR). Эти рецепторы помогают иммунной системе «вылавливать» по горячим химическим следам попадающие в кровь патогены. Возможно, найденные чувствительные элементы выполняют схожую функцию, решили ученые, только патогены они «ищут» во внешней среде вне тела хозяина или же на другой особи. Чтобы удостовериться в своих предположениях, Родригес и его команда провели несложный лабораторный эксперимент (подробности в статье авторов в журнале Nature). Выяснилось, что некоторые соединения, сопутствующие болезни, действитель-
но вызывают реакцию нейронов. Далее ученые исследовали мозг мышей. Оказалось, что FPR расположились в той его части, которая отвечает за восприятие феромонов и напрямую связана с миндалевидным телом, формирующим эмоции. «Это многое объясняет: когда мышь чувствует партнера или же опасность (болезнь), ей необходимо действовать быстро», – рассуждает Иван. Нейрогенетики также исследовали крыс и песчанок: все то же самое было обнаружено и у них. Однако человек, скорее всего, не обладает подобной системой распознавания болезни (кроме той ее части, что связана с иммунной системой). Родригес считает, что когданибудь данные рецепторы можно будет «вживить» в электронный нос. «Конечно, он не сможет сказать, чем болен человек или животное, но болен или нет – установит с достаточной точностью», – говорит Иван.
Sanyo выпускает на рынок электрический шарф Разработчик утверждает, что такой «шарф» идеально подходит для зимних видов спорта. Обогреватель будет выпускаться в двух цветах, второй – светло-серый.
Целую «вселенную продуктов» решила выпустить компания Sanyo Electric под своим брендом eneloop. Этой осенью к передовым батарейкам, электрическим гибридным велосипедам и другим инновационным товарам прибавились портативный генератор солнечной энергии и электрический обогреватель для шеи. Как сообщается в пресс-релизе компании, переносной генератор называется eneloop portable solar и комплектуется одной или двумя секциями солнечных батарей, а также устройством eneloop mobile booster, которое собирает энергию в литиево-ионный аккумулятор. Это электричество можно использовать для зарядки мобильников и других портативных девайсов, подключающихся к «бустеру» через USB-
порт. Sanyo заявляет что одного часа на солнце (приборчик можно, к примеру, повесить на окно) генератору хватает на то, чтобы обеспечить телефон энергией для 20-40 минут разговоров. Нагреватель для шеи eneloop neck warmer питается все от того же «бустера». Будучи полностью заряженным, он готов держать своего владельца в тепле в течение 5 часов при температуре до 20 градусов. Компания сообщает, что по размеру «шарф» должен подойти всем: допустимый диаметр шеи носителя – 300-500 мм.
2010 • январь
9
новости
Заработал первый в мире жесткий рентгеновский лазер Недавно установка начала свою работу. Несмотря на то, что уже был поставлен первый рекорд, в формировании луча принимали участие всего лишь 12 из 33 имеющихся ондуляторов. Самый яркий рентгеновский лазер успешно прошел первые испытания в национальной лаборатории Стэнфорда (SLAC National Accelerator Laboratory). «Линейный источник когерентного света» (Linac Coherent Light Source или LCLS) – первый лазер, работающий с жестким рентгеновским излучением. В скором времени он позволит исследовать структуру вещества, имея в своем распоряжении всего лишь одну молекулу. Рентгеновские лучи лучше всего могут рассказать об атомарном строении материалов. Ранее для проведения подобных экспериментов использовались синхротроны. Но лазеры на свободных электронах (именно таким и является LCLS) работают подругому и выполняют свою работу лучше. Кроме того, если источнику синхротронного излучения нужен почти идеальный кристалл с множеством «вмороженных» в него молекул (напри10
январь • 2010
мер белков), то новой установке будет достаточно всего одной молекулы. На данный момент LCLS является источником самого коротковолнового импульса рентгеновского излучения: длина волны составила всего 0,15 нанометра. Чтобы добиться таких впечатляющих результатов, инженерам пришлось откалибровать установку таким образом, чтобы луч света не отклонялся более чем на пять микрометров на протяжении целых пяти метров! «Это наиболее технически сложный источник света из тех, что когда-либо приходилось создавать человеку», – говорит в пресс-релизе SLAC руководитель проекта Джон Галайда. В каких областях науки
найдет применение громадина, строительство которой обошлось в $420 миллионов? Прежде всего это материаловедение, структурная биология и физика конденсированного состояния. Впрочем, не все ученые уверены, что новая установка окупит затраченные на ее создание деньги. «Пусть они сначала покажут, что их лазер работает так, как они описывают. А это произойдет не на следующей неделе», – говорит Альфонсо Мондрагон, биолог из СевероЗападного университета. Между тем ученые заявляют, что первые эксперименты планируется провести в нынешнем году.
Скарабей – индивидуальное транспортное средство Проектировщик David Miguel Moreira Gonçalves разработал Скарабея (Scarab) – индивидуальное транспортное средство для городской инфраструктуры. Цель этого проекта представить городской вид транспорта, который будет адаптирован к условиям города, способен решать проблему загрязнения окружающей среды и иметь довольно компактные размеры. В будущий проект заложены следующие принципы:
– использование взаимозаменямых модулей. Транспортное средство должно работать на биотопливе, обычном топливе или аккумуляторной батарее; – использование композитных материалов;
– использование датчиков и GPS-навигации для обмена данными между подобными транспортными средствами; – не должно нуждаться в постройке новых путей сообщения и способно использовать обычные автотранспортные дороги; – возможность аренды для малообеспеченных людей. 2010 • январь
11
дело техники открытия
Ученые открыли скоростной приход мини-версии ледникового периода
За постепенным и скрытым накоплением перемен может следовать скачкообразный переворот климата, похожий на тот, что показан в известном голливудском блокбастере – об этом свидетельствует пример из прошлого.
Финальное похолодание, произошедшее в конце плейстоценового ледникового периода, наступило чрезвычайно быстро. О ярком открытии сообщил профессор Уильям Паттерсон (William Patterson) из канадско12
январь • 2010
Финальное похолодание, произошедшее в конце плейстоценового ледникового периода, наступило чрезвычайно быстро. О ярком открытии сообщил профессор Уильям Паттерсон (William Patterson) из канадского университета Саскачевана.
П
«Переключение» Европы с теплого и мягкого климата на сковавший ее ледниковый покров, державшийся далее 1300 лет, заняло всего 6 месяцев, а не 10 лет, как думали ученые раньше. Речь идет о стадиале Младший Дриас (Younger Dryas), начавшемся 12 800 лет назад и завершившемся 11 500 лет назад. Младший Дриас был последним мощным оледенением, предшествовавшим наступлению текущего межледниковья – голоцена
природа, космос, общество
(времени в целом теплого, если не учитывать, к примеру, совсем короткий малый ледниковый период XIV–XIX веков). Изучение ископаемых останков в Британии показало, что в Младший Дриас среднегодовые температуры там упали на 5 градусов; керны из Гренландии рассказали, что там было на 15 градусов холоднее, чем в наши дни. Вообще же льды Арктики распространились на многие сотни километров к югу по сравнению с их положением в
Колебания температуры (синяя кривая), концентрации углекислого газа (зеленая) и пыли (красная) за последние 400 тысяч лет, полученные по результатам бурения льда озера Восток. Внизу: колебания изотопного состава, отражающие и колебания климата за последние 40 тысяч лет, вычисленные по кернам из Гренландии (красная кривая) и двум точкам в Антарктике. Короткий провал в районе 12 тысяч лет назад – след Younger Dryas.
предшествующем интерстадиале (сравнительно теплой полосы в рамках последней ледниковой эпохи). Переход климата в новое состояние развивался практически по сценарию голливудского фильма-катастрофы «Послезавтра» (The Day After Tomorrow), уточняет Times Online. То есть произошла резкая остановка Гольфстрима, обогревающего Европу. И случилась она из-за попадания большого числа ледниковых вод в «привод», движущий и это теплое течение, и всю глобальную систему океанских потоков – гигантский термохалинный механизм. Еще до официальной премьеры фильм «Послезавтра» вызвал политические и научные дискуссии, затрагивающие роль человечества в переменах климата планеты. Да и после выхода кино в свет оно послужило в некотором роде затравкой для серьезных научных исследований. При этом некоторые специалисты обвиняли режиссера Роланда Эммериха (Roland Emmerich), заметим, ныне пугающего массы другим фильмомкатастрофой – 2012, в излишней драматизации ситуации: в кино «провал» Северного полушария из нынешнего умеренного климата в обширное оледенение произошел в считанные дни. В то время как перевод океанской «конвейерной ленты» и, соответственно, климата на новый 2010 • январь
13
открытия режим даже в сравнительно малое оледенение занимал десятилетие – говорили специалисты по климату. Однако теперь выяснилось – этот процесс охлаждения шел в 20 раз быстрее! Паттерсон восстановил картину катастрофы по образцам отложений из озера Lough Monreagh в западной части Ирландии. При этом он использовал робот-скальпель, позволивший получить срезы толщиной всего 0,5 миллиметра. Каждый такой срез соответствовал всего трем месяцам. Изотопный анализ показал, что катастрофическая заморозка заняла несколько месяцев (порядка полугода), при этом находившиеся в озере растения и животные погибли. В качестве главного виновника столь внезапного прихода Младшего Дриаса исследователь называет древнее североамериканское приледниковое озеро
14
январь • 2010
Агассис (Lake Agassiz), которое в изучаемую эпоху превышало по размеру все Великие озера вместе взятые (ныне от него осталось несколько небольших озер в Канаде). В определенный момент переполненное от таяния ледников озеро прорвало берега и выбросило колоссальные массы пресной воды в Северную Атлантику. Этот сбой Гольфстрима сам по себе был недостаточен для наступления оледенения по всей Европе, но, получив резкий «удар», течение не смогло восстановиться в следующие 1300 лет. Анализ же отложений, относящихся уже к самому концу данного стадиала, показал, что процесс выхода Северного полушария из оледенения и подъем температур заняли примерно два столетия. Это разительный контраст с несколькими месяца-
ми, ушедшими на охлаждение. Выходит, не столь уж сильно приукрасил Эммерих, ускорив наступление ледникового периода во много раз. Открытие Уильяма вновь подстегнуло дискуссии относительно долговременных естественных колебаний земного климата. Ряд специалистов считают его весьма нестабильным, и то, что расцвет человеческой цивилизации пришелся на период сравнительной стабильности, – вызывает удивление. Ученые предполагают, что похожий сценарий может повториться вновь из-за таяния ледников в Гренландии. Паттерсон же, впервые представивший свои выводы на конференции по климату (BOREAS conference) в Финляндии 31 октября, намерен продолжать столь филигранное изучение быстрых колебаний состояния атмосферы и океана. Как передает New Scientist, канадец создал робота, способного срезать 0,05-микрометровые слои с раковин древних моллюсков, и готов вычислять ежедневные колебания температуры земной среды, происходившие миллионы лет назад. «Мы можем, к примеру, установить температуру в середине июля 400 миллионов лет назад», – радуется исследователь.
дело техники
Пока лишь отдельные группы инженеров-оптимистов бьются над созданием космического лифта. Однако великий фантаст Артур Кларк, 30 лет назад популяризовавший данное сооружение в романе «Фонтаны рая», в последние годы своей жизни говорил, что лифт на орбиту реально построят через 10 лет после того,
техника, механизмы, электроника
Лифт на небо поставил рекорды с прицелом на будущее
http://www.youtube.com/watch?v=2ABVGHypirQ&feature http://www.youtube.com/watch?v=7r3HWRJRd74&feature http://www.youtube.com/watch?v=_-XoafyJ9K4&feature
С
Состязание, организованное Spaceward Foundation и NASA, прошло с 4 по 6 ноября в Южной Калифорнии, на территории центра Драйдена (Dryden Flight Research Center), в границах знаменитой авиабазы Эдвардс.
Нынешние «игры» оказались во многом примечательны. И прежде всего тем, что впервые питаемый лазерным лучом робот-лифт поднялся на высоту порядка одного километра. Да, если раньше крохотные прототипы космических
Соревнование Space Elevator Games 2009 года стало пусть небольшим, но примечательным шагом к мечте о космическом лифте (space elevator), идею которого в общем виде выдвинул Константин Циолковский еще в 1895 году. 2010 • январь
15
дело техники подъемников вскарабкивались на натянутые при помощи кранов ленты высотой в 50 и 100 метров, ныне трос длиной более чем в один километр спустили с парящего вертолета! Зачетная же дистанция гонки составила 900 метров (старт считался не от уровня земли). Как и раньше, аппараты могли пользоваться лишь энергией, посылаемой по лучу снизу: ведь понятно, что на подъем в настоящем космическом лифте никаких аккумуляторов не хватит. Так что общий принцип построения роботов остался прежним: набор солнечных батарей, подсвечиваемых мощным наземным лазером, плюс электромотор с роликами, обхватывающими трос. Не зря это состязание в рамках Space Elevator Games называется Power Beaming Challenge (или Climber Competition). Приз за него составлял $900 тысяч, при условии что аппарат преодолеет всю дистанцию со скоростью не ниже 2 метров в секунду, и $1,1 миллиона – если его скорость достигнет 5 м/с. Это впечатляющие требования, учитывая, что за все предыдущие годы данного соревнования лучшим достижением было преодоление 100 метров со скоростью 1,8 м/с. В 2009 году на участие в соревновании подали заявки шесть команд, но реально за 16
январь • 2010
Вертолет над авиабазой Эдвардс – далеко не спутник. Но эти опыты впервые показывают, что идея подъема робота с лазерным питанием на большую высоту – технически реализуема.
победу боролись лишь три квалифицировавшихся: Kansas City Space Pirates (небольшая компания, фактически – клуб любителей робототехники), USST (студенческая команда из канадского университета Саскачевана, демонстрировавшая в прошлые годы отличные результаты) и LaserMotive – промышленная фирма из Сиэтла. Именно эта тройка привезла в пустыню Мохаве работающие роботы-лифты. В первый день состязаний LaserMotive выполнила два полных подъема. Первый за 4 минуты и 2 секунды, второй за 4 минуты и 1 секунду. Со скоростью в 3,73 м/с
LaserMotive была квалифицирована как претендент на $0,9миллионный приз. Другим претендентам все время что-то мешало. То у аппаратов были проблемы даже со стартом, то со скоростью или высотой подъема. К примеру, «пиратам» из КанзасСити удалось довести свою машину до отметки в 850 метров за долгие 8 минут, но тут судьи были вынуждены отключить питающий лазер – закрылось временное окно, когда над местом соревнований не пролетали никакие спутники. На них мощный луч в теории мог бы повлиять, так что ради безопасности устроители «игр»
техника, механизмы, электроника Для подъема роботов использовался стальной трос диаметром около 5 мм. Внизу он заканчивался не у самой земли, а на высоте в несколько десятков метров (там и была точка старта), где разделялся на три «якорных» троса, заканчивавшихся цепями, которые крепились к бетонным блокам. Вертолет (перед его пилотом нужно снять шляпу) должен был обеспечивать постоянное натяжение этой «дороги» и удержание ее в положении, предельно близком к вертикальному. После установки аппарата на стартовую точку пилот натягивал трос, и команда давала роботу сигнал к подъему.
Задуманная в 2004 году битва прототипов космических лифтов впервые проведена была в 2005-м. Но только в 2009-м один из аппаратов смог выполнить жесткие требования, за которые устроители состязания вручили победителю приз.
сверяли все графики подъемов с пролетами космических аппаратов над этой точкой. Несмотря на свое явное лидерство, во второй день LaserMotive тоже совершила пару восхождений. Она показала еще лучшее время: 3 минуты 49 секунд и 3 минуты 48 секунд. Скорость в 3,95 м/с уже довольно близко подошла к планке, за которой «лифтерам» из Сиэтла светил главный приз. Правда, для достижения этой скорости LaserMotive облегчила своего робота: в первый день к собственному весу машинки в 4,8 кг ее создатели добавляли груз весом 0,58 кг, а во второй день вес полезной нагрузки сократили до 0,4 кг. Это представляло определенный риск, ведь если бы кто-то 2010 • январь
17
дело техники из соперников тоже преодолел зачетную границу в 2 м/с, многое решал бы именно вес полезной нагрузки, которую робот поднимал в ходе соревнования. Поясним, если команда выполняет задание (то есть аппарат поднимается по всей длине троса со скоростью не
Аппарат от LaserMotive: легкая пирамидальная рамка, электрика, электроника и блок солнечный панелей размером примерно 2 х 2 фута (0,6 х 0,6 м). На первом снимке – взвешивание робота. Слева направо: Энди Петро (Andy Petro), представитель программы NASA «Вызовы столетия» (Centennial Challenges), в рамках которой и проходят «Игры космических лифтов», Бен Шелеф (Ben Shelef), глава Spaceward Foundation, и один из руководителей LaserMotive Дэвид Бэшфорд. На втором кадре Дэвид стоит около аппарата, подготавливаемого к подъему. На правом нижнем – виден низ машины, покрытый фотоэлектрическими ячейками.
18
январь • 2010
техника, механизмы, электроника
В многочисленных фургончиках располагались не только штабы команд, но и лазерные системы, комплексы слежения за роботами-лифтами и прочая сопутствующая аппаратура.
ниже указанной в правилах), конечное место претендента определяется набранными баллами. А они вычисляются так: скорость подъема (в м/с) умножается на массу полезной нагрузки (в кг) и делится на собственный вес робота. Последний, к слову, ограничен 50 килограммами, зато мощность, передаваемая на него по лучу, правилами не ограничена. На практике все машины были
куда легче. Так вот, в первый день с меньшей скоростью, но большей нагрузкой LaserMotive набрала 0,45 балла, а во второй – 0,325, несмотря на более высокий темп восхождения. Такое внимание устроителей к весовым параметрам роботов не случайно. Конечно, данные машинки имеют мало общего с теми лифтами, которые когда-нибудь смогут подниматься по тросу к звездам.
Kansas City Space Pirates (слева) и USST – неудачники нынешнего года. Однако соревнование принесло им богатый опыт, так что команды, по их словам, намерены улучшить своих роботов и продолжить борьбу. Интересно, что по теоретическим расчетам всем трем машинам, вышедшим на старт Space Elevator Games, их весовые и мощностные параметры должны были позволить взять верхнюю планку в 5 м/с. Почему этого не произошло – будет предметом анализа в ближайшее время.
Но уже сейчас неплохо бы отработать решения и приемы, которые позволят таким аппа2010 • январь
19
дело техники ратам быть максимально легкими при высокой мощности и большой полезной нагрузке. Риск LaserMotive оправдался. Правда, сама она так и не смогла взять главную планку в 5 м/с, несмотря на буквальное выкидывание из конструкции робота всего не слишком важного (из-за чего у «похудевшей» машины начались неполадки при восхождении в третий день гонки). Но двум другим соперникам не удалось даже близко приблизиться к параметрам машины из Сиэтла: «лазальщик» от Kansas City Space Pirates добирался почти до верха троса (но все-таки не до конца), да только слишком медленно, а канадцы так и не смогли решить технические проблемы, из-за которых их робот-лифт не отъезжал дальше нескольких метров от точки старта. Таким образом, Laser Motive была объявлена победителем в «уровне-1» и получила чек на $900 тысяч из рук представителя NASA. $1,1 миллиона остались неразыгранными и перешли на следующий тур, дата проведения которого еще не определена. Победа LaserMotive была принята командой с радостью, но при этом сама компания подчеркивает: главное для нас – проверка в бою системы передачи энергии по лазерному лучу. При расстоянии между передатчиком 20
январь • 2010
По понятным причинам, космический лифт должен брать начало точно на экваторе. Согласно одной из версий, стартовую платформу следует расположить в океане.
и роботом более чем километр непросто добиться очень точного попадания луча в машину. А ведь нужно было еще отработать эффективное преобразование этой энергии (к слову, LaserMotive переправляла на борт своего робота при помощи лазера более 1 киловатта мощности). Как говорят представители компании, два года работы над аппаратом позволили им довести до кондиции именно комплекс «трансляции» энергии, который они хотят вывести на рынок. А лифты в космос – это, мол, красивая, но очень уж далекая перспектива. Действительно, даже километровое восхождение прототипов – ничто по сравнению с подъемом по тросу
на геостационарную орбиту (примерно 36 тысяч километров), который необходимо будет осуществлять настоящему космическому лифту. С другой стороны – надо же с чего-то начинать. Нынешние скромные роботы намечают путь, по которому следует развивать такого рода системы. Может показаться, будто постройка космического лифта – неоправданно сложная затея. Но его прелесть в том, что после запуска он способен серьезно сократить стоимость выведения грузов. В большой степени реальность «железной дороги в космос» зависит от успехов инженеров и ученых во второй половине «Игр космических лифтов». Она называется
техника, механизмы, электроника
Strong Tether Challenge (или Tether Strength Competition). Это соревнование призвано нащупать технологию создания троса, который, если его опустить с геостационарной орбиты на Землю, не только не порвется под собственной тяжестью, но еще будет способен нести приличную полезную нагрузку. В 2009 году конкурс проходил хронологически раньше Power Beaming Challenge – в августе. Но, увы, никто из претендентов не превзошел достижения прошлых лет. Для оценки ключевых параметров такого троса фонд Spaceward придумал новую единицу – «Юрий» (Yuri) – названную в честь российского инженера Юрия Арцутанова, который в 1960 году опубликовал практический способ построения космического лифта. Именно Арцутанов предложил заменить «орбитальную башню» Циолковского (которую калужский гений предполагал строить с Земли) на трос, постепенно спускаемый вниз с геосинхронного спутника. Одновременно в противоположную сторону выпускался бы второй трос с противовесом, так что центр тяжести системы все время оставался бы на геостационаре. Итак, Yuri – это отношение прочности на разрыв к плотности материала, или в единицах СИ: Па·м3/кг. 1 мегаюрий
Та самая статья Арцутанова в «Комсомольской правде» за 31 июля 1960 года. С нее началось серьезное обсуждение возможности постройки космического лифта.
(MYuri) соответствует более распространенной в инженерной науке величине ГПа·см3/г. Именно в мегаюриях устроители Tether Strength Competition измеряют прочность лент, претендующих на прообраз строительного материала для космического лифта. Они указывают, для сравнения, что хорошая стальная
проволока обладает удельной прочностью в 0,5 MYuri, лучшие же современные синтетические волокна: японский материал Zylon и американский Spectra 2000 – 3,74 и 3,6 MYuri соответственно. Между тем для построения реального космического лифта необходимо иметь хотя бы 25-30 MYuri, а лучше – 45-100 (во втором слу2010 • январь
21
дело техники чае лифт выйдет существенно легче, и построить его можно будет гораздо быстрее). Такие величины прочности, в теории, даже с хорошим запасом способны обеспечить углеродные нанотрубки, но беда в том, что рекордные характеристики они показывают лишь в микро- и наномасштабе (в том числе – в экспериментах), а вот при попытках сплести из нанотрубок макроскопические волокна, веревки и ленты удельные характеристики такого «оптового» материала значительно ухудшаются. Именно на получение крупных изделий из нанотрубок и должны работать ученые, мечтающие помочь в деле возведения космического лифта. В соревнованиях Strong Tether Challenge прошлых лет лучшим образцом была «привязь» с прочностью 3 MYuri (эту «ленточку» сплели на основе волокна Zylon). Дальше никто продвинуться пока не смог. А ведь для завоевания малого приза в $900 тысяч нужно достичь удельной прочности в 5 MYuri, что лучше, чем у любого существующего ныне материала, главный же приз в $1,1 миллиона сможет принести своим создателям лишь лента с прочностью и вовсе в 7,5 MYuri. По правилам лента должна представлять собой замкнутую петлю общей длиной 2 метра и весом 2 грамма (ширина 22
январь • 2010
Летом 2009 года ученые из университета Сидзуоки (University of Shizuoka) привезли на соревнование «космических лент» свое изделие, созданное из углеродных нанотрубок. Увы, оно порвалось довольно рано, в очередной раз показав, что макроскопическим материалам из нанотрубок пока еще не тягаться с банальными полимерами, пусть теоретический потенциал углеродных нитей – намного выше.
ленты – до 200 мм). Ее закрепляют между двумя роликами, которые начинают медленно разводить в стороны. Определяется усилие, при котором лента порвется или растянется более чем на 5%. Для достижения удельной прочности в 5 MYuri необходимо добраться до усилия разрыва в 907 кг, а 7,5 MYuri – соответственно в 1361 кг. Кажется, что от этих величин до напряжений, которые будут действовать в настоящем тросе, протянутом с геосинхронной орбиты на Землю, дистанция колоссальная. Но фонд Spaceward настроен
оптимистично. Во-первых, отмечает он, в различных синтетических материалах в последние годы идет заметный прогресс, так что параметры передовых материалов постепенно улучшаются. Во-вторых, по научным публикациям Spaceward отслеживает прогресс в области экспериментов с нанотрубками и утверждает: конкурентоспособные с «Зилоном» и «Спектрой» макроскопические материалы из углерода появятся во вполне обозримом будущем. В ближайшие годы создатели роботов-лифтов доведут до ума системы передачи энергии
техника, механизмы, электроника
по лучу, способные работать уже на космических расстояниях. А химики и физики выдадут тросы и ленты, обладающие на порядок лучшими удельными параметрами, чем нынешние синтетические волокна. Что за этим может последовать – лучше всего почитать в «Фонтанах рая» (The Fountains of Paradise). Ни в одном другом произведении постройка человечеством космического лифта не была описана столь красочно, научно точно и при этом так драматично.
Кроме знаменитого романа Кларка космический лифт фигурирует еще в целом ряде произведений. Интересно, что если капсулы будут подниматься со скоростями самых быстрых поездов, то есть 300-500 км/ч, поездка на космическую станцию, висящую на геостационаре, займет 3-4 дня. Так что речь следует скорее вести не о «кабинах лифтов», а о «вертикальных поездах дальнего следования».
Да, нынешние соревнования роботов-альпинистов – вовсе не драма, а, по большому счету, веселый «междусобойчик» горстки энтузиастов. Но, по оценке фонда Spaceward, последний человек перестанет смеяться над космическим лифтом уже в 2015 году.
2010 • январь
23
дело техники
техника, механизмы, электроника
Построены беспилотникиНЛО на эффекте Коанды
О запуске «мини-тарелки» в серию компания пока ничего точного не сообщает.
Н
Небольшие дистанционно управляемые аппараты призваны добавить маневренности и резвости традиционным системам, несущим на себе камеры наблюдения или датчики. Британская компания AESIR, создавшая семейство «тарелок», полагает, что оно найдёт множество областей применения – от сельского хозяйства и охраны природы до военных опе-
Новый тип беспилотника с вертикальным взлетом не имеет каких-либо внешних подвижных частей (не считая небольших пластинок для отклонения потоков воздуха) и потому без всякой опаски может летать около веток деревьев или проводов ЛЭП. Для снижения веса значительная часть конструкции выполнена из углеволокна. Вентилятор в центре машины служит для создания потока воздуха вокруг нее. Но в отличие от целого ряда аппаратов типа «винт в кольце» сам этот поток не создает реактивной подъем-
24
январь • 2010
ной силы. И лопасти вентилятора тут тоже не действуют по принципу вертолетного винта. Вместо обоих этих способов подъема в машине от AESIR работает эффект Коанды (Coanda effect) – явление прилипания струи газа (или жидкости) к криволинейной стенке при подаче их через узкий канал. (Под водой на этом эффекте, к примеру, должен работать российский велосипед-подлодка.) В данном случае струя прилипает к закругленной внешней поверхности корпуса. При этом на ней создается разряжение,
техника, механизмы, электроника
увлекающее «НЛО» вверх. Раздельное регулирование потоков воздуха у разных секторов «тарелки» позволяет ей наклоняться и менять курс. Компания разработала несколько родственных моделей, различающихся размерами и типом двигателя. Так, к примеру, самый маленький – Vidar. Аппарат диаметром 30 сантиметров весит 400 граммов и может поднимать 100 г полезной нагрузки. Его вентилятор крутится электромоторчиком, получающим ток от литиевых батарей. В воздухе машинка может находиться 15 минут. Метровый в диаметре Odin оснащен ванкелем, потребляющим реактивное горючее JP-8. Сама эта «тарелка» весит 10 килограммов и поднимает такую же нагрузку. В небе она держится час. В развитии находится еще более крупная машина. Hoder должен весить 1,5 тонны, поднимая в воздух тонну полезного груза. Время миссии – до 8 часов. Главное назначение этого аппарата – автономная доставка боеприпасов и медикаментов на передовую, в то время как «меньшие братья» – прирожденные разведчики. Официальная презентация семейки британских «НЛО» состоялась на выставке вооружений Defence Systems & Equipment International 2009, прошедшей в сентябре в Лондоне.
AESIR построила несколько версий своей «тарелки». Вверху показан 60-сантиметровый электрический Embla. Ниже еще один экземпляр того же аппарата на военном роботе Northrop Grumman Remotec Mk 8 Plus II Wheelbarrow в роли стартовой платформы. Правее – еще один испытательный прототип, а ниже – макет Vidar. Нижние два снимка: рабочие прототипы AESIR ASK (это 1,5-метровый аппарат с ДВС) и двухвентиляторного «грузовика» Hoder. 2010 • январь
25
дело техники
техника, механизмы, электроника
Машины получили беспроводное питание от дороги
Несколько небольших автомобилей, бесшумно катящихся по огороженной трассе в южнокорейском городе Тэджон, способны удивить: энергию они получают прямо во время движения, из-под асфальта, причем без контакта с какими-нибудь рельсами или проводами. Этот эксперимент, считают инженеры, показывает путь
Длина e-ZONE равна 2,57 м, ширина – 1,44, высота 1,56 м. Весит электромобиль около 700 кг.
http://www.youtube.com/watch?v=uBBNxksV4Xg&feature http://www.youtube.com/watch?v=E0X-U8sh-44&feature=player_embedded
О
Одна вещь способна нарушить спокойный сон владельца электромобиля – страх оказаться поодаль от розетки с севшим аккумулятором. Пока зарядные
26
январь • 2010
станции не стоят вдоль дорог и на улицах столь же часто, как бензоколонки, беспокойство можно унять, только поставив на машину аккумулятор весом
техника, механизмы, электроника
в добрую тонну. Пускай и заряжать его придется сутки. Что, очевидно, уже абсурд. Есть два основных варианта решения данной проблемы: строить электрические авто с уникально-коротким временем зарядки или машины, совместимые с роботизированной системой горячей замены тяговых батарей на специальных станциях. Однако еще с 1970-х годов специалисты обсуждают третий путь – создание электрифицированных дорог (или полос), на которых электромобили могли бы получать энергию из сети (для движения и одновременной подзарядки батарей). Кое-кто из самых отчаянных новаторов пытался личные легковушки даже на общественные рельсы посадить, для длинных бросков «под напряжением». Только вряд ли кто захочет превращать свою машину в «трамвай». Более разумной видится прокладка дорог, поставляющих искомые ватты бесконтактным способом – при помощи электромагнитной индукции. Набор передающих энергию лент под полотном и приемные катушки в днище машины могли бы обеспечить «заправку» электрического авто на ходу. Вопрос в эффективности системы и некоторых деталях управления ею. Еще лет тридцать назад опытные образцы таких машин тестировали в США. Ныне же, на новом витке развития технологий, к подзабы-
Тесты и демонстрация новой системы для высших должностных лиц страны проходили в феврале, июле и августе нынешнего года.
той несколько теме вернулись в Южной Корее. Свою систему бесконтактной подпитки электромобилей разработали и построили два партнера – Корейский институт науки и технологий (KAIST) и компания CT&T, специализирующаяся на электромобилях, главным образом гольф-карах. Называется эта система «Online Electric Vehicle» (OLEV). Опытную «бесконтактную» трассу KAIST построил на терри-
тории своего кампуса в Тэджоне (Daejeon). CT&T предоставила электромобили, которые ученые и инженеры оснастили набором магнитов и катушек, призванных пожинать энергию от линий (шириной порядка 20 см), проложенных в асфальте. Специалисты KAIST сообщают, что общий принцип работы OLEV схож с давно известными электрическими зубными щетками с беспроводной зарядкой. Но щетки для под2010 • январь
27
дело техники питки своих батареек должны располагаться вплотную к передающему устройству. А для «заправки» на том же принципе движущегося транспортного средства необходимо обеспечить приличный зазор между приемником и передатчиком энергии. Может, корейцы воспользовались некой вариацией системы на основе магнитносвязанного резонанса? (Ее КПД передачи при расстоянии в несколько десятков сантиметров достигает 75%.) Тонкости не раскрываются. Но KAIST докладывает, что в тестовых образцах удалось добиться переправки на борт машины 80% энергии при зазоре в 1 см и 60% при 12 сантиметрах. Первый вариант трудно представить в качестве практически пригодного решения. Разве что для медленно ползущего по выделенным и гладким как стол полосам общественного транспорта. А вот второй вариант уже позволяет говорить об установке таких приемников и на обычные
На электрические автомобили, питающиеся от дороги бесконтактным способом, только в США с середины 1970-х и по наши дни была выдана масса патентов, отличающихся теми или иными деталями одинакового, в общем-то, замысла.
легковушки. Только не обесценит ли посредственный КПД воздушной зарядки все преимущества проекта? Поневоле подумаешь: не махнуть ли рукой на эти линии и не поставить ли машину на трехчасовую зарядку, зато с прямым контактом с розеткой? Авторы системы говорят, что постараются еще поднять КПД. И, мол, нельзя сбрасывать со счетов сокращение стоимости самого электрического авто.
Как явствует из этого рисунка, корейцы предлагают оснащать бесконтактными зарядными линиями не только дороги, но и автостоянки. Что было бы удобным для водителей, которым не пришлось бы заботиться о включении своего электрического авто в сеть. Но, на наш взгляд, на стоянках простоту использования системы стоило бы принести в жертву ради повышения эффективности и поставить рядом с машино-местами столбики с розетками.
28
январь • 2010
С учетом более высокой эффективности электромобиля как такового и более высокого КПД электростанций также может статься, что даже данный вариант подзарядки машин все еще окажется выгоден в плане сокращения вредных выбросов в сравнении с авто на бензине. Корейцы, кстати, в этой связи говорят о перспективах развития атомной энергетики. Но главное тут даже не экология, а удобство. Чхо Тон Хо (Cho Dong-ho), ведущий ученый проекта OLEV, утверждает, что для поездок OLEV по всему городу в последнем достаточно оснастить силовыми полосами 10% уличной сети. Причем авторы разработки предлагают прокладывать такие кабели под асфальтом вовсе не на протяжении десятков километров, а лишь на расстояниях в десятки и сотни метров в местах, где транспорт обычно замедляет ход (перед
техника, механизмы, электроника
перекрестками, например). Там автомобили-OLEV могли бы быстро поднимать уровень заряда своих аккумуляторов так, чтобы его с запасом хватало до встречи со следующей «силовой полосой». Вообще же тяговый аккумулятор такой машины мог бы быть примерно в пять раз менее емким (и в пять раз более дешевым), чем у простого электромобиля, претендующего на повседневное использование. Достаточно иметь запас хода на одной зарядке в 80 километров, полагает Тон Хо. Этого не только хватит для свободных разъездов по всему городу, но и для коротких вылазок в ближние пригороды и для утренней/вечерней поездки из дома на работу и обратно. А в гараже машину можно уже заряжать классическим способом – по проводам. Стоимость инфраструктуры OLEV составляет $318 тысяч за километр. В дальнейшем цена переоборудования дорожного полотна может быть снижена. В Южной Корее уверены, что это не столь уж большая плата за возможность очистить крупные города от вредных выхлопных газов, уменьшить вклад полуострова в пресловутое глобальное потепление и снизить зависимость страны от импорта нефти. Правительство Южной Кореи намерено вложить в проект 100 миллиардов вон ($80 миллионов). А президент страны Ли
Создатели OLEV особо подчеркивают безопасность системы для людей и машин. Даже прикоснувшись к местам, где проложены питающие ленты, получить удар током нельзя.
Мен Бак (Lee Myung-bak), побывав на одном из тестов OLEV, высказал заинтересованность в апробации данной системы на городских улицах, а также пообещал еще нарастить инвестиции в столь интересное исследование. Кроме того, KAIST и власти острова Чеджу (Jeju) подписали соглашение о намерении, согласно которому на острове бу-
дет построена система OLEV. Если все пойдет по плану, Чеджу окажется, вероятно, первым в мире местом, где подобную технологию испытают на публике, – приемниками системы OLEV должны быть оснащены электрические автобусы. А вот с переходом на OLEV частных авто пока не все ясно. Скажем, еще нужно проработать вопрос оплаты 2010 • январь
29
дело техники такой «воздушной» электрической энергии. Но специалисты KAIST и CT&T верят, что именно беспроводная зарядка на ходу действительно выведет массовые и сравнительно доступные электромобили на улицы. До тех пор, наверное, пока аккумуляторы не поднимут свою удельную емкость еще в несколько раз при многократном же снижении стоимости. Интересно, что электромобили от CT&T, использованные как основа для эксперимента OLEV, уже поставлены на конвейер. Естественно, серийные их версии никаких беспроводных зарядников не имеют, а выполнены по традиционной схеме с заправкой батарей от розеток. Одна из моделей – открытый всем ветрам c-ZONE, шестиместный гольф-кар, машина для выставочных центров и парков. Едва ли такой пустят по «беспроводным» городским маршрутам, разве что на каких-нибудь курортах – для развлечения туристов. Вторая же модель представляет больший интерес. Ведь она позиционируется компанией как машина для повседневного использования (пусть, очевидно, не как единственная в семье). Этот двухместный микрокар e-ZONE – корейский ответ электрической версии знаменитого «Смарта». В базе данный автомобильчик комплектуется не 30
январь • 2010
По желанию покупателя e-ZONE оставят с открытыми проемами (пляжный вариант), оборудуют простой защитной перемычкой или традиционной дверью со стеклом.
очень емкими, зато дешевыми свинцово-кислотными аккумуляторами, а как опция – передовыми литиево-полимерными. С первыми e-ZONE проезжает на одной зарядке 50-70 километров, со вторыми – 100-110 км. Мощность электродвигателя этого авто составляет всего 5 киловатт, а максимальная скорость – 60 км/ч. Корейцы полагают, что для типичных поездок по городу
этого вполне достаточно. Зато одна зарядка (заправляется e-ZONE от домашней розетки на 220 вольт) заберет из сети всего 6-10 киловатт-часов энергии. Что в Южной Корее, что в Европе, что в США – это не такие уж большие расходы, если сравнивать с затратами на ежедневную порцию бензина для обычной легковушки, которую можно с чистой экологической совестью оставить для загород-
техника, механизмы, электроника
ных вояжей. В нынешнем году CT&T намерена начать массовую продажу e-ZONE, в том числе – на самом лакомом рынке – в США. Цена на авто составит примерно $16 тысяч за самую «упакованную» версию. Также корейцы собиратся чуть позже развернуть производство этой модели непосредственно в странах сбыта (в тех же США и в Азии). Другие вариации авто от CT&T – развозные микрофургоны, специализированные машины, предназначенные для коммерческих пользователей и для госслужб – также ждут реакции со стороны потенциальных покупателей за океаном. Можно только пофантазировать, что в случае успеха проекта OLEV беспроводная зарядная система будет предлагаться CT&T в виде опции для своих машин. А если потайные силовые линии для подобных легковушек станут распространенными и покажут свою работоспособность в условиях реального города, полагаем, об оснащении своих авто похожими системами заговорят и другие производители электромобилей. Ведь это так соблазнительно – «подбирать» электричество без остановки. Перспективы еще фантастичнее. Машины с системой OLEV могли бы оснащаться автопилотом, позволяющим им на длинных перегонах сбиваться в «стаи» и двигаться «в затылок» друг другу под управлением
e-ZONE и его родственники, конечно, обладают скромными техническими параметрами, зато и стоят, по меркам электромобилей, очень умеренно.
компьютеров. Это сократило бы расход энергии за счет снижения сопротивления воздуху. Да и сыграло бы на руку безопасности (при условии надежности автоматики), пишет CT&T. Как и в случае с бесконтактной зарядкой на ходу, данная идея далеко не нова. Но награда ждет
того героя, который сможет решить все проблемы подобного комплекса на практике.
2010 • январь
31
дело техники
техника, механизмы, электроника
Солнечный парус засияет звездой в память об астрономе
Преодоление межзвездных расстояний затруднено необходимостью нести большое количество рабочего тела. Даже вояжи к Плутону пока еще слишком длительны. Действенный способ избежать тирании горючего – солнечный парус. Об этом не раз говорил известный астроном и популяризатор науки Карл Саган.
Новые модели солнечных парусов, разработанных в США и готовящихся к запуску, будут последовательно расти в размерах, дабы сделать реальным ускорение такого аппарата до высоких скоростей в приемлемые сроки.
9
9 ноября 2009 года отмечалось 75 лет со дня рождения всемирно известного астронома и популяризатора науки Карла Сагана (Carl Sagan), умершего в 1996-м. На торжественной церемонии в Вашингтоне, проходившей в одном из зданий Сената
32
январь • 2010
(Hart Senate Office Building), давний друг и соратник Сагана Луи Фридман (Louis Friedman), директор Планетарного общества (Planetary Society), сделал официальное объявление о новом проекте своей организации: в ближайшее время она намерена запу-
стить в космос три солнечных парусника. Первый в этой серии аппарат – LightSail-1 – должен стартовать в конце 2010 года. Цель его полета: первая в мире практическая демонстрация возможности изменения скорости космического аппарата и параметров его орбиты под действием солнечного излучения на большой парус. Это яркое начинание призвано воплотить мечту Сагана, являвшегося одним из трех основателей Планетарного общества. Двое других – сам Фридман, космический инженер, и Брюс Мюррей (Bruce C. Murray), планетолог, который во время создания общества, в 1980 году, был главой знаменитой Лаборатории реактивного движения (JPL). Новый проект Planetary Society, получивший общее наименование LightSail, призван переломить не слишком-то счастливую судьбу самой идеи солнечных парусов, много лет будоражащей умы ученых и инженеров как в США, так и в СССР (России), Европе и Японии. И потому, прежде чем во всех деталях рассказать о новых аппаратах, следует сделать экскурс в историю. Летопись практического воплощения солнечных парусов следует вести, пожалуй, с российского эксперимента «Знамя-2», успешно осуществленного в рамках программы «Знамя» (Znamya). Тогда, в 1993
LightSail-1 над планетой. Этот миниатюрный спутник должен быть выведен на орбиту высотой более 800 километров. Такая приличная высота выбрана, чтобы исключить влияние на крупный, тонкий, но при этом очень легкий парус остатков атмосферы Земли – изменения в скорости аппарата должны будут происходить именно под влиянием солнечного света.
году, на борту корабля «Прогресс М-15», завершившего свое пребывание на станции «Мир» и удалившегося на небольшое расстояние от станции, была развернута 20-метровая тонкопленочная конструкция. Правда, предназначалась она не для «активного плавания под парусами», а для проверки идеи освещения ночной стороны Земли орбитальным зеркалом. Но ведь космическое зеркало и космический парус – по сути две стороны одной и той же идеи, и конструктивно такие аппараты схожи. Задача была выполнена: пятикилометровый солнечный зайчик, дававший
освещенность на уровне полной Луны, пробежал по Европе. Этот эксперимент, заметим, проходил под эгидой консорциума «Космическая регата», организации, основанной в 1990 году рядом отечественных космических предприятий, среди которых – РКК «Энергия». Следующий опыт с развертыванием ультратонкой отражающей пленки в космосе провели те же участники в 1999 году: 25метровое зеркало-парус «Знамя2,5» было раскрыто по прежней схеме – вскоре после отчаливания грузовика «Прогресс М-40» от станции «Мир». Увы, эксперимент удался лишь частично – 2010 • январь
33
дело техники после развертывания полотнища оно зацепилось за антенну корабля и потому не смогло принять нужную конфигурацию. В дальнейшем «Космическая регата» разработала целую серию аппаратов с космическими рефлекторами (для освещения городов ночью) и парусами (для апробации идеи путешествий по Солнечной системе) большого диаметра – от 60 да 200 метров – в рамках своей программы «Солнечные паруса и рефлекторы», но по финансовым причинам они не были реализованы, хотя есть шанс, что в последующие годы что-то из этого богатого набора увидит свет.
В 2004 году «знамя борьбы за мечту» подхватила Япония – она успешно развернула в космосе два первых в мире солнечных паруса. Почему мы называем их «первыми»? Просто на этот раз вся конструкция изначально была рассчитана именно на работу в роли паруса. Правда, тест был кратковременным, поэтому можно сказать, что данные пленки не успели показать себя в работе, то есть приобрести реально измеримое ускорение. Первую попытку вывести на орбиту солнечный парус, который действительно долгое время дрейфовал бы в лучах дневного
Возможные варианты формы солнечных парусов. Внизу концепция солнечного парусника NASA.
34
январь • 2010
светила, предприняло Планетарное общество в 2005 году. Увы, его аппарат «Космос-1» (Cosmos 1), построенный по заказу американцев в НПО имени Лавочкина, был потерян сразу после старта. Из-за неких неопознанных радиосигналов появилась надежда, что парусник все-таки жив, но позже выяснилось – сигналы не имели отношения к данному спутнику. Тот, скорее всего, сразу упал в океан, как и его одноименный предшественник – рабочий прототип «Космоса-1», который безуспешно попробовали запустить по высокой суборбитальной траектории в 2001-м. Позже в США и других странах появлялись разные проекты солнечных парусов, но по разным причинам они не были реализованы. Само же Планетарное общество повело разработку наследника своего «первого космоса» – паруса под названием Cosmos 2, но о его предполагаемом запуске пока ничего нельзя сказать определенно. Зато ныне более масштабный проект этой же организации – серия из трех аппаратов LightSail – получил спонсорскую помощь от мецената, пожелавшего остаться неизвестным. Взнос в размере $1 миллиона (плюс помощь из других источников) позволил начать практическую работу над красивым замыслом. Итак, солнечный парусник LightSail-1. В своей конструкции он отталкивается от давнего проекта NASA Nanosail. Это была
техника, механизмы, электроника
идея развертывания «паруса» на отработавшем свой век спутнике, подлежащем сведению с орбиты. В том замысле тонкая пленка работала бы не как солнечный парус, а как аэродинамический тормоз большой площади. Однако и разгоняться под действием света она тоже могла бы – подходящими были размеры полотнища и начальные параметры орбиты. Планетарное общество, как сообщает Фридман, заключило соглашение о сотрудничестве с исследовательским центром Эймса (Ames Research Center) в части инженерной проработки нового аппарата и содействия его запуску (носитель еще не выбран, но это может быть широкий спектр американских либо российских ракет). Отличительная черта нового парусника – умеренная площадь при очень малом весе всей системы. Весь спутник (включая «Знамя-2», «Знамя-2,5» и перспективные проекты консорциума.
Так должен был выглядеть Cosmos 1 на орбите.
парус, корпус аппарата, всю электронику с системами управления ориентацией, аппаратурой связи и так далее) должен весить менее 4,5 килограмма. Так что LightSail-1 может быть запущен за скромные средства как сопутствующая нагрузка в рамках какой-нибудь другой миссии. Парус нового аппарата представляет собой четыре треугольника, после развертывания 2010 • январь
35
дело техники составляющих квадрат со сторонами чуть больше 5,5 метра (всего 32 м2). Среднее отношение веса корабля к площади составит таким образом порядка 140 граммов на квадратный метр. Спасибо материалу паруса – покрытой алюминием майларовой пленке толщиной всего 4,6 микрометра. Скромное значение «средней плотности аппарата» позволит спутнику получить в окрестностях Земли ускорение от солнечного света, равное 5,7•10-5 м/с2. А такое изменение
Небольшой (9,3 квадратных метра) солнечный парус NASA NanoSail-D был потерян при неудачном запуске ракеты Falcon 1 в августе 2008 года. Отчасти этот парусник послужил прообразом при разработке LightSail-1.
Корпус и отчасти электронную начинку LightSail-1 «слепят» из трех наноспутников типа CubeSat: эта американская разработка в разных вариантах исполнения уже была проверена в космосе. Каждый аппарат в этой серии представлял собой кубик со сторонами 10 сантиметров и весом менее 1 килограмма.
36
январь • 2010
в беге можно будет измерить как при помощи приборов на самом паруснике (в их числе – навигатор GPS), так и посредством наземных наблюдений. С Земли парус будет выглядеть яркой звездочкой, а уж в телескоп его отследят без проблем. Эта миссия должна предоставить ключевую проверку теории солнечного паруса. Соблазнительной, надо сказать, теории: парусник большего размера, обладающий набором легкой научной аппаратуры, мог бы только за счет света солнца разогнаться так, что достиг бы внешних окраин Солнечной системы всего за пять лет. И при этом он не израсходовал бы ни грамма топлива. Именно это преимущество солнечного паруса перед ракетным принципом движения делает его заманчивым кандидатом на привод межзвездной миссии.
техника, механизмы, электроника
Да, по некоторым оценкам, сравнительно легкий парусник с отражателем поперечником в километры, подстегиваемый к тому же с Земли мощным лучом лазера, мог бы достичь ближайшей звезды всего за сто лет – срок, практически нереальный для других более-менее реализуемых современными средствами технологий. На борту такого аппарата будет только электроника и, по предложениям некоторых ученых, образцы ДНК людей. И все же такой полет осуществим. Если не в ближайшие годы, то в течение нескольких десятилетий. Ну а в наши дни за LightSail-1 последуют более крупные паруса LightSail-2 и -3. Второй парус (квадрат со стороной порядка 8 метров), по идее, должен продемонстрировать возможность покидания таким аппаратом пут притяжения Земли. А третий (его поперечник составит примерно 18 метров) планируется вывести в точку Лагранжа L1, где он будет выполнять научную миссию – займется мониторингом Солнца. На борту LightSail-3 разместятся датчики, фиксирующие параметры солнечного ветра и предупреждающие землян о крупных корональных выбросах, способных привести к магнитным бурям над нашей планетой. Далее инициаторы проекта попробуют показать уникальную способность солнечного парусника – зависнуть непод-
вижно (по отношению к линии Солнце-Земля) не в точке Лагранжа, а в неравновесной точке, намного ближе к нашей родной звезде. Ни один аппарат традиционного типа на такое не способен: это может обеспечить только слабое, но постоянное усилие, развиваемое парусом. А ближе к Солнцу означает и более раннее предупреждение о солнечных бурях. По словам Фридмана, это не единственное преимущество технологии. Наконец, «солнечные паруса просто выглядят романтично», – говорит Луи.
Этапы LightSail-1: стартовая конфигурация, раскрытие солнечных батарей, развертывание паруса, финальный вид аппарата. В проектировании и постройке парусника примут участие несколько компаний из США, ученые из ряда американских университетов и несколько специалистов из Института космических исследований РАН.
Добавим, что полет первого парусника в новой серии будет не слишком продолжителен, но вот миссия LightSail-2 рассчитана на месяцы, а LightSail-3 – на годы. Надо отметить, что проект LightSail реализуется при активной поддержке компании Cosmos Studios, возглавляемой Энн Дрюян (Ann Druyan). Энн – интересная личность. Совместно с Саганом она была руководителем проекта NASA по составлению «послания инопланетянам» – дисков Voyager Golden Record с записью голосов людей и звуков Земли, фотографий природы, отправленных во Вселенную на борту зондов «Вояджер». Попытка запуска «Космоса-1» была одной из совместных работ Cosmos Studios и Planetary Society. LightSail – логичное продолжение этого сотрудничества. По определению Дрюян, воплощение солнечного парусника стало бы настоящим «Тадж-Махалом» для Сагана: мол, Карл очень любил эту идею и считал ее одной из самых разумных, красивых и перспективных космических технологий.
2010 • январь
37
наука
природа, космос, общество
Переоценить значение кукурузы для человечества сложно, именно поэтому столь велика радость биологов, закончивших четырехлетний проект по расшифровке самого большого генома растения. Все мероприятие обошлось мировому сообществу в $31 миллион, зато теперь ученым будет легче выяснить, как побороть голод, чем накормить животных и как создать лучшее биотопливо.
Геном кукурузы рассказал о будущем биотоплива
Собранные данные выставлены для всеобщего использования на сайте http://maizesequence.org
38
январь • 2010
К
Кукуруза (Zea mays) действительно обладает весьма длинной ДНК – 2,3 миллиарда пар оснований, это немногим меньше человеческой. Отметим, что в качестве основной была использована инбредная линия (inbred strain) маиса B73, широко используемая как в коммерческих, так и в научных целях.
Ныне генетики получили информацию о 32 500 кодирующих белки генов, расположенных в разных частях 10 хромосом кукурузы. (В 2008 году было выдвинуто предположение, что генов порядка 50 тысяч, но теперь многие данные были уточнены, и результаты пересмотрели.) Оказалось, что 85% гено-
ма составляют транспозоны (transposon), элементы, копирующие и вставляющие себя в случайном порядке по всей длине ДНК и вызывающие ее мутации. Они сильно осложняют работу генетиков, запутывая ученых повторами в кодах. «То разнообразие, которое мы наблюдаем сегодня, является следствием давнего удвоения генома кукурузы. Несколько миллионов лет назад появилось 20 хромосом, затем постепенно часть ДНК была выброшена за ненадобностью. И растение вернулось к первоначальному числу хромосом – 10», – рассказывает Дорин Уэйр (Doreen Ware), представляющая частную некоммерческую лабораторию CSHL. До сих пор в геноме встречаются до четырех копий одного и того же гена. Однако этот процесс, вероятно, позволил растению лучше приспособиться к меняющимся условиям окружающей среды. «Сейчас у нас на руках своеобразное руководство по эксплуатации, позволяющее установить, как нам вырастить лучшую в мире кукурузу, – говорит в прессрелизе Ричард Уилсон (Richard Wilson), директор Центра расшифровки геномов университета Вашингтона в Сент-Луисе (Genome Sequencing Center), который и руководил всем процессом. – Зная расположение генов, отвечающих за те или иные черты, мы можем вывести такой тип растения, который будет идеально подходить под наши насущ-
Основными мировыми производителями кукурузы являются США, Китай и Бразилия. Кстати, в США самый кукурузный штат – Айова. Его так и называют: «штат высокой кукурузы».
ные нужды». После расшифровки «центрального» генома исследователи взялись за другие сорта, после чего сравнили полученные данные. Так, Луис Эррера-Эстрелла (Luis Herrera-Estrella) и его коллеги из исследовательского центра мексиканского национального политехнического института (CINVESTAV) занялись разновидностью Palomero. Она отделилась от B73 около девяти тысяч лет назад, примерно тогда, когда кукуруза была впервые одомашнена (культурные растения были выведены из дикорастущих представителей вида с общим названием Zea). Геном Palomero примерно на 400 миллионов нуклеотидов «компактнее» и содержит на 20% меньше повторяющихся фраг-
ментов ДНК, установили мексиканцы. «В этой разнице с легкостью помещаются три генома столь любимого биологами арабидопсиса или один геном риса, –
Европа узнала о существовании кукурузы лишь в XVI-XVII веках, что не помешало ее массовому распространению. В СССР, да и в современной России, главным «кукурузным идеологом» считается, конечно же, Никита Хрущев. Имей он на руках современные данные, наверняка засадил бы кукурузой все поля: от средней полосы до Заполярья. 2010 • январь
39
наука отмечает биолог Виргиния Уалбот (Virginia Walbot) из Стэнфорда, соавтор еще одной статьи. – Данная разница появилась во времена одомашнивания и разведения кукурузы». Команда Эрреры-Эстреллы обнаружила несколько интересных особенностей, рассказывающих об историческом наследии растения. И у B73, и у Palomero присутствовали десятки генов, относящихся к борьбе с природным стрессом и токсическим отравлением тяжелыми металлами, которые отсутствовали у прародителя (теосинте – травы, произрастающей в Мексике и Центральной Америке). Это означает, что они появились позднее. Находке есть логичное объяснение. Геологические данные свидетельствуют о том, что в период 8500–10 500 лет назад
Журнал Science выпустил сразу несколько статей по теме расшифровки генома кукурузы. Полный список – http://www.sciencemag. org/content/vol326/ issue5956/cover.dtl.
40
январь • 2010
Нынешняя кукуруза (справа) в отличие от своего предка теосинте (teosinte) вряд ли выживет в дикой природе, зато она приобрела массу ценных для человека свойств: початков стало меньше, но они стали крупнее, исчезла твердая оболочка.
в транс-мексиканском вулканическом поясе происходили частые извержения вулканов (с сопутствующим выбросом тяжелых металлов). Так как этот регион близок к местам, где, собственно, и одомашнивалась культура, ученые предположили, что вулканическая активность привела к изменениям в окружающей среде, а они, в свою очередь, инициировали приспособление растений и изменение их генетического материала. Следующая команда ученых изучила гаплотипы (haplotype) – близкие группы генов, разделяющие общие функции и происхождение 27 разновидностей кукурузы. Под руководством генетика Эдварда Баклера (Edward Buckler) из Службы сельскохозяйственных исследований США они проверили отдельные регионы ДНК, богатые генами. Таким образом были изучены
тысячи генов, расположенных близ центров хромосом, которые не могли там оказаться в процессе рекомбинации. Между тем рекомбинация – для биологов очень важный процесс. Он позволяет селекционерам отобрать наиболее нужные характеристики, соединить их в одном растении (посредством скрещивания отдельных инбредных линий). В результате на свет появляются растения, обладающие лучшими свойствами своих предков. Без рекомбинации многие гены остаются вне доступа агрономов. Патрик Шнабле (Patrick Schnable) и его коллеги из университета Айовы исследовали различия в геномах инбредных линий B73 и Mo17. Они обнаружили, что в каждой ДНК присутствуют сотни генов, не встречающиеся у «собрата». Благодаря нынешней серии исследований стало гораздо легче получить
природа, космос, общество
«Теперь любой ученый может найти, где находится ген, который отвечает за то или иное свойство взрослого растения», – говорит Ричард Уилсон.
Любопытные факты: у кукурузы примерно на треть больше генов, чем у человека, а отличия в ДНК двух растений из разных линий могут быть больше, чем между человеком и шимпанзе.
растения очень высокого качества, достаточно объединить в гибриде лучшие гены от обоих этих родителей, подводит итог Баклер.
Теперь биологи могут протестировать семена растений на нужные ДНК-маркеры (DNA marker), установить присутствие определенных гаплотипов.
Ученые сравнивали, к примеру, часть шестой хромосомы кукурузы линий B73 и Mo17. Видно, что на отрезке с 42,2 по 44,8 мегабазы присутствует особенно много различий в положении пар оснований. Красный – полное совпадение, синий – хорошо сохранилось, черный – значительное расхождение.
У них не будет необходимости выращивать взрослые растения, чтобы понять, обладают ли они нужными для сельского хозяйства признаками (например высокой плодородностью, устойчивостью к засухам или, наоборот, сырости, низкой питательности почвы). Веками обычные крестьяне и селекционеры отбирали лучшие сорта кукурузы, чтобы получать большие вкусные початки. Теперь Zea mays также используется для получения крахмала и масла. В будущем могут понадобиться те качества культуры, о которых сейчас и не задумываются. Как бы то ни было, «прочитанный геном позволит создавать инструменты, которые облегчат работу с растениями».
2010 • январь
41
наука дело техники
природа, космос, общество
Как так получилось, что мы, люди, можем говорить, а наши довольнотаки близкие родственники шимпанзе – нет? Американские специалисты провели масштабное исследование, в ходе которого попытались разобраться, что стало истинной причиной столь критического отличия. Так ли важно развитие мозга с годами или же за все отвечают наши гены?
Биологи вычислили генетические корни речи человека
Получается, что «ген речи» эволюционировал и для вот таких целей.
В
Вербальное общение людей между собой считается одной из основных отличительных черт человека, отделяющих его от всего остального мира животных. Пусть эта граница условна и те или иные проявления речи (равно как и осознания, восприятия произносимых и слышимых звуков) у животных все же имеются. Но факт, что до уровня человека они не дотягивают, неоспорим. В чем заключается уникальность Homo sapiens, решили доподлинно выяснить генетики из университетов Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) и Эмори (Emory University). Они предположили, что «виной» тому наши гены.
42
январь • 2010
«Мы первыми в мире проверили, как влияют изменения в строении FOXP2 на клетки человека, и выяснили, что мозг людей уже при рождении подготовлен к речи, в том время как детёныши шимпанзе ничем подобным не обладают», – говорит Гешвинд.
Впрочем, ученые в этом были, конечно же, далеко не первыми, но данная группа специалистов впервые провела столь обширное исследование генетических основ появления речи у людей. Довольно давно известно, что центральным геном, ответственным за правильное развитие речи у человека, является FOXP2. Этот ген кодирует белок с тем же названием, благодаря которому FOXP2 может контролировать работу других генов. Прежние исследования показали, что когда этот ген инактивирован, у людей развиваются серьезные проблемы с речью (составлением фраз) и произношением звуков. Однако FOXP2 присутствует и у некоторых животных (птиц, рептилий и даже рыб). По логике
Некоторые антропологи полагают, что развитию речи у нас и, возможно, у неандертальцев поспособствовало особое строение подъязычной кости (hyoid bone). Внизу: копии соответствующих костей людей и животных.
Не исключено, что для столь радикального различия в речевых возможностях человека и шимпанзе достаточно было переставить в «гене речи» всего две аминокислоты. Однако объяснить абсолютно всю разницу между видами однопроцентным отличием их ДНК было гораздо сложнее.
получается, что за появление речи у человека отвечает не он. Одни научные группы стали искать другие «гены речи», другие – продолжили детальное изучение работы FOXP2. Дальнейшие исследования показали, что FOXP2 почти не изменялся во время эволюции млекопитающих (вплоть до времени разделения человека и шимпанзе). Однако около 200 тысяч лет назад ген начал приобретать свои «человеческие» черты.
Последнее было установлено группой немецких ученых в 2002 году. Биологи тогда обнаружили, что у шимпанзе белки, кодируемые версией этого гена, имеют некоторые отличия от человеческих. Это может означать, что у людей FOXP2 функционирует по-другому. Отсюда и уникальные лингвистические способности. Еще один шаг к пониманию происходящих процессов сделали в нынешнем году генетики из института эволюционной ан2010 • январь
43
наука тропологии Макса Планка (MaxPlanck-Institut für evolutionäre Anthropologie). Они внедрили человеческую версию гена в ДНК мыши. Конечно, грызуны от этого не заговорили по-человечески: всетаки способность к речи – навык комплексный. Но проведенные тогда исследования показали, что вокализация животных изменилась. Кроме того, в отделах мозга мышей (тех, что связаны с речью у людей) нейроны изменили свое строение и активность. А это уже что-то! Более детальным исследованием занялась группа ученых под руководством Женевьевы Конопки (Genevieve Konopka) и Дэниела Гешвинда (Daniel Geschwind) из университета Калифорнии в ЛосАнджелесе. Биологи вырастили в чашках Петри колонии клеток мозга, у которых отсутствовал ген FOXP2. Затем одной части клеток была внедрена человеческая версия гена, а второй – от шимпанзе. После этого специалисты проследили за экспрессией генов, процессом перевода информации ДНК в работающие белки клетки и зарегистрировали, на каких генах и как отразились эти изменения. В своей статье в журнале Nature ученые пишут, что из сотен подвластных FOXP2 генов удалось вычленить 116, которые реагировали на активацию человеческой версии не так, как на ген, взятый у обезьян. «Определив состав этой группы, мы заполучили в свои 44
январь • 2010
На этой сложной схеме показаны отношения FOXP2 и его 116 «подчиненных». Красными линиями отмечены взаимодействия, встречающиеся как у людей, так и у шимпанзе, синими – отличные. Крупным шрифтом и большими зелеными кругами ученые выделили наиболее «востребованные» гены.
руки набор инструментов, позволяющих влиять на человеческую речь на молекулярном уровне», – заявляет Конопка. Эта подборка генов, скорее всего, тоже участвовала в эволюции речи и языка, так как многие ее составляющие контролируют развитие мозга или же связаны с познавательными способностями.
Часть генов определяет появление и контролирует движение тканей лица и гортани (которые, как известно, активно участвуют в артикуляции). Предварительные исследования Гешвинда эволюции тех самых 116 генов показали, что у них была примерно одна и та же история. «Возможно, они изменя-
А как насчет попугаев? Ведь они хоть и не разговаривают сами, но довольно-таки неплохо копируют речь людей. Вопрос пока остается открытым, однако многие зоологи считают, что это лишь своеобразная мимикрия. На фото африканский серый попугай Алекс (Alex), прославившийся своими нестандартными способностями на весь мир.
природа, космос, общество
лись все вместе, как бы в связке», – рассуждает ученый. Дэниел также отмечает, что, несмотря на доказанную важность FOXP2, он не стал бы называть его «геном речи». Возможно, FOXP2 – лишь часть некой группы, или же он не является первым звеном цепи (его работой также управляет какая-то неизвестная доселе субстанция), поясняет биолог. Гешвинд говорит об этом не просто так. Его группа провела второй эксперимент: сравнила активацию генов во взрослых тканях мозга человека и шимпанзе. Оказалось, что существует частичное совпадение в работе тех генов, активность которых отличалась в мозге людей, и тех, что по-другому контролировались человеческой версией FOXP2. Пока рано делать какие-то выводы, но велика вероятность, что большая часть различий в мозге Homo sapiens и шимпанзе (по языковой линии) объясняется лишь двумя небольшими изменениями в одном гене. «Если это правда, было бы просто невероятно», – говорит Вольфганг Энард (Wolfgang Enard) из института эволюционной антропологии Макса Планка. (От себя добавим, что это снова подчеркнет плавность перехода способностей от шимпанзе к человеку.) «Эта работа – начальная точка, основа всех будущих молекулярных исследований, посвященных изучению эволюции языка», – добавляет нейробиолог Пашко Ракич из Йеля.
Прокомментировала нынешнюю работу и профессор Фаранех Варгха-Кхадем (Faraneh VarghaKhadem) из университетского колледжа Лондона. Она занимается нарушениями речи пациентов, обусловленными генетическими отклонениями (и в активности FOXP2 в частности). Профессор соглашается с выводами нынешней научной группы и отмечает, что у ее больных часто встречается искривленная форма нижней части лица (что еще раз подтверждает: влияние FOXP2 – многогранное). Возможно, шимпанзе не могут говорить из-за тех же физических отклонений. Человек не мог бы танцевать, не будь у него ног, сравнивает ВаргхаКхадем. Да, никто из наших братьев меньших, включая столь близких нам шимпанзе, не может общаться так же осмысленно и полноценно, но при этом лошади, к примеру, используют некое подобие слов, обезьяны вроде бы понимают грамматику и различают голоса, а сурикаты – интонации сородичей. Может, они и облекли бы свои мысли в слова, но у них нет соответствующих генетических предпосылок. Фаранех поддерживает Дэниела и в вопросе комплексного подхода к развитию речи у людей. Не стоит концентрироваться лишь на одном гене и его многочисленных подопечных, считает она. Кроме того, Варгха-Кхадем предполагает, что FOXP2 дал человеку лишь физическую воз-
Часто нарушения речи наблюдаются у людей, страдающих аутизмом или шизофренией. Нынешнее исследование, раскрывая истинные причины таких отклонений, дает толчок новым работам, в ходе которых ученые наверняка определят, что мешает мозгу нормально воспринимать язык, придумают соответствующие лекарства.
можность заговорить, но это не объясняет, как абстрактные идеи материализовались в древнем человеческом мозгу в слова, как появились высшие познавательные навыки. И с этим еще предстоит разбираться. Впрочем, и собственно с произношением ученым работать еще очень долго. Ведь, если вдуматься, «движение всех тех мускулов, что ответственны за произношение, – это тоже маленькое чудо», – говорит Варгха-Кхадем. Дабы воспроизвести последовательности звуков так, чтобы они были понятны слушателю, нужно тоже пройти очень долгий путь развития. Каких-то особенных, невероятных преимуществ у человека пока обнаружено не было. Может, некоторые животные уже двигаются по этому пути, постепенно и незаметно догоняя людей?
2010 • январь
45
сетевое окружение
интернет и связь в Украине и в мире
Американский суперкомпьютер с рекордом взлетел на вершину мирового рейтинга
Jaguar заработал в 2005 году, когда его максимальная скорость составляла 26 терафлоп/сек (триллионов операций в секунду). Серия обновлений в последующие годы увеличила его производительность почти в 100 раз, с последним же апгрейдом до шестиядерных процессоров AMD Istanbul Jaguar превысил мощность своего четырехядерно-
Последнее обновление высокопроизводительной системы Cray XT5 Jaguar министерства энергетики США (DOE) сделало этот суперкомпьютер самой быстрой вычислительной машиной в мире.
Н
Нынешней осенью суперкомпьютер перевели с четырехядерных процессоров на шестиядерные, после чего была успешно запущена тестовая программа High-Performance Linpack (HPL), выполненная на рекордной скорости 1,759
46
январь • 2010
петафлоп/сек (то есть квадриллионов операций с плавающей точкой в секунду). По итогам теста вскоре было объявлено, что Jaguar занял первое место в TOP 500, рейтинге самых производительных суперкомпьютеров планеты,
отодвинув на вторую позицию предыдущего монстра от IBM – Roadrunner. Как сообщает американская национальная лаборатория в Окридже, где расположен Jaguar, апгрейд стоимостью почти в $20 миллионов позволит максимально точно моделировать возможное развитие климата и
в ноябрьском Top 500 третье место со скоростью вычисления в 831,7 терафлоп/сек. «Цель этих машин – обеспечить научному сообществу возможность решать проблемы высочайшей степени сложности, которые требуют хорошо отлаженной комбинации сверхсовременного оборудования и
оптимизированного программного обеспечения, – заявил директор лаборатории Томас Мэйсон (Thomas Mason). – Окридж гордится тем, что может помочь министерству энергетики в рассмотрении ряда наиболее серьезных научных задач в мире».
Вот лишь некоторые характеристики суперкомпьютерарекордсмена: теоретически возможная производительность 2,332 петафлопа в секунду, 224 256 вычислительных ядер, живущие в 37 376 процессорах, системная память размером в 362 терабайта и 10-петабайтная емкость файловой системы, потребляемая мощность – 6950,6 киловатта. Также имеется возможность подключиться к Jaguar из любой точки планеты и высококачественная визуализация. Целиком же технические подробности можно узнать на сайте системы – http://www.nccs.gov/computing-resources/jaguar/
поспособствует созданию новых энергетических технологий. Вычислительный комплекс Окриджской лаборатории в рамках партнерского соглашения с университетом штата Теннеси (University of Tennessee) использует и другой созданный на базе Cray XT5 суперкомпьютер под названием Kraken, занимающий
С беспрецедентной мощью «Ягуара» специалистам не составит труда смоделировать сверхпроводящие материалы и магнитные наночастицы с наивысшей степенью реализма, улучшить точность, разрешение и сложность применяемых геофизических моделей, а также смоделировать фундаментальные составляющие материи. 2010 • январь
47
сетевое окружение
интернет и связь в Украине и в мире
Сверхпроводящая станция впервые свяжет три электросети
До сих пор примеров практического применения индустриальных сверхпроводящих кабелей было раз-два и обчелся, да и то счет шел на сотни метров. Запуск нового комплекса ознаменует собой переход сверхпроводников из области сравнительно небольшой техники (медицинские томографы, научное оборудование) в гигантскую индустрию распределе-
Тремя цветами показаны три энергосети США, красным кружочком – место расположения уникального сверхпроводящего концентратора.
У
Уникальная суперстанцияузел «Три товарища» (Tres Amigas Superstation) по плану энергетиков должна впервые соединить в одной точке три независимые электросети США – восточную, западную и техасскую (Eastern Interconnect, Western Interconnect и Texas Interconnect). Новая станция решит многие проблемы энергосети страны, и особенно ценной окажется в свете расширения
48
январь • 2010
производства альтернативной энергии. Tres Amigas должна стать первым узлом, способным перекидывать большие мощности в любом направлении сразу между тремя сетями, каждая из которых работает самостоятельно и потому не совпадает по фазе тока с соседями. Для переброски нагрузки между ними в настоящее время имеется несколько ограниченных по пропускной
способности узлов, переводящих переменный ток в постоянный и обратно. Но они могут передавать менее процента всей генерируемой мощности, а, к примеру, прямой связи между техасской и западной сетью – и вовсе нет. Такое положение дел не устраивает энергетиков. И не только потому, что оно ограничивает гибкость общей энергетической системы государства. Невозможность переброски тока в достаточном количестве сдерживает, как ни странно, развитие альтернативной энергетики – солнечных и ветровых станций. Дело в том, что выработка на них отличается непостоянством и компенсировать его негативный эффект можно только двумя путями – создавая колоссальные аккумулирующие мощности (а это дорого), либо соединяя такие станции с как можно большим числом потребителей, то есть передавая пик генерирующей мощности в те районы, где имеется пик потребления. Так, техасская сеть слишком мала, что сдерживает строитель-
Вот из таких тонких и довольно узких ленточек собирают крупные сверхпроводящие кабели.
Схема Tres Amigas Superstation. Голубым цветом показан сверхпроводящий треугольник, связывающий во всех возможных направлениях три крупные энергосети страны. Благодаря такому узлу энергия ветра из Канзаса может прийти в Колорадо, или солнечная энергия из Аризоны – добраться до Оклахомы.
ство там альтернативных электростанций. С другой стороны, имеющиеся большие ветровые фермы Среднего Запада нуждаются в большем числе потребителей (в том числе – на юге), дабы сглаживать свою неравномерность в производстве электричества. Равно как пасмурная погода над солнечными станциями в одном штате может быть легко компенсирована ярким солнцем над другим регионом – была бы только связь между ними. Весь этот узел проблем, по оценке исследовательского института электроэнергетики (Electric Power Research Institute), участвовавшего в идеологическом обосновании проекта, может разрубить одно суперсоединение, возведенное в точке, где все три сети близко подходят друг к дру-
гу. Это место уже выбрано – оно расположено близ города Кловис в Нью-Мексико. Самое примечательное в проекте – в новой станции будут использованы сверхпроводящие линии электропередачи постоянного тока Superconductor Electricity Pipelines от компании American Superconductor. Они расположатся под землей в форме многокилометрового треугольника. После строительства первой очереди Tres Amigas по нему в любом направлении может быть переброшено до 5 гигаватт мощности. А в конечном варианте максимальный поток по каждой из сторон этого треугольника достигнет 30 гигаватт. При этом сама узловая станция будет располагать еще и аккумулирующими мощностями в размере 150 2010 • январь
49
сетевое окружение мегаватт, помогающих сглаживать нагрузку. American Superconductor известна как один из пионеров индустрии сверхпроводников. Компания выпускает серийные сверхпроводящие кабели, рассчитанные на промышленные токи. Она сравнивает внедрение таких систем в электросети с переходом индустрии связи с медных жил на оптоволокно. Применение ее разработки в данном проекте сулит целый ряд выгод. Во-первых, потери в многокилометровых линиях «треугольника» окажутся заметно более скромными, чем в случае, если бы в нем применялись традиционные ЛЭП. Собственно КПД передачи тока по сверхпроводящему кабелю равен 100%, но некоторая мощность требуется на работу системы охлаждения его до температуры жидкого азота. Во-вторых, сверхпроводящие кабели (каждый из которых по несущей способности идентичен набору из 10 медных кабелей сопоставимого размера) будут незаметно проложены под землей с минимальным вмешательством в окружающую среду. В противовес этому традиционные воздушные ЛЭП потребовали бы широких полос отчуждения. Да и договориться с владельцами земли было бы сложнее. А так уже имеется договоренность об аренде участка. В-третьих, дальнейшее масштабирование комплекса тради50
январь • 2010
Один единственный сверхпроводящий кабель (на рисунке вверху) на 5 гигаватт может быть уложен под землю с минимальной «зоной безопасности», в то время как обычная ЛЭП на ту же передаваемую мощность займет полосу шириной под 200 метров и в высоту будет насчитывать метров 40.
ционным способом потребовало бы возведение новых тяжеленных ЛЭП, отстоящих на энное расстояние от линий первой очереди, что создало бы лишние проблемы с землей, а еще потребовало бы возведения дополнительных трансформаторных подстанций. В случае со сверхпроводниками ничего этого не нужно. Дополнительные кабели просто укладываются бок о бок с предыдущими. Если федеральные власти замысел утвердят (а Tres Amigas – частный коммерческий проект, развиваемый одноименной компанией), первая очередь узловой суперстанции вступит в строй в 2014 году. Успех же Tres Amigas будет иметь важное значение и для распространения сверхпроводящих ЛЭП в индустрии, пока
еще осторожно относящейся к новации. Дело в том, что, по оценке Electric Power Research Institute, как раз при передаче по таким сетям больших мощностей (от пяти гигаватт и выше) на большие расстояния (тысяча миль) сверхпроводящие ЛЭП сравниваются в цене постройки с обычными, так как доля затрат на криогенное оборудование оказывается уже небольшой. К тому же только при промышленных масштабах в полной мере проявляет себя выгода от обнуления потерь в проводах. Ну и большую роль Tres Amigas должна сыграть в формировании национального рынка возобновляемых источников энергии, так как она сделает возможным покупку и продажу любым клиентом «зеленого»
интернет и связь в Украине и в мире
электричества, произведенного в границах любой из трех национальных энергосетей. Правда, как сообщает Popular Mechanics, проект Tres Amigas может быть торпедирован Техасом, который в силу ряда экономических и исторических причин считает свою «электрическую» независимость от остальных штатов конкурентным преимуществом и благом, а не слабостью. Сеть Electric Reliability Council of Texas, поставляющая потребителям 85% от всего электричества в штате, не горит желанием немедля влиться в общенациональную сеть. А некоторые местные производители альтернативной энергии высказывают экономические доводы за независимость техасской сети: подклю-
Кабели в земле защищены от воздействия непогоды или злоумышленников, что прибавляет системе надежности, в сравнении с классическими воздушными ЛЭП.
чение новых станций к любой из «больших сетей» требует согласования проекта со слишком большим числом инстанций, а в Техасе все проходит в одном месте и быстро. В конечном счете – это оказывается просто дешевле. Не зря именно в этом штате ряд крупных компаний развивает сейчас собственные энергетические проекты. Сторонники «великого объединения» указывают, что станция «Три товарища» (которую в таком разе стоило бы переименовать в «Два товарища») будет иметь ценность, даже если соединит только «запад» и «восток». К тому же, после ее постройки у Техаса возникнет
соблазн передумать и все же подключиться к данному узлу. К тому Electric Reliability Council of Texas могут подтолкнуть некоторые местные производители энергии, исчерпавшие локальный рынок и мечтающие выйти за пределы штата. Для всего мира эти политические дебаты американцев не слишком интересны. Зато сам факт постройки узловой станции на сверхпроводниках будет иметь громадное значение: как первая демонстрация технического и экономического потенциала сравнительно новой технологии.
2010 • январь
51
секрет фирмы
бизнес, люди и деньги
Скорлупа обычного куриного яйца, как известно, трескается, когда напряжение сдвига в ней превышает порог в 3,8 МПа. Что уж говорить об избыточном давлении, превышающем 500 кПа, и угловом ускорении свыше 50 рад/ с2… Эта хрупкость доставляет немало неудобств – приносить домой разбитые яйца приходилось, наверное, каждому. Как же сделать менее уязвимым этот вкусный, не такой уж дешевый и, главное, питательный продукт?
Гонконгский химик создал небьющиеся яйца
Первый опытный экземпляр небьющегося яйца не оправдал возложенных надежд – его скорлупа растрескалась при попадании пули калибра 5,56.
Н
Несложный способ создания небьющихся куриных яиц предложил Александр Тсэянь Ли (Alexander Tse-Yan Lee) из Гонконгской ассоциации пищевых технологий (HKFSTA). По мнению исследователя, статья которого опубликована в The Internet Journal of Toxicology, современ-
52
январь • 2010
ная наука способна исправить допущенную природой ошибку и сделать яйца если не совершенными, то близкими к идеалу. Прежде всего Тсэянь Ли указывает: чтобы яйцо было по-настоящему ударопрочным, недостаточно сделать стойкой одну лишь скорлупу – необхо-
димо позаботиться и о белке, и о желтке. А поскольку натуральный продукт не обладает искомыми свойствами, эффективнее его воспроизвести искусственно, воспользовавшись достижениями химии. В качестве загустителя Александр использовал альгиновую кислоту (E400), хотя отмечает, что подойдет и поликарбоксилатный стабилизатор, и карбоксиметилцеллюлоза, и любой другой порошковый полиэлектролит. Главное – не переборщить с лецитиназой и фосфолипазой. В «компании» с любым из названных выше загустителей хорошо показали себя жидкости на полигликолевой основе: они обеспечили нужные диспергирование и пастозность. В получившийся «желатин» Тсэянь Ли добавил бензоат натрия, лактон седаноловой кислоты, алюминиевокалиевые квасцы и L-диаминокапроновую кислоту, а затем дал составу настояться в течение 12 часов. И наконец, чтобы желток стал упругим, как резиновый мячик, ученый ввел в состав парафин и воск, а для получения желтого цвета – хинолиновый краситель (C18H9NO8S2Na2). Желток фактически готов – осталось лишь залить его в специальную форму и дать застыть. А вот с белком еще придется повозиться. Впрочем, сделать его проще, чем желток, ибо настоящий
Все ингредиенты для опытов Тсэянь Ли (на снимке слева) покупал за свой счет. Говорят, расходы были столь велики, что ученому пришлось продать свой Lifan 520.
белок на 86% состоит из воды – ее и следует использовать, а протеины, жиры, углеводы и прочие составляющие заменят растворенная в щелочи карбоксиметилцеллюлоза и карбид кальция (по желанию можно добавить крахмал). Пришел черед объединения белка с желтком. Как сообщает Тсэянь Ли, на данном этапе нужен «секретный» ингредиент,
который автор называет «волшебной водой» (magic water – о ней известно лишь, что она содержит хлористый кальций). Этот «магический» состав наносится на желток слой за слоем, а в промежутках производится стабилизация гидроколлоидами. Что же касается скорлупы, то для ее создания Александр рекомендует применять тугоплавкий
Череда неудачных опытов с грубодисперсными системами не прошла даром, ведь впоследствии турбидиметрия показала, где именно в коагуляцию вкралась ошибка. 2010 • январь
53
секрет фирмы парафин и гипс. Конечная операция – вакуумная формовка. Результатом является яйцо, внешне практически неотличимое от настоящего куриного, но обладающее поразительными свойствами. Оно выдерживает высокие температуры (до 53 Цельсия), давление (13,8 бар) и перегрузки до 43 g, его жесткость на кручение составляет 4600 Нм/град, а коэффициент аэродинамического сопротивления – 0,026 Cx. «На этом фоне просто поблекнут новомодные черные яйца из соседней Японии», – восклицает изобретатель. Ученый говорит, что пока на создание одного искусственного яйца требуется много времени
хлора.
Желток содержит 23% нейтрального жира, 16% белка, 11% фосфолипидов, 1,5% холестерина и 3% минеральных веществ, а то, что создал гонконгский ученый, имеет другой состав, и это пока не рекомендуется употреблять в пищу.
(до шести недель), да и сам процесс является довольно трудоемким и затратным, в том числе в плане стоимости ингредиентов. Но ведь это лишь первые шаги на большом пути к поистине великой цели – идеальному яйцу. «Небьющееся яйцо – это только начало. Да, сейчас это тяжело
Отличить искусственные яйца от настоящих в настоящее время не проблема – первые имеют характерный запах
54
январь • 2010
и дорого, но при совершенствовании технологий, при массовом производстве – искусственное яйцо будет стоить на порядки дешевле куриного. А в перспективе можно создать, к примеру, открывающееся яйцо, чтобы потребитель мог прямо у прилавка проверить его качество, – говорит ученый. – Или же сделать яйцо, состоящее из одной лишь скорлупы, или же, наоборот, полностью лишенное ее. Возможности безграничны. Представьте себе яйцо, в котором желток и белок поменялись местами или смешались в белток!» Ударопрочность нового яйца действительно представляет собой важное свойство. Планета может сэкономить сотни тысяч тонн картона и пластика, идущих ныне на «оберегающую» упаковку, а это тысячи тонн парникового CO2. Но даже с такой упаковкой 3,81% всех яиц, поставляемых птицефабриками в магазины, не добираются целыми до холодильников покупателей. Так что пока везет лишь тем, у кого
бизнес, люди и деньги
что мои исследования поставят точку в извечных дебатах «Что было раньше, яйцо или курица?». На мой взгляд, в конечном счете людей будет интересовать не то, что было раньше, а то, что будет позже».
Добавив в состав искусственных яиц натуральные антиоксиданты, можно было бы надеяться на замедление старения организма. Но, увы, британские ученые считают, что антиоксиданты не оказывают такое полезное воздействие, а их американские коллеги полагают, что эти витамины не ведут к снижению риска болезней сердца.
под рукой окажется японский супермат. Тсэянь Ли напоминает, что исследования в данном направлении обретают особую актуальность в связи с птичьим гриппом, ухудшением общей
экологической ситуации в мире, которая может привести к тому, что домашняя птица не сможет обеспечить человечество яйцами в необходимом объеме. «Но и это еще не все, – уточняет новатор, – я надеюсь,
Об открытии Тсэянь Ли сообщило ведущее китайское информагентство. Галочкой помечено яйцо, пережившее падение с 16 этажа. Снизу яйцо, упавшее с 12-го. 2010 • январь
55
эврика
изобретения, открытия, гипотезы
Игра с мысленным управлением побудила нас изучить себя
Это еще не миелофон. Тот сходу позволил установить, что Ишутин видел пиратов и Колю. Но, друзья, даже Кир Булычев для своей Алисы не придумал такой игрушки, хотя родилась героиня в конце XXI века. Перед нами летающий объект, управляемый мыслью, игра-телепат в некотором роде. Новый шаг в индустрии. Пять видов заданий, участие от одного до четырех игроков, три уровня сложности и сотни вариантов индивидуализации – таков Mindflex. http://www.youtube.com/watch?v=R88H-JgWDxQ&feature
«Думай об этом. Двигай это. Верь в это» – рекламный слоган игрушки, взятой нами на редакционные испытания, наводит на мысль о медитативных практиках, телекинезе и прочих сомнительных вещах. Но мы-то знаем: удивительных результатов можно добиться голой технологией. Правда, она оказалась столь невероятна, что мысли о каком-то трюке преследовали нас все время. 56
январь • 2010
З
Знакомство с этой системой оказалось в значительной степени знакомством с собой. И в этом особая прелесть Mindflex от американской компании Mattel. Официальные продажи новинки вне США стартовали 1 ноября. Нам же удалось получить игру заранее. Распаковав коробку, мы вытащили на свет собственно игру (производитель именует ее консолью), надеваемый на голову считыватель мозговой активности, пакетик с четырьмя шариками (про запас, для игры нужен только один) и мешочки с деталями, из которых следует составлять игровое поле. В днище консоли имеется отсек для четырех батареек размера C. А вот три «пальчика» AAA отправились в уловитель мозговых волн. Эта вещица заинтересовала нас в первую очередь. За всю «магию» в игрушке отвечает компактный считыватель электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Внешне прибор похож на наушники, но только оказываются они в районе висков. Еще у него имеется пара контактов-клипс, закрепляемых на мочках ушей. Наконец, еще один металлический контакт расположен на ремешке, проходящем через лоб. Эта «заклепка» при надевании прибора правильной стороной оказывается над левым глазом (еще надо следить, чтобы между нею и кожей не попала прядь волос). Забегая вперед, скажем, что с этим последним контактом
Инструкция к игрушке – на английском, но многое понятно и из рисунков. Вообще же управление аппаратом довольно простое. Чтобы следовать указаниям голосового меню, достаточно уяснить всего несколько английских слов.
связана одна забавная деталь. Теперь мы знаем, как в толпе прохожих конца XXI века можно будет узнать пилота, управляющего звездным кораблем силой мысли: над левым глазом космолетчика будет виден небольшой круглый отпечаток от датчика мыслесчитывателя. А если серьезно, это едва ли не единственный недостаток в эргономике, к которому можно придраться. Если регулируемый
ремешок ЭЭГ-сенсора совсем уж ослабить, прибор будет съезжать вниз. И тогда вы рискуете получить от приставки замечание: «проверьте, мол, headset». А чуть переборщишь с затяжкой – получишь отпечаток от лобового контакта. Нужно искать баланс. Баланс же мячика в воздухе – это вопрос соотношения между рассеянностью и вниманием игрока. Над консолью шарик поднимает поток воздуха, гене-
Датчик мозговых волн и консоль связываются по беспроводному каналу – никакие провода игроку не мешают. 2010 • январь
57
эврика рируемый спрятанным в игрушке вентилятором. Мощность воздуходувки как раз регулируется мыслями: больше сосредоточенности – выше подъем. Кстати, в Mindflex используется технология ThinkGear от калифорнийской компании NeuroSky – одного из пионеров в выводе интерфейсов «мозг – компьютер» на потребительский рынок. О работе над компактными датчиками мозговых волн NeuroSky и одном из главных изобретателей считывателя Кухене Ли (KooHyoung Lee) мы рассказывали. NeuroSky и Mattel в апреле заключили соглашение об эксклюзивном многолетнем партнерстве: Mindflex – первая игра, основанная на сенсорах NeuroSky, но далеко не последняя. Впрочем, у этой игры есть конкуренты. Скажем, уже продается Force Trainer Uncle Milton за $100, основанная на сходном принципе определения степени концентрации игрока. Emotiv Systems продает свой собственный портативный считыватель ЭЭГ – SDK, рассчитанный на широкий спектр применений в компьютерной и игровой индустрии, правда, стоит он от $500. Наконец, сама NeuroSky вывела на рынок аппаратик MindSet ($200) – «наушники», считывающие мозговые волны. Прилагаемая программа дает возможность их тут же красочно визуализировать (загляни в собственный мозг). Есть и инстру58
январь • 2010
Force Trainer и MindSet – еще одна возможность превратить считывание ЭЭГ в игру.
менты, позволяющие создавать свои личные приложения для этой платформы, а также в комплекте идет игра The Adventures of NeuroBoy, в которой при помощи «силы разума» можно управлять персонажем и различными объектами виртуального мира. Но мы отвлеклись. Вернемся к нынешней игре. Сопло вентилятора перемещается по окружности (в любую сторону без ограничений), двигать его следует вручную, поворачивая круглую ручку на передней панели игрушки. Ручка эта несколько туговата и притом не слишком ухватистая (это второй и послед-
ний эргономический просчет). Вдоль круговой дорожки можно расставлять различные препятствия для шарика. Комбинируя смещение по горизонтали и вертикали, его нужно провести через всю трассу. Начало игры – две позиции на круге, расположенные ближе всего к игроку. Посередине между ними находится точка калибровки (calibration point) – участок «гоночного трека» с перемычкой, которая блокирует поток воздуха. Через нее провести шарик нельзя. А вот вправо и влево от старта – пожалуйста. Выбор направления обхода полосы препятствий – за игроком.
изобретения, открытия, гипотезы
редность включения устройств значения не имеет). Консоль и мозговой сенсор находят друг друга и, если требуется, производят калибровку датчиков (о ней сигнализирует оранжевый огонек справа на консоли – status light). Одновременно игрушка сообщает о калибровке вслух. На весь процесс уходит несколько секунд, цвет status light сменяется на ровный зеленый, а слева набор светодиодов
начинает мигать, приглашая в меню. Оно звуковое. Приставка предлагает выбрать игру (их пять). Смена пункта производится белой кнопкой в левом нижнем углу консоли – это клавиша выбора. Нажимаем один раз и слышим: Freestyle. Это самая простая игра – свободная тренировка без ограничений. Подтверждаем выбор серой кнопкой ввода и слышим
Вверху: калибровочная точка, сопло вентилятора и начало трассы. Ниже: основная ручка управления. Слева внизу: индикатор концентрации внимания, справа – индикатор статуса. Среди прочего он сообщает о низком заряде батареек в консоли (мигающий зеленый), о том, что головной сенсор надет неправильно или там плохой контакт с кожей (мигающий оранжевый), о том, что его просто забыли включить, или его батареи разряжены полностью, либо аппарат находится вне зоны радиоприема (красный) и о том, что батарейки сенсора садятся (мигающий красный).
Так можно разнообразить состязания. Смотрим, как все это хозяйство включить. Сбоку консоли есть небольшой ползунок. Аналогично сдвигаем кнопку питания и на «наушниках» (оче-
Начинать Mattel советует с пустой площадки, дабы почувствовать – что нужно сделать, чтобы шарик летал. Потом можно постепенно добавлять препятствия. 2010 • январь
59
эврика в ответ приглашение – «begin». (Та же серая кнопка останавливает «забег» на любом этапе и возвращает консоль в меню выбора игр.) Смотрим на шарик. В недрах игрушки заурчал вентилятор, светодиодные индикаторы слева на консоли загораются один за другим, отражая рост концентрации внимания. Мячик взмывает вверх. Но вот что интересно: опустить его пониже оказывается не столь уж легко. «Да не думаю я о тебе», – говоришь ты шарику, отводя глаза в сторону. Но он парит как ни в чем не бывало: «Не обманешь!» Авторы аппарата предлагают ради тренировки провести мячик вдоль всей дорожки, стараясь удерживать его на одной высоте, либо на месте несколько раз кряду поднять его и спустить вниз. Но мы уже в нетерпении начинаем разбираться с лабиринтом. Это настоящий конструктор. По кругу приставки имеется 16 мест, куда можно воткнуть детали-препятствия. Правда, есть и ограничения: некоторые элементы нельзя поставить вплотную один за другим. Иные следует расставлять в определенной позиции по отношению друг к другу и так далее. И все же вариаций – масса. Все эти элементы игры можно ставить в разных комбинациях, а кольца на башнях и клетки-лабиринты еще и модифицировать по отдельности. 60
январь • 2010
Правила гласят: если мячик выпал из струи и укатился, следует рукой водрузить его обратно и продолжить прохождение дистанции с того же самого места. Комментарии коллег придают процессу должную степень веселья.
А у пушки можно разворачивать дуло. Так получаются сотни комбинаций трасс. Впрочем, и преодоление простой пары башенок с кольцами, одно из которых установлено высоко, а второе – низко, может увлечь на несколько часов. Нас вот увлекло. Бесполезно упрашивать шарик – «поднимись, пожалуйста, повыше» или «снижайся, снижайся». Поначалу кажется, что он живет своей жизнью, но постепенно начинаешь соотносить его поведение с тем, о чем думаешь сам. Дабы сперва поднять мячик повыше, компания Mattel рекомендует расслабить лицо, сконцентрировать внимание на шарике, вообразить, как он взлетает, сосредоточиться на точке, в которую вы хотите подвести снаряд.
Мы, в свою очередь, уловили, что отклики шарика зависят в числе прочего и от концентрации взора: рассеянный взгляд на обстановке в целом – и мячик снижается, попытка разглядеть отдельные ворсинки на шарике или столь же мелкие детали консоли – шарик взлетает. А вообще, резонно замечает Mattel, «все люди разные, постарайтесь найти собственную стратегию, которая будет работать для вас». И точно. Один наш коллега для подъема мячика решал в уме математические примеры, еще пара человек были уверены, что главное – это учитывать «временную задержку» между ростом сосредоточенности и реакцией консоли. Одно мы поняли сразу: реальная концентрация и наше представление о ней – несколько
изобретения, открытия, гипотезы
разные вещи. Из-за этого расхождения порой возникает ощущение, будто колебания мячика по вертикали случайны и для прохода препятствий под них нужно просто подстраиваться. Но вот удается сознательно изменить уровень левитации, и сомнения пропадают. Следующая неудача – и ты опять начинаешь прислушиваться к себе: все ли верно делаешь? Кажется, это прекрасная практика для тех, кто учится быстро и произвольно концентрироваться и расслабляться. Но мы полагаем, особо ценным сей девайс окажется для людей, подобными упражнениями никогда не занимавшихся. Именно для таких новичков Mindflex будет подлинным открытием себя. Вот шарик летит. А нам нужно спустить его пониже. «Сначала очистите ваш разум», – пишет компания-производитель, но как это сделать – не поясняет. Более понятные рекомендации: подумайте о сне, на мгновение закройте глаза, вздохните глубоко. Помогает? Когда как. Внимание иной раз очень резко рассеивается (разговоры и смех зрителей отвлекают только так), вентилятор останавливается совсем, и шарик просто падает вниз. А мы хотим лишь чуть-чуть снизить высоту полета. Вновь переводим взгляд на мячик, пытаемся рассмотреть, какой он шероховатый и как падают на него тени, как он раскручивается от потока восходящего воздуха...
Интересно, что иной раз шарик упорно парит почти на максимуме, хотя ты на него не смотришь и думаешь о другом. Датчик ЭЭГ фиксирует усиленную концентрацию игрока на тщетной попытке отвлечься?
ага, взмыл. Стоп-стоп. Да куда ж ты так высоко? Практически для всех испытателей задача снизить шарик оказалась сложнее, чем его подъем. При полной концентрации внимания шарик взлетает на 12,7 см – утверждает производитель Mindflex. И это не преувеличение: пока батарейки новые, «потолок» мячика и составляет примерно 13-14 см, что с приличным запасом позволяет пройти через любое препятствие, даже через колечко, установленное в самом верхнем отделении башенки. Кстати, о запасе высоты. В первый день знакомства произошел казус: всего через пару с лишним часов увлеченного тренинга мозга батарейки в консоли стали «сдуваться». Игра работала, но даже при полном «параде» индикаторов сосредоточенности вентилятор не развивал максимальной мощности. Колечки на
башенках пришлось переставить на одно деление пониже, потом и на два. О недостатке напряжения сигнализировала и сама консоль – мигающим зеленым огоньком status light. Недостача быстро объяснилась: мы поставили в прибор солевые батарейки, в то время как Mindflex плохим аппетитом не страдает. Замена элементов питания на щелочные (те самые, что согласно рекламе работают «до десяти раз дольше») расставила все по местам: их уже хватило не на один день. Так что если хочется увлечь игрой в Mindflex большую компанию на весь вечер – не стоит экономить на батарейках. Вернемся к шарику. Светодиодный индикатор, демонстрирующий уровень сосредоточенности, это не просто иллюминация. Иной раз с такой обратной связью проще управиться со своен2010 • январь
61
эврика равным мячиком. Помните экспериментальный мозговой футбол? В нем пара смотрела на шарик, бегающий по прямой дорожке между игроками. Там побеждал тот, кто мог лучше успокоиться и расслабиться. Но вот загвоздка: человек видит, что мяч катится к нему (а значит, этот игрок проигрывает), оттого начинает волноваться, становится более напряженным и проигрывает еще сильнее. В Mindflex случаются похожие вещи. Досада (шарик не желает спускаться в кольцо или арку) невольно приводит тебя в волнение, от которого мысли о непокорном мячике лишь еще больше концентрируются, в то время как они должны «разбегаться». Но как только ты расслабился и шарик снизил высоту полета, поворачиваешь ручку вентилятора дальше и в этот момент так радуешься продвижению, что мысли твои снова концентрируются сильнее – шарик-предатель взмывает ввысь, не дожидаясь преодоления препятствия. На должное повышение мастерства, судя по нашему опыту, потратить нужно далеко не один день. Нам удалось лишь совсем немного освоиться. И хорошо: Mindflex нескоро надоест. А ведь мы не рассказали еще о четырех более сложных, нежели Freestyle, играх, в которые можно зайти через голосовое меню консоли. Mental Marathon («Умственный марафон»). Играют 62
январь • 2010
По мере прохождения трассы-лабиринта на консоли вдоль круга поочередно зажигаются голубые огни – они делят дорожку на четыре сектора.
от 1 до 4 человек, по очереди. Число соревнующихся определяется перед игрой через все тоже голосовое меню и посредством кнопок «выбор» и «ввод». Перед началом прохождения сопло вентилятора устанавливается под калибровочной точкой (если это не так, игрушка просит передвинуть вентилятор в эту точку). После старта вояжа консоль начинает отсчет времени. Когда круг через все препятствия завершен и вентилятор возвращен в калибровочную точку, консоль вслух озвучивает время – минуты и секунды – а затем приглашает второго игрока надеть датчик ЭЭГ. После того как все преодолели дистанцию, консоль объявляет победителя, исходя из наименьшего времени. Если игрок один – он просто соревнуется с собственным лучшим
результатом. Danger Zone («Опасная зона»). В этой игре тоже сражаются от 1 до 4 игроков. И так же начинать следует с точки калибровки. Но теперь консоль поочередно подсвечивает лампочками сектора дорожки. Пока горит свет, ты должен успеть покинуть этот сектор (опасную зону) и вывести мячик в следующий. Перед началом игры через голосовое меню выбирается не только число игроков, но и уровень сложности. Их три: «новичок», «средний игрок», «продвинутый». В первом на преодоление всех препятствий в одном секторе дается минута, во втором – 45 секунд, в третьем – 20. Напомним, всего секторов на треке четыре. Chase the Lights («Преследование огней»). Здесь следует обязательно поместить качели
изобретения, открытия, гипотезы
на калибровочную точку, так как игра потребует быстрого перемещения по всей дорожке в обоих направлениях, в том числе – через место старта. И не один раз. После начала игры зажигается один из огней вдоль дорожки. Шарик следует как можно быстрее подвести к нему (направление движения – на выбор игрока). Разумеется, препятствия на пути нужно преодолевать по правилам – проходить через кольца и клетки и так далее. Как только ты достиг светящегося огонька – ты его «осалил» – он гаснет, а мигать начинает другой огонек – ты стремглав кидаешься к нему. И так, пока не закончится время (5, 3 или 1 минута в зависимости от выбранного уровня сложности). Если играет несколько человек (до четырех) – они сменяются, а консоль запоминает результаты. В конце она объявляет победителя: того, кто осалил больше огоньков. Thoughtshot («Мысленный выстрел»). На поле выставляются пушка и воронка, точно друг напротив друга. Перед выбором игры через меню сопло устанавливается рядом с пушкой, а на него – мячик. Включив внимание на «низкий уровень», следует аккуратно завести мячик внутрь пушки и тут же – повысить концентрацию так, чтобы шарик вылетел с большой скоростью. Он должен перелететь все поле и попасть внутрь воронки. Если это произошло, игрок
Взаимодействие шарика и препятствий – отдельный разговор. Они влияют на поток восходящего воздуха, что добавляет мячику «упрямства». Иной раз же завести шарик в кольцо или под арку удается, даже если высота полета не точно совпадает с высотой отверстия, – шарик просто цепляется за деталь и закатывается куда нужно аккуратным движением сопла. 2010 • январь
63
эврика нажимает кнопку «выбор», добавляя себе одно очко. Шарик рукой переставляется на исходную позицию, и попытки выстрелов продолжаются до тех пор, пока не закончится время (3, 2, 1 минута – сложность игры выбирается вначале), либо пока число попаданий не достигнет 20. В таком случае игра останавливается автоматически. Побеждает тот, кто набрал за фиксированное время больше очков. Представьте, сколько терпения потребуется, чтобы научиться выполнять самые сложные из упражнений, да еще и на время. Это весомый аргумент в пользу покупки. Но вовсе не первый. Возможность управлять шариком, не шелохнув, что называется, ни единым мускулом, кажется невероятной. И тебя постоянно беспокоит вопрос: да что же, черт возьми, эта штуковина определяет в мозгу? Неужели нет никакого подвоха? Самым активным скептиком оказался наш технический директор Андрей Иванов. Он предложил поместить «наушникисенсоры» на руку. Поначалу датчики регистрировали что-то неправильное, и игра настойчиво просила поправить повязку. Но в конце концов Андрей нашел немыслимую «загогулину» из рук и пальцев. Она позволила сенсорам уловить что-то подобное сигналам, на которые прибор был «натаскан» – шарик взлетел над полем. 64
январь • 2010
В руках Иванова мячик нахально проезжает «под кирпич», то есть летает, хотя не должен бы.
Мы объяснили этот фокус так. Головной прибор здесь ведь не полновесный считыватель всей ЭЭГ, а узкоспециализированная схема, заточенная на узнавание импульсов в определенном диапазоне напряжений и частот – тех, что наука ассоциируют с концентрацией и расслаблением. Это, если угодно, набор датчиков с жестким «шаблоном»: попал под него сигнал – вентилятор стартует. А в случае с рукой сенсор фактически обманывался электромиограммой (ЭМГ) вместо ЭЭГ. Оба метода считывания наведенных биоэлектрических потенциалов, кстати, родственны, и даже некоторые электроэнцефалографы умеют снимать и ЭМГ. Для тех, кто с недоверием относится к новинке от Mattel, опыт Иванова – доказательство собственной правоты, для про-
чих – лишний повод представить, сколь разнообразен потенциал игрушки. С ней явно можно проделывать любопытные вещи, выходящие за рамки инструкции. Потому ставьте собственные эксперименты и сами решайте: чего тут больше – трюка или серьезной основы, стоит ли думать, двигать и верить.
Сейчас некоторые интернет-магазины уже предлагают купить игру Mindflex. Ориентировочная цена – 2000 грн.
эврика
У нас на носу зима, а мы думаем о лете. Ведь один австралиец, вопреки поговорке, приготовил для него не телегу, а снова сани. И вправду, если тебе по душе зимний спорт, да так, что расстаться с ним нет сил, остается лишь путешествовать по планете в погоне за нужным сезоном. Либо постараться, чтобы зима всегда была у тебя в кармане.
изобретения, открытия, гипотезы
Снежный туннель создает летом зиму для сноубордистов
http://www.youtube.com/watch?v=UWPeasPGwgA&feature
Д
Дэррен Виссер (Darren Visser) – самодельщик и бизнесмен из крошечного городка Линдхерст (Lyndhurst), что расположен близ Мельбурна. Сноубордом он увлекся еще в середине 1980-х, когда произошел резкий взлет популярности относительно молодого тогда снаряда и такое катание официально признали видом спорта. Помимо этого чисто зимне-
го, по идее, увлечения Виссер нашел для себя не менее захватывающие развлечения для лета: мотоциклы – водный и обычный. Но сноуборд, очевидно, больше запал в душу Дэррену, иначе как объяснить, что он придумал способ, как кататься на «снежной доске» круглогодично и практически в любом месте. Называется эта занятная
Не всякий может позволить себе постоянные полеты на горные курорты. И если зима убегает – стоит попробовать вернуть ее техническими средствами.
2010 • январь
65
эврика штуковина «Снежный туннель» (Snowtunnel) – цилиндр из гофрированной стали 7 метров в длину и диаметром 4,8 м. Он установлен на роликах, так что может легко крутиться под действием электромотора. Внутри же этой бочки всегда царит зима. Все, что нужно для тренировки или даже начального обучения сноуборду, – взять в руки доску, выбрать на пульте управления желаемую скорость вращения и вперед – скользить и кувыркаться в облаке снежных кристалликов. Управление доской внутри «туннеля» похоже на взаимодействие с ней в настоящих условиях, на склоне. Только вы практически никуда не движетесь. Однако бочка все время норовит поднять вас повыше на свою стенку, так что в арсенале «туннелелаза» могут появиться и прыжки, и слалом. Автор устройства говорит, что в нем можно использовать самый обычный сноуборд, но с учетом кривизны поверхности бочки лучше подойдет укороченный с практически прямой боковой линией. На переднем крае туннеля установлен рельс с покрытием из тефлона. Это сделано для того, чтобы самые смелые пробовали как можно дольше проехать по самому «обрыву», балансируя на грани падения. В общем, несмотря на кажущуюся простоту, катание внутри бочки не столь уж примитивно и скуч66
январь • 2010
но.
Чтобы изобрести «Снежный туннель», нужно быть фанатом зимних видов спорта и думать о них даже летом. Идея
установки пришла в голову Дэррену после того, как он увидел на игровой площадке детскую вращающуюся трубу, приводимую силами самих играющих.
Скорость бега бочки под ногами меняется от 1 до 50 километров в час, что позволяет подстраивать ее как под начинающих, так и под сноубордистов-профи. Изобретатель утверждает, что никакой морской болезни и головокружения при катании на сноуборде внутри бочки не возникает.
изобретения, открытия, гипотезы
В этот момент он и подумал, что если труба будет двигаться за счет электромотора, а внутри будет достаточно скользко – получится бесконечная горка для сноуборда. На разработку и постройку первого работающего прототипа Виссер и собранная им команда инженеров и спортсменов потратили 10 лет. Наконец, появилась конструкция, обладающая всеми свойствами, о которых мечтал австралиец. Бочка состоит из трех слоев. Внешний несущий – сталь. Затем идет вспененный полистирол для теплоизоляции, а уже поверх него уложено три километра 20миллиметровых оцинкованных стальных труб, отстоящих на 7,5 сантиметра друг от друга. Через них прокачивается гликоль при температуре минус 10 градусов Цельсия. После того как туннель достаточно промерз, в него заводят семиметровую трубу, тонко распыляющую воду. Бочка при этом вращается. Через 10 часов изнутри намерзает ледяная корка, а на ней и снежная шубка, примерно так, как это происходит в морозильнике у вас дома. Еще некоторое время «на подсушку» – и обращенный к спортсмену слой туннеля покрывается прекрасными снежными кристалликами. Они не слишком важны для скольжения, но зато во время быстрого вращения бочки создают под ногами маленькие вихри, напо-
Подготовка бочки к работе занимает день, зато потом она может оставаться замороженной довольно долго. Вес самой установки составляет около 4 тонн, и еще до 12 тонн могут весить лед и снег внутри.
минающие снег, летящий из-под сноуборда при спуске по настоящему склону. Для создания первоначального снежного одеяла используются 8000 литров воды. Далее для поддержания надлежащей поверхности рекомендуется распылять дополнительные слои один раз в 1–2 дня. И что важно – большая часть этой воды после завершения работы установки не пропадает зря. Когда Snowtunnel выключают, растаявшая вода откачивается в резервуар, в котором и ждет следующего запуска машины. Аппарат может транспортироваться на полуприцепе. И это делает его выгодной заменой колоссальным комплексам с искусственным снегом. Бочку можно притащить на любую выставку или шоу, а потом без проблем увезти в новое место. Да и затраты на постройку «туннеля» несравнимы с возведением «зимнего курорта» в какой-нибудь жаркой стране. Кроме того, аппарат может быть масштабирован в зависимости от пожеланий заказчика. Интересно было бы посмо-
треть, как в действительно огромной трубе будут крутиться сразу несколько человек. Увы, для реализации такого расширенного проекта команда Дэррена еще только ищет инвесторов. Так что о массовом выпуске «Снежного туннеля» речи пока не идет. Сейчас в Австралии на носу – наиболее жаркий сезон. Самое время антиподам подумать о зимних развлечениях. Или не время? Запутал, пленил и увлек нас Виссер своими мечтами. И не только нас. 18 ноября 2009 года в австралийской телепрограмме The New Inventors вышло несколько сюжетов, рассказывающих о новых изобретениях и их авторах. И Дэррен со своим «туннелем» оказался победителем в голосовании зрителей, выбиравших лучшую идею. Очевидно, это были люди с родственной Виссеру душой. Люди, которым «всегда чего-то не хватает: зимою – лета, зимою – лета, зимою – лета, осенью – весны».
2010 • январь
67
здоровый интерес
медицина, здоровье, образ жизни
Вакцинаимплантат вылечила мышей от рака
Какими только способами ни пытались врачи побороть рак. Однако надежного и простого метода, который бы работал буквально «от одной таблетки», до сих пор не существует. Свое нестандартное решение предложили американцы: они протестировали вакцину, которая была нанесена на имплантируемый в организм биодеградирующий диск.
«Клетку» из биологически деградирующего полимера создали в виде таблетки. Вряд ли форма имеет какоето особое значение, скорее всего, так просто привычнее.
П
Прежде чем рассказать о новом достижении, необходимо пояснить, как действуют вакцины и как с их помощью пытаются лечить рак. Общий принцип действия примерно одинаков: необходимо научить иммунную систему организма распознавать
68
январь • 2010
и уничтожать враждебные клетки (сделать это можно по определенным онкомаркерам (cancer-specific marker). С этой целью в тело пациентов вводятся либо специфические молекулы, либо ослабленные радиацией раковые клетки. Иногда иммунные клетки
«выселяют» из организма, чтобы научить их распознавать врагов в контролируемых условиях вовне (также при помощи особых молекул). Все эти действия приводят к тому, что натренированные иммунные клетки начинают охоту за раковыми собратьями. Однако у каждого подхода свои недостатки. Так, было доказано, что натаскивание вне организма малоэффективно. Все из-за того, что после повторного внедрения выученных клеток в кровь слишком малое их количество добиралось до места назначения – лимфатических узлов (lymph node), в которых можно было бы передать новые знания всей иммунной системе. В результате устойчивый иммунный ответ не формировался. Сейчас проходят клинические испытания терапевтических вакцин от различных типов рака, но ни одна из бывших и нынешних так до сих пор и не была признана Управлением по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами США (FDA). Отметим, что в отличие от традиционных вакцин действие этих направлено не столько на предотвращение заболевания, сколько на его лечение (уменьшение размеров опухолей и полное избавление организма от недуга). В пример «настоящих» можно привести препарат Gardasil – вакцину от вируса папилломы человека (human papillomavirus),
Имплантат (на фото при большом увеличении) можно также пропитать бактериальными или вирусными антигенами (antigen), создавая таким образом комплексную защиту. С его помощью можно даже попытаться побороть такие аутоиммунные заболевания, как диабет первого типа.
которая призвана предотвращать заболевание. Она помогает защититься от нескольких распространенных видов рака, не давая развиться вирусной инфекции. Однако применять ее уже после заражения бессмысленно, вылечиться от рака с ее помощью невозможно.
Группа ученых под руководством Дэвида Муни (David Mooney) из Гарварда хотела создать, что называется, препарат «два в одном» (не просто вакцину, но и лекарство) и решила проблему по-своему. Исследователи сконструировали из биоразлагаемого полимера, 2010 • январь
69
здоровый интерес похожего на рассасывающиеся хирургические нити, подобие клетки, в которую поместили своеобразную тренировочную лабораторию. На пористую полимерную матрицу, 90% которой занимает воздух, нанесли цитокины (cytokine), сигнальные молекулы, привлекающие внимание особых иммунных клеток, называемых дендритными (dendritic cell). Когда вся конструкция помещается внутрь тела (под кожу), цитокины постепенно проникают в окружающее пространство, создавая градиент концентрации, по которому, как по следу, к месту вторжения подтягиваются дендритные клетки.
Схема работы вакцины.
Внутри таблетки они обнаруживают небольшие фрагменты генетического материала, похожего на ДНК бактерий. По ним дендритные клетки определяют, что имеет место вторжение чужаков. А чтобы клетка знала, кого атаковать, на полимер также наносятся фрагменты опухоли пациента. На обратном пути к лимфатическим узлам дендритные клетки захватывают с собой все эти молекулы,
Рак тем и опасен, что из-за своего внутреннего происхождения он практически не обнаруживается клетками иммунной системы. Подход Муни и его коллег позволил перенаправить реакцию организма. На фото: дендритная клетка (желтый цвет) «общается» с Т-лимфоцитами (показаны зеленым).
70
январь • 2010
чтобы потом передать информацию Т-лимфоцитам и сформировать соответствующий иммунный ответ. «Как только имплантат попадает внутрь тела, иммунная система обнаруживает опасный материал и начинает его уничтожение», – обобщает все вышесказанное не участвовавший в данном исследовании биолог Тарек Фахми (Tarek Fahmy) из Йеля. Добавим лишь, что аналогичные боевые действия начинаются и во всем организме. Эксперименты показали, что применение вакциныимплантата у мышей с уже существующей меланомой
О том, как проходили исследования, ученые отчитались в журнале Science Translational Medicine.
медицина, здоровье, образ жизни
«Эта работа показывает, сколь велика сила совместно работающих биоинженеров и иммунологов. Объединив усилия с нашими коллегами из Института рака Дана-Фарбер (Dana-Farber Cancer Institute), мы смогли создать эффективную вакцину», – рассказывает в прессрелизе Гарварда Муни.
(melanoma) помогало значительно снизить рост опухолей и повысить выживаемость животных. Две вакцинации помогали и вовсе побороть опухоль в 2050% случаев (в зависимости от продолжительности роста новообразования). Ученые даже делают смелое предположение, что метод позволяет поддержать иммунитет в активном состоянии и предотвратить рецидивы. По словам исследователей, это большой успех. Так как все другие продукты могли лишь предотвратить рост опухолей, но уменьшить уже существующие они были не в состоянии. Правда, стоит отметить, что
проводить подобное сравнение сложно, так как у грызунов существует очень большое количество разновидностей рака. И понятно, что речь в данном случае идет именно о вакцинах. Ведь никаких дополнительных лекарственных средств не применяется. Исследователи уверены, что успех имплантата обусловлен тем, что он вызывает более мощный отклик иммунитета, нежели обычные вакцины. Вероятно, образуется большое количество различных дендритных клеток, что, несомненно, отражается на результате тера-
певтического вмешательства. Напоследок заметим, что для дальнейшей разработки и продвижения нового метода лечения рака (теперь уже для человека) была создана компания InCytu. Однако пока рано говорить, что подход, смоделированный на животных, поможет и людям. К сожалению, практика показывает, что подобное происходит не так часто, как хотелось бы.
Новая вакцина лучше хирургического вмешательства или химиотерапии (ее неоспоримое преимущество в том, что она не наносит вреда другим органам и тканям). Впрочем, она может быть использована и в связке с существующими подходами. 2010 • январь
71
здоровый интерес
медицина, здоровье, образ жизни
Китайцы впервые вырастили мышат из притворяющихся клеток
«Малюсенький» – первый мышонок, который родился из перепрограммированных стволовых клеток.
72
январь • 2010
И
Огромного труда стоило двум научным группам из Китая «зачать», вырастить и размножить животное без помощи клонирования и даже без разрушения эмбрионов. В ход впервые пошли необычные стволовые клетки. Результат пока, прямо скажем, средний. И все же это несомненный прорыв в биологии, генетике и медицине.
Итак, теперь научный мир знает: при приложении должных усилий можно не только вытащить рыбку из пруда, но и вырастить полноценное животное из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-cells). Поясним, что это за зверь. iPS-клетки – разновидность «взрослых» стволовых клеток.
Индуцированными их называют потому, что клетки эти заставили притворяться эмбриональными стволовыми (ЭСК), искусственно включив экспрессию определенных генов, а плюрипотентными – так как они могут преобразовываться в клетки любой ткани будущего организма. Об их создании мы подробно рассказывали. iPS-клетки можно считать
искусственно созданной этической заменой обычным ЭСК, которые можно заполучить, лишь разрушив эмбрион. Они были созданы в 2006 году группой профессора Синя Яманака из университета Киото. Это открытие показало, что (пусть пока только в теории) человека можно лечить его собственными клетками, выращивая из индуцированных плюрипотентных отдельные ткани и даже целые органы. С самого начала было ясно, что вроде бы есть у iPS-клеток возможность вырасти и в полноценное здоровое млекопитающее (так же, как и у эмбриональных стволовых клеток). Однако никому ранее не удавалось это сделать. Ученые многих стран долгое время тренировались на мышах. Две последние публикации в журналах Nature и Cell Stem Cell свидетельствуют о том, что им это наконец-то удалось. Первое масштабное достижение было получено группой специалистов под руководством Ци Чжоу (Qi Zhou) из Института зоологии Китайской академии наук (Institute of Zoology Chinese Academy of Sciences) и Фани Цзэн (Fanyi Zeng) из университета Цзяо Туна в Шанхае (Shanghai Jiao Tong University). Раньше они клонировали животных, теперь же решили заняться теми самыми индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками. Они, так же как и Яманака,
Лечение больной мыши с помощью ее же клеток, перепрограммированных в iPS-клетки, можно было бы осуществить по следующей схеме.
использовали вирусные векторы, чтобы «приклеить» к фибробластам – клеткам соединительной ткани мышей – четыре гена
и перепрограммировать их таким образом в плюрипотентные. Фибробласты были получены от эмбрионов на поздней стадии
Внедрение нужных генов с помощью ретровируса превращает обычную клетку в плюрипотентную. 2010 • январь
73
здоровый интерес развития. Для того чтобы определить, что же они в результате получили, китайцы первым делом провели основные тесты, позволяющие сравнить iPS-клетки с эмбриональными аналогами (определялось наличие особых поверхностных маркеров). Следующим шагом было создание тетраплоидного эмбриона (для этого ученые «смешали» две клетки оплодотворенного эмбриона, находящегося на ранней стадии развития). Эта «оболочка» является своего рода колыбелью для будущего организма, из нее развивается плацента и некоторые другие важные клетки. Однако для появления собственно тела необходимы клетки эмбриональные. Иначе тетраплоидный эмбрион все равно что машина без водителя, приводит сравнение Nature. Далее в эмбрион с четырьмя наборами хромосом были имплантированы iPS-клетки (как мы уже знаем, являющиеся искусственной заменой эмбриональным). Они запустили процесс развития. После всех этих манипуляций плод вживили суррогатной матери, а спустя 20 дней родился мышонок. Уже по внешним данным было ясно, что новорожденное животное (черный цвет шерсти) носит гены мыши, от которой были получены индуцированные плюрипотентные клетки (тоже черный окрас), а не той, из клеток которой были получены 74
январь • 2010
Схема, иллюстрирующая проведенную работу.
тетраплоидные эмбрионы (белый окрас). Однако для полной уверенности были проведены ДНКтесты, подтвердившие, что мышонок по имени Сяо-Сяо (Xiao
Xiao), или «малюсенький», вырос именно из iPS-клеток (среди всех отпрысков максимальная схожесть с «родителем» составила около 95%). Эксперт по клонирова-
Профили экспрессии плюрипотентных маркеров некоторых генов, полученные при помощи микроанализа.
медицина, здоровье, образ жизни
нию Рудольф Джаниш (Rudolf Jaenisch) из MIT рассказывает, что он и его коллеги пытались проделать похожий эксперимент в 2007 году. Однако они смогли создать лишь эмбрионы на поздней стадии развития. «У меня два объяснения, почему мы не добились успеха. Первое – iPS-клетки не являются плюрипотентными. Второе – мы просто-напросто плохо старались. И сейчас я все больше склоняюсь ко второму варианту», – говорит Джаниш. Китайцы оказались трудолюбивее. Они выполнили гигантский объем работ: прежде
Иерархия стволовых клеток: сначала тотипотентная клетка становится плюрипотентной, потом мультипотентной и, наконец, дифференцируется в клетку определенной ткани. Ученые пытаются развернуть этот процесс в обратную сторону.
Кариотипический анализ iPS-клеток показал, что примерно у 75% из них, как и положено, по 40 хромосом. Ученым приходилось пересчитывать около сотни составляющих для каждого образца индуцированных плюрипотентных клеток.
чем получить первого «перепрограммированного» мышонка, им пришлось проанализировать 250 эмбрионов. К моменту выхода статьи у ученых было 27 новых животных. Зоологи перепробовали массу вариаций различных параметров, но «рецептом» с самым лучшим выходом оказался тот, что дал 22 живых мышонка из 624 внедренных эмбрионов. Таким образом, доля успешных попыток составила 3,5% (а это сравнимо с выходом типичных линий ЭСК!). Достижение имеет несомненную научную ценность, однако еще есть к чему стремиться. Цзэн подчеркивает, что по-прежнему высок уровень смертности и физических недостатков среди животных. Многие новорожденные умерли в 2010 • январь
75
здоровый интерес первые два дня, большое количество родились с отклонениями в развитии (эти детали в статье отсутствуют, но появятся в следующей публикации). Впрочем, не все так уж и плохо. 12 из 27 выживших мышат спарились и дали вполне здоровое потомство. Сейчас у первой группы китайских ученых несколько сотен грызунов второго поколения и около сотни третьего. Ни у одной особи не были обнаружены какие-либо опухоли (хотя систематических проверок зоологи не проводили). Теперь о второй группе ученых из Национального института биологических наук в Пекине (National Institute of Biological Sciences – NIBS). Они тоже преуспели в выращивании мышей из iPS-клеток. Руководил исследованием доктор Шаожун Гао (Shaorong Gao). Исследователи использовали практически такую же технологию, что и предыдущая группа. Только объемы у них были поменьше: они перенесли индуцированные плюрипотентные клетки в 187 тетраплоидных эмбрионов. Из них родились всего двое мышат, один из которых умер в детстве. Таким образом, эффективность процедуры составила 1,1%, но и это тоже успех. «Шансы заполучить работающую линию клеток невелики, но мы очень старались», – комментирует Гао. Сейчас ученые пытаются подобрать оставшейся в живых мышке пару, чтобы по76
январь • 2010
Яманака тоже продолжает свои исследования. Недавно он и его коллеги получили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки без использования вирусов.
лучить потомство. В дальнейшем оба коллектива рассчитывают понять, в чем же все-таки принципиальная разница между iPS-клетками и эмбриональными стволовыми клетками мышей. То, что разница есть, никто
уже не сомневается. Недавно команда исследователей из университета Калифорнии в ЛосАнджелесе (UCLA) обнаружила, что iPS и ЭСК различаются экспрессией генов. «Только мы пока не можем сказать, что работает лучше – настоящие эм-
Если даже попробовать осуществить такой же процесс с людьми (что, опять же, неэтично), то в результате все равно получится не тот человек, клетки которого изначально взяли для перепрограммирования.
медицина, здоровье, образ жизни
бриональные стволовые клетки или их перепрограммированные собратья», – рассказывает один из авторов работы Кэтрин Плат (Kathrin Plath). Уже сейчас Чжоу и Цзэн могут сказать, что многое определяется временем. Так, колонии индуцированных плюрипотентных клеток, полученные в течение первых 14 дней, гораздо более производительны (по количеству родившихся из них мышат), нежели те, чей «возраст» уже перевалил за 20 или даже 36 дней. Если ученым удастся разобраться, то, возможно, и низкий выход, и высокую смертность, и большое количество физических отклонений можно будет преодолеть. Кроме того, полученные данные можно будет «перенести» и на человека, что позволит понять различия в наших клетках. Отметим, что несмотря ни на что полностью ретранслировать работу на человека не удастся. Хотя бы в силу того, что невозможно создать его тетраплоидный эмбрион. Это также означает, что и о клинических испытаниях индуцированных плюрипотентных клеток (в качестве замены многообещающим ЭСК) пока говорить рано. «Для нас все эти данные – лишь модель, показывающая возможности перепрограммирования клеток. Мы не рассматриваем нашу нынешнюю работу как первую ступеньку на пути
Типичная схема клонирования животного на примере овечки Долли. Донором ядра была взрослая клетка, взятая из молочной железы одной овцы (справа). Ядро при помощи электрического импульса смешали с яйцеклеткой с удаленным ядром от другой особи (слева). Ооцит пересадили суррогатной матери, из него развилась Долли, клон донора ядра.
создания из iPS-клеток человека», – говорит Чжоу. Среди прочих планов генетиков: доказать, что существует возможность создать здоровое животное из клеток взрослой мыши (напомним, в данных работах использовались клетки, полученные от эмбрионов на последней стадии развития).
А еще Чжоу и Цзэн хотят сравнить «перепрограммированных» мышек с клонированными (выращенными классическими методами). Ученые полагают, такой обходной метод позволит получить полностью идентичных клонов с меньшим количеством отклонений. 2010 • январь
77
оружие
военные технологии, техника
В Израиле изобрели аэрозоль для обнаружения взрывчатки
П Цветовой тест на основе вещества Йозефа Алмога весьма поможет работе патрульных полицейских.
78
январь • 2010
Профессор Йозеф Алмог (Joseph Almog) из института прикладной химии Касали (Casali Institute of Applied Chemistry) Иерусалимского университета (Hebrew University of Jerusalem) создал соединение, способное обнаруживать следовые количества нитрата мочевины (мощного взрывчатого вещества), и разработал простую конструкцию в виде флакона с
Палестинские террористысмертники часто используют это соединение для проведения взрывов в Израиле, ведь его можно получать в больших количествах буквально «на коленке». Проблема еще и в том, что это вещество внешне похоже на сахар (бесцветные кристаллы), и из-за этого его не так просто определить. Теперь для того чтобы быстро (предварительно) проверить человека на причастность
к созданию или перевозке, по крайней мере, одного из взрывчатых веществ, достаточно провести по его рукам чистым тампоном, а затем нанести на него аэрозоль. Красная окраска появляется в результате реакции между нитратом мочевины и пи-диме тилам ин оцинн амальдегидом (p-dimethylaminocinnamaldehy de) в нейтральной среде. Начальные этапы этой разработки частично финансировал
Объединенный комитет США и Израиля по противодействию терроризму (US/Israeli Bilateral Committee on Counter-Terrorism). Первая часть работы была опубликована два года назад в журнале судебных наук (Journal of Forensic Sciences). Теперь же студент лаборатории Алмога Нитай Лембергер (Nitay Lemberger) исследовал и построил структуру кристаллов красной «краски», что позволило более точно разобраться в происходящей реакции. Данные этой части работы были опубликованы в следующей статье. По словам профессора Алмога, уникальность именно этой
технологической разработки не только в ее простоте, но и в дешевизне (ведь подобные детекторы существовали и ранее, только тесты обходились значительно дороже). Еще один плюс – удобство. Аэрозоль легко наносится на руки
Когда аэрозоль наносят на чистый тампон, он (аэрозоль) окрашивает его в желтый цвет (на фото под заголовком). Если же на тампоне находятся даже небольшие количества нитрата мочевины, то он становится ярко-красным. На врезке: взаимодействие молекул нитрата мочевины (справа внизу) и вещества аэрозоля. Эти данные были получены учеными совсем недавно в ходе рентгеноструктурного кристаллографического исследования.
(или другие части тела подозреваемых), на дверные ручки, сумки с багажом или средства передвижения. Новинка может стать одним из составляющих стандартного арсенала как патрульных полицейских, так и таможенников в аэро- и морских портах.
Профессор Алмог уже давно разрабатывает новинки для судебных экспертных комиссий, а в 2005 году даже получил медаль Лукаса (Lucas Medal) — высшую награду Американской академии судебных наук (The American Academy of Forensic Sciences). Например, так будет выглядеть след от пистолета, если кожу человека обработать другой разработкой лаборатории Алмога FerroTrace, обнаруживающей следы железа. 2010 • январь
79
оружие
военные технологии, техника
Шпион-бидон снимает террористов из-под земли
Черный кувшин-шпион должен быть похороненным под землей. Только видоискатель его перископа может выглядывать, сантиметров на десять. От полутора недель до нескольких месяцев кувшин способен безо всякого обслуживания вести наблюдение за злоумышленниками. И днем, и ночью.
Полевая единица достаточно маленькая и легкая, чтобы разведчик смог доставить ее на место и замаскировать в одиночку.
В
В компьютерной презентации шпиона-бидона показывают следующее. Мы видим небольшую афганскую деревеньку, предположительно являющуюся базой террористов.
80
январь • 2010
Камера отворачивается от деревни, смотрит в горы и рядом с консервной банкой останавливается у камня. Ничего особенного, камень как камень. Но вот он взлетает, и из-под него пока-
зывается черный бидон. Ага! Камень опускается на прежнее место, надежно маскируя шпиона. Наступает ночь. Теперь мы смотрим на деревню глазами скрытого устройства – оно проводит сканирование местности в инфракрасном диапазоне. А вот и трое вооруженных людей поднимаются по склону. Случаем, не террористы? Похожи, они самые. Значит – время действовать. На рассвете прилетает боевой вертолет и выпускает куда-то в горы ракету. Конец фильма. Основанная в 1996 году израильская компания Seraphim Optronika специализируется на разработке электрооптического оборудования для обеспечения безопасности. Продукт, который востребован не только израильскими, но и американскими военными, у этой фирмы, по сути, один. Он называется «Необслуживаемой наземной системой датчиков для формирования изображений» (Unattended Ground Imaging Sensor System – UGI). Упомянутый выше кувшин – это мини-версия системы, обозначаемая MUGI (Mini Unattended Ground Imager). Производитель утверждает, что UGI – это «первая и единственная в своем роде система в мире». А ее самая важная миссия – «раннее обнаружение отдаленных целей, их опознавание и наблюдение за ними». UGI состоит из двух ком-
Внешние источники питания утяжеляют MUGI, но с ними он может работать месяцами безо всякой человеческой помощи.
понентов. Это базовая станция (Base Station), представляющая собой компьютер в чемодане, и полевая единица (Field Unit), собственно, тот самый кувшин. О нем и поговорим. Это бочонок из углеродистого волокна высотой 33 см и диаметром 20 см, без внешних источников питания весящий 5 кг. Литиевых батарей, имеющихся внутри по умолчанию, хватает на 10 дней. Дополнительные аккумуляторы существенно продлевают похороненному шпиону жизнь – если точка не слишком «горячая», и
устройство задействуется эпизодически, то без замены батарей единица протянет 9 месяцев и дольше. Она имеет две камеры – дневную цветную видео и ночную инфракрасную. Днем диапазон около 3 км, ночью ограничен 1 тысячью метров. Никаких движущихся внешних частей нет, зато внутренности позволяют вращать и наклонять «глаз» камеры для горизонтального и вертикального просмотра и изменять масштаб изображения (20-кратное увеличение). UGI имеет банк целей и 2010 • январь
81
оружие оснащена детектором движения. Как только злоумышленники обнаружены, вся система пробуждается ото сна и начинает вести съемку. Формирует она не фотографии, а короткие видеоролики продолжительностью несколько секунд. Все снятое единица сжимает в MPEG-4 и передает на базовую станцию по беспроводной связи (IEEE 811.b) на расстояние до 5 км. Оператор смотрит «кино» на экране компьютера, причем с базовой станции он может управлять большим количеством полевых единиц. Все ролики автоматически архивируются, так что пользователь может анализировать события по хронологии, сравнивать записи и так далее. Вот такой, стало быть, ночной и дневной дозоры в одной маленькой и, как заявлено, дешевой системе. Закопал кувшин где-нибудь на государственной границе и жди сигнала. UGI уже закупает министер-
Враги собираются напасть на конвой, но не тут-то было (иллюстрация с сайта seraphim.co.il).
Примеры «инфракрасных» роликов, которые наснимал подземный бидон.
А это базовая станция.
82
январь • 2010
ство обороны Израиля, заинтересовались и ВВС США: зарытые кувшины показались американцам эффективным средством для защиты периметров авиабаз. А там, где невозможно за-
рыть эту воистину скрытую камеру, наверное, сможет справиться колобок Eye Ball – тоже, кстати, израильская придумка.
наука
Это открытие оказалось совершенно непредсказуемым в рамках любых прежних теорий и моделей, утверждают специалисты: огромная лента, опоясывающая всю Солнечную систему, да еще и сдвинутая набекрень. Из чего она состоит, как образовалась и почему перекошена? Ответы позволят не только узнать больше о нашем
С
«Сегодня настал день, которого мы все ждали: в первый раз первые результаты изучения гелиосферы аппаратом IBEX, в том числе полученная им карта неба, открыты для научного сообщества и публики!» – заявил 15 октября ведущий специалист этого проекта доктор Дэвид
Маккомас (Dave McComas). IBEX значит Interstellar Boundary Explorer, этот американский зонд предназначен для наблюдения за границей между пространствами – солнечным и межзвездным. Собранные за первые шесть месяцев наблюдений сведения оказались столь значимы и об-
природа, космос, общество
Вокруг семьи Солнца открылась колоссальная лента
Хотя IBEX летает по орбите вокруг Земли (вот уже примерно год), его приборы позволяют увидеть события, происходящие далекодалеко за пределами орбиты Плутона.
2010 • январь
83
наука ширны, что в Science вышло сразу пять научных статей, посвященных разным аспектам «добычи IBEX». Главная же находка заставила ученых буквально схватиться за голову, поскольку такого никто не ожидал: на переданных кадрах проявилась гигантская полоса, опоясывающая кругом весь «пузырь» гелиосферы. Полоса яркая, концентрированная и какая-то «неправильная». Тут просто необходимо отступление. Межпланетное и межзвездное пространство только по нашим, земным, меркам представляется пустотой. На деле оно заполнено крайне разреженным газом (главным образом водородом), различными ионами, пылевыми частицами и магнитными полями. Но и Солнце не промах. Оно испускает поток заряженных частиц (солнечный ветер), а также протягивает щупальца своего магнитного поля далеко за пределы орбит планет. Граница, где давление межзвездного и солнечного ветров выравниваются, называется
Таинственная полоса, зафиксированная IBEX… чуть было не сказали: «в разных диапазонах длин волн»… Но это была съемка не электромагнитных волн. Подробнее – поясним ниже.
гелиопаузой. Все, что внутри, – это гелиосфера, владения нашей родной звезды. Все, что снаружи, – межзвездное пространство. На подходе солнечного ветра к этому рубежу есть участок, где его скорость резко падает со сверхзвуковой до дозвуковой (с 450 до 100 км/с) – это так называемая граница ударной волны. Снаружи гелиопаузы имеется еще одна ударная волна (внешняя, или головная), это аналогичная зона резкого торможения уже
межзвездного вещества, бегущего навстречу. Интересно, что заряженные частицы из Солнечной системы и межзвездного пространства так и остаются каждые по свою сторону от гелиопаузы. Для них она – как стена. Нейтральные же частицы преодолевают «стену» спокойно. В этом районе (между внутренней ударной волной и гелиопаузой) протоны от солнечного ветра отнимают электроны у атомов межзвездного газа и создают так называемые
Вокруг центра Галактики Солнце обегает за 226 миллионов лет со скоростью 220 км/c. Окружающий нашу систему межзвездный газ также движется по галактической орбите, но его скорость и направление не слишком-то совпадают с солнечными. Потому получается, что наше светило перемещается со скоростью 25 км/с сквозь местное межзвездное облако. Из-за этого формируются несимметричные ударные волны на границе столкновения солнечного ветра и межзвездной плазмы. Солнце словно выпускает «хвост кометы», вытягивающийся в сторону, противоположную направлению движения звезды. Потому в «голове кометы» граница ударной волны расположена ближе к Солнцу (примерно в 90 астрономических единицах), а в хвосте – дальше (ориентировочно в 200).
84
январь • 2010
природа, космос, общество
По мере того как IBEX обращается вокруг Земли, а вместе с нею и вокруг Солнца, он получает возможность осмотреть небо во всех направлениях. Различные его участки выглядят для IBEX разными по «цвету» и яркости», определяющимися энергетическим спектром и плотностью потока ЭНА. Последняя отражает интенсивность рождения этих частиц на внешней границе Солнечной системы. Там, где процесс этот идет особенно бурно, появляется яркий «пиксель». Далее компьютеры разрезают и разворачивают сферу обзора спутника так, чтобы получилась двухмерная картина. Аналогично географы превращают глобус в плоскую карту мира.
энергичные нейтральные атомы (ЭНА). Они уже не зависят от магнитных полей и с большими скоростями (от 40 до 1000 км/с) разлетаются в разные стороны, в том числе – возвращаются во внутреннюю Солнечную систему, где их можно уловить специальными приборами. Этим и занимается IBEX. Американский спутник видит небо не в электромагнитном излучении, а в потоках атомов. Традиционные для телескопов спектральные диапазоны ему заменяют разные диапазоны энергии частиц. Это необычное зрение уже
хорошо послужило науке. Так, в июне нынешнего года IBEX впервые в мире поймал высокоскоростные атомы водорода от Луны. Как видим, даже за рамками своей основной миссии аппарат с детекторами частиц нашел что-то новое. Что уж говорить о направлении взора на удаленные участки неба. Ранее самыми богатыми данными относительно положения дел на внешних окраинах Солнечной системы «располагали» два аппарата Voyager, работающие в космосе с 1977 года. Сейчас они находятся на расстоянии примерно 16,6 и 13,4 миллиарда километров от Солнца, так что радиосигнал, отправленный, скажем, с Voyager 1, приходит на Землю через 15 с лишним часов. И они продолжают удаляться в межзвездное пространство, примерно с той стороны от Солнца,
Примерное расположение «Вояджеров» на границе Солнечной системы. 2010 • январь
85
наука где граница гелиосферы расположена ближе к нам. История их открытий, связанных именно с гелиопаузой и ее окрестностями, насыщена. В конце 2004 года Voyager 1 преодолел границу гелиосферной ударной волны. Брат-близнец отставал. Однако уже тогда совместная работа зондов позволила впервые установить, что оболочка Солнечной системы – это не просто «округлая кома кометы и ее протяженный хвост», но структура изрядно «помятая». В 2007 году границу ударной волны миновал и Voyager 2, находясь при этом ближе к Солнцу, чем первый аппарат. Тогда выяснилось, что ударная волна, предшествующая гелиопаузе (до нее-то обоим «Вояджерам» еще только предстоит долететь), обладает не только большими выступами и впадинами, но и колеблется, как прибой. Ученые пришли к выводу, что «солнечный пузырь», окружающий нашу систему, – это несимметричная и очень динамичная структура. Обобщающий материал про гелиосферу, основанный на данных с «Вояджеров», группа исследователей опубликовала в Nature в прошлом году. А теперь оказывается, что «Вояджеры» проглядели самое главное – тот самый пояс, из которого выходят самые обширные и быстрые потоки ЭНА. «Результат IBEX поистине замечательный. Эмиссия 86
январь • 2010
Помимо прочего IBEX произвел первые прямые наблюдения нейтральных атомов водорода и кислорода, свободно дрейфующих из межзвездной среды внутрь гелиосферы.
не похожа на предсказанную любой из современных теорий или моделей этого никогда еще не наблюдавшегося региона, – говорит Маккомас. – Мы ожидали увидеть маленькие, плавные пространственные вариации межзвездной границы. Вместо этого IBEX показывает нам очень узкую ленту, которая в два-три раза ярче, чем все остальное небо». На сайте IBEX ученый поясняет, что модели предсказывали наибольшие вариации в «яркости» ЭНА в десятки процентов по всему небу, а выяснилось, что она может скакать на несколько сотен процентов в пределах очень малого угла обзора. Кроме того, что оказалась неверной общая модель распределения ЭНА по небесной сфере, отдельным открытием Маккомас считает
тот факт, что исключительно мощные потоки таких частиц могут рождаться в очень малых участках. Относительно же природы самой ленты пока у исследователей есть только догадки. Специфика ее ориентации в пространстве соотносится одновременно как с особенностями распределения солнечного ветра, так и с направлением движения Солнца сквозь межзвездную среду. Но не только с ними. В частности, за формирование и специфическую ориентацию ленты может быть ответственно межзвездное магнитное поле. Но увы, как именно это происходит – еще непонятно. Авторы новых работ предполагают, что лента, генерирующая потоки ЭНА, свидетельствует: внешние условия галактической
природа, космос, общество
Гелиосфера в объеме. Показано направление ее движения в межзвездном облаке. Серые линии – межзвездное магнитное поле. Видно, как оно «собирает» ленту. Также показаны точки, в которых находятся «Вояджеры».
среды накладывают отпечаток на происходящее в Солнечной системе в гораздо большей степени, чем предполагалось. По словам Дэвида, новые данные заставят ученых пересмотреть текущее понимание того, как гелиосфера взаимодействует с Галактикой. Старичков «Вояджеров» Маккомас и его коллеги сравнивают с метеостанциями, одиноко стоящими (вообще-то летящими с умопомрачительными скоростями) посреди пустынь или степей. А вот IBEX они уподобляют спутнику погоды, который видит все ураганы и тайфуны с орбиты, окидывая взглядом сразу целое полушарие. В случае с гигантской полосой ЭНА получилось, будто большая буря прошла аккурат меж двух метеостанций, оставшись незамеченной ими.
Конечно, IBEX – не единственное наше средство ознакомления со столь удаленным регионом. К примеру, в прошлом году картину небольшого его участка и тоже в энергетичных нейтральных атомах нарисовали спутники-близнецы STEREO, попутно открыв интересные детали в спектральном распределении таких частиц. Теперь же еще появилось сообщение от исследователей, получающих информацию от трудяги Cassini. У него тоже есть прибор, фиксирующий ЭНА. И он также обнаружил ленту. Ученые, работающие с этими данными, отметили несоответствие формы и ориентации ленты всем прежним представлениям. И в том же самом номере Science, в котором вышли пять материалов про открытия IBEX,
появилась статья, повествующая о подтверждении ленты зондом Cassini. Изучение вновь открытого объекта должно раскрыть нам новые подробности и особенности того места, которое Солнце и его семья занимают в Млечном Пути. А еще это поможет лучше предсказывать и понимать колебания в галактических лучах, которые несут опасность для людей. Дело в том, что от формы и поведения гелиопаузы, «дышащей» под действием межзвездного ветра и управляемой отчасти межзвездным магнитным полем, зависит «космическая погода» во всей Солнечной системе, где, казалось бы, все определяет лишь само светило. На Земле мы укрыты еще и земным магнитным полем, но в полетах на Луну, Марс и дальше людям придется с опаской поглядывать в сторону галактических просторов. Как будет защищать нас гелиосфера в будущем? Так же, как и в прошлом, или чтото изменится по мере движения Солнца вокруг центра Галактики? Как гелиопауза откликается на циклы самого Солнца? Все эти вопросы важны для будущего космических полетов, да и всего человечества. Миссия IBEX не закончена.
2010 • январь
87
технофетиш
технологические предметы роскоши
Облако-башня поднимет туристов над Олимпиадой
Если Олимпийские игры считают одним из мощнейших символов единения народов, почему бы этому единению не материализоваться в такой необычной форме? 88
январь • 2010
Прозрачная стая мыльных пузырей грезит взлететь над главным стадионом Игр 2012 года. И если уж не заменить собою большой олимпийский факел, то спроецировать его изображение на свою поверхность. Еще это цифровое облако скроет внутри смотровую площадку и сыграет роль гигантского парящего экрана. А питать-
http://www.youtube.com/watch?v=NmEBFWXMImM&feature http://www.youtube.com/watch?v=JANnjuUr9Dk&feature
О
«Облако» (The Cloud) – это предприятие, продвигаемое международной командой архитекторов, дизайнеров и инженеров, включающей одну из известных лабораторий Массачусетского технологического института – MIT SENSEable City Lab. Проект The Cloud попал в шорт-лист претендентов на победу в конкурсе на лучшее украшение олимпийского парка, объявленном мэром Лондона Борисом Джонсоном (Boris Johnson). Летняя Олимпиада (2012 Olympic Games), как водится в таких случаях, является прекрасным поводом принести что-нибудь неординарное и свежее в облик столицы Игр. Даже знаменитые даблдеккеры через три года должны предстать перед лондонцами и гостями города в новом облике. Что уж говорить об олимпийских объектах.
Высота сооружения должна составить 120 метров, но проект еще может быть скорректирован.
«Воздушные» инсталляции Сарачено, возведенные в разных городах, не раз становились гвоздем художественных выставок или одиночными магнитами для туристов. 2010 • январь
89
технофетиш
«Воздушные» инсталляции Сарачено, возведенные в разных городах, не раз становились гвоздем художественных выставок или одиночными магнитами для туристов.
90
январь • 2010
Обитаемый «муравейник» из пузырей должен включать в себя крупные элементы из твердого прозрачного пластика, жесткие несущие распорки и систему гибких тяг, отдельные надувные пузыри и еще сравнительно маленькие декоративные пузырики-спутники, заполненные горячим воздухом. Каждый надувной элемент системы будет располагать индивидуальным насосом и датчиками, контролирующими давление. Внутри сформированного из крупных пузырей помещения предусмотрены несколько уровней для туристов. В них часть твердых полов заменят упругие прозрачные мембраны.
Одним из них стремится стать «Облако»: три прозрачные башни, увенчанные
хаотичным нагромождением больших и малых пузырей, формирующих и обзорную
технологические предметы роскоши
площадку, и уходящий ввысь мини-парк, и мегаэкран, который должен быть виден издалека. Инициаторы «подъема Облака над Лондоном» говорят, что мысль о скоплении обитаемых пузырей «проросла» из работ немецкого дизайнера аргентинского происхождения Томаса Сарачено (Tomas Saraceno), который не раз строил надувные скульптуры и инсталляции из тонкой прозрачной пленки. Во всех случаях замысел предусматривал взаимодействие объекта и зрителей, которым предлагалось погрузиться в сооружение, а то и полазить по его извилистым и запутанным стенкам, словно «полетать» в облаках. Одна из конструкций Сарачено попала в видеоклип (см. ссылку вначале статьи). Сарачено входит в команду разработчиков The Cloud. Также к этому проекту подключился ряд других интересных личностей (среди них знаменитый писатель Умберто Эко) и несколько крупных компаний. К примеру, Google предложила The Cloud бесплатную рекламу и содействие в сборе средств. Проект предполагает, что миллионы людей захотят пожертвовать на «Облако» хотя бы по одному доллару или фунту. При этом конструкция башни намеренно задумана модульной и мас-
Бассейн «Водяной куб» в Китае и мегаоранжерея Eden Project в Британии – яркие примеры применения ETFE для возведения крупных прозрачных куполов и полусфер. По этим сооружениям можно примерно представить, как будут выглядеть в реальности стенки «Облака». 2010 • январь
91
технофетиш штабируемой. И связано это как раз с деньгами. «Мы можем построить наше «Облако» за 5 миллионов фунтов или за 50 миллионов. Гибкая структурная система позволит нам настроить размер сооружения в зависимости от уровня финансирования, который будет достигнут», – говорит один
из ведущих авторов проекта Карло Ратти (Carlo Ratti) из Массачусетского технологического (MIT). В качестве основного материала для пузырей разработчики башни намерены применить прозрачный этилентетрафторэтилен (ETFE). Это тот же самый материал, что был использован для
В проекте «Облако» заняты участники из Британии, США, Германии, Австралии и Италии.
92
январь • 2010
создания «пузырчатых» стен знаменитого олимпийского бассейна Water Cube в Пекине, а ранее нашел применение в целом ряде необычных строений. Гарантия построения прочной конструкции, столь эфемерной на вид, – присутствие в команде солидных компаний, обладающих соответствующим опытом. Среди партнеров MIT и ряда архитектурных студий, вовлеченных в «Облако», – британская Arup, ранее принимавшая участие в инженерной разработке целого ряда весьма примечательных объектов: тот же центр водных видов спорта Water Cube в их числе. Среди других знаменитых творений этой компании – Сиднейская опера (Sydney Opera House), центр Помпиду (Centre Georges Pompidou) и суперколесо обозрения «Глаз Лондона» (The London Eye). Одним из интригующих моментов проекта является многофункциональность «облачных пузырей». Они должны выступать не только в роли смотровой площадки. Часть поверхности займут огромные экраны, на которые может выводиться самая разнообразная информация. Экраны не помешают обзору со смотровой площадки. Ведь построить их инженеры намерены из армии светодиодов, распределенных по
технологические предметы роскоши
поверхности прозрачных пузырей. Потому выводимые изображения можно будет видеть как с улиц города, так и изнутри башни. На экранах могут появиться число зрителей на стадионе и результаты состязаний, данные о погоде... Еще, памятуя о модной интерактивности, авторы «Облака» говорят, что его можно превратить в своего рода барометр интересов и настроения города. В таком случае на экранах сооружения отразятся запросы лондонцев в поисковой системе Google, связанные с Олимпиадой. Наконец, на бока сооружения можно вывести увеличенное изображение олимпийского огня. Этот непрерывный поток информации, полагают архитекторы и художники, как раз и должен составить основное впечатление от башни. Именно поэтому сама конструкция сделана максимально прозрачной. Зрители, при толике воображения, должны увидеть в ней не скучные пластик и сталь, а «цифровое облако, летящее над городом». Буквально летать эти прозрачные пузыри, впрочем, никто не заставит – они должны вознестись над землей на плечах трех не менее «воздушных» на вид башен. Это будут очень тонкие ажурные конструкции, удерживаемые от опрокидывания системой
Глядя на эти эскизы, невольно вспоминаешь велотрубы над городом. Но новый замысел грандиознее: как вам перспектива подняться на 120-метровую обзорную башню в седле?
стальных тросов. Прием напоминает вантовый мост, поставленный вертикально. Внутри первой из башен разместится широкий винтовой пандус, во второй – лестница, а в третьей – лифтовые шахты. За данную часть проекта отвечает немецкий инженер Йорг Шлайх (Jörg Schlaich), специалист по крупным несущим конструкциям. Он принимал участие в разработке ряда стадионов (а именно – проектировал их гигантские крыши), и он же известен по постройке нескольких изящ ных смотровых башен, в частности Killesberg tower в Штутгарте. Хотя понятно, что высотная галерея из полимерных пузырей будет опираться на
решетчатые башни, инициаторы проекта мечтают добиться визуального эффекта, будто это «Облако» свободно висит в небе, а вниз с него спускаются «нити»: словно дополнительные стволы у дерева баньян, которое за счет воздушных корней, непрерывно спускающихся вниз и достигающих грунта, а затем разрастающихся, способно превратиться в подобие рощи. По нынешним временам не приходится удивляться, что разработчики «Облака» заявили об энергетической самостоятельности сооружения. Современные системы освещения и лифты с функцией рекуперативного торможения должны умерить его аппетиты, а за основную 2010 • январь
93
технофетиш выработку энергии будут отвечать солнечные батареи, размещенные на некоторых из сфер, а также на земле поблизости от строения. Кроме того, в проект добавлены микротурбины, которые будут раскручиваться потоком собранной сооруже-
Высота Killesberg tower составляет 40 метров (фотографии en.wikipedia. org, skyscrapercity.com, Schlaich Bergermann und Partner.
94
январь • 2010
нием дождевой воды. Но самый парадоксальный энергетический замысел связан с уже упоминавшимися лифтами. При движении вниз они должны генерировать электрическую энергию. Но какой в этом смысл, если вверх пойдет аналогичный
Особенность строений Шлайха – высокая стабильность, в том числе хорошее сопротивление ветру, при скромном расходе материалов. То что надо для «Облака», ведь его возведение в значительной степени зависит от окончательной сметы проекта. Авторы проекта верят, что со временем эти пластиковые пузыри на ножках станут одним из узнаваемых символов Лондона.
технологические предметы роскоши
транспортный поток? Оказывается, авторы башни взывают горожан и туристов к экологической сознательности, равно как к их стремлению к здоровому образу жизни. Взамен привычной по многим смотровым площадкам, музеям и галереям схемы «вверх на лифте – вниз по лестнице (пандусу)» – разработчики The Cloud предлагают перевернутый принцип: пеший подъем вверх и лифтовый спуск вниз. Таким образом, посетители «Облака» будут заряжать его своими шагами. Эта связь людей и башни, считают архитекторы и инженеры, должна подчеркнуть необычность строения, его стремление раствориться в небе и растворить границы между творением художника и зрителями. Благодаря прозрачным сферам гуляющие туристы будут визуально оживлять «Облако», вывод сообщений из Интернета сделает широкие массы соавторами интерактивного представления, ну и «пешеходная энергетика» тут в масть. Как и призыв собирать пожертвования по доллару. Ведь усилиями многих людей и вправду можно создать что-то впечатляющее.
Судьба проекта пока находится под вопросом. Однако инициаторы затеи уже вовсю подыскивают подходящее место для строительства. На картинках, впрочем, облако-башня размещена непосредственно рядом с главным стадионом Игр 2012 – самым лакомым местом в глазах любого архитектора, мечтающего создать что-нибудь для олимпийского Лондона. В действительности район потенциального «приземления» облачного сооружения чуть шире.
2010 • январь
95
книга безумных идей
Инновационные идеи в картинках
Без лишних слов переходим к презентации необычных, ярких инновационных бизнес-идей! Мы верим, что эти идеи станут как вдохновением для создания
96
январь • 2010
собственного бизнеса, так и конкретным примером инноваций. Инновационные идеи малого бизнеса – что ты о них думаешь?
2010 • январь
97
письма читателей
Продолжение. Начало в журнале №8, 9,10 - 2009.
КНИГА БЕЗУМНЫХ ИДЕЙ Уж если какая-нибудь идея вам вдруг покажется не очень безумной, значит, вы уже можете зарабатывать деньги. Алексей Виноградов
28
Моя безумная идея – это фумитокс наоборот. Можно бороться с комарами их же оружием, но не кусать их, конечно, а по-другому. Я сконструировал дешевое высокочастотное устройство, которое само привлекает к себе комаров – они летят на него, прямо в него, как сумасшедшие. Внутри накопительной трубы проходит электрическая спиралька, где они мгновенно погибают. Единственный недостаток конструкции – это уже к утру из аппарата появляется небольшой запах массово пожаренных комаров – приходится трубку мыть каждый день. Если после моего обнародования этого изобретения компании по выпуску старых антикомарных средств меня не убьют, то я смогу внедрить эту новую технологию...
29
Моя безумная идея – изготовление обыкновенных лыж с фарами впереди, а то зимой быстро кончается день и часто приходится добираться домой уже в сумерках, так и на пенек угодить недолго...
30
А моя безумная идея для тех, кто часто по ночам бегает в туалет, но не хочет включать свет и беспокоить этим домашних. Для таких озабоченных людей можно выпускать флакончики со слегка светящейся краской и шаблоны для рисования этой взлетной полосы от кровати до туалета. В общем, можно трафареты в виде босых человеческих ног выпускать или в виде маленьких отпечатков голого мягкого места...
31
Эта идея пришла ко мне давно – тарелка с двойным дном. Ставишь, наливаешь уху или суп, ешь, а потом переворачиваешь пустую тарелку, и можно накладывать второе блюдо. Это, естественно, тарелка не для стола, где так можно испачкать скатерть, а для туристов, для походов... Я забыл сказать, что ободок такой тарелки доложен быть металлическим, а выпуклое дно из пластика, которые легко выгибается в нужную вам сторону... 98
январь • 2010
32
Моя безумная идея помещать на дверцах современных холодильников электронную записную книжку, куда хозяйки станут записывать сроки хранения и продукты, лежащие в это время у нее. И чтобы обязательно таймер с сигналом был: «внимание, у вас вечером выходят сроки хранения открытого пакета молока или мяса»...
33
Я предлагаю безумную идею по совершенствованию оконных рам. Стекла в этих рамах должны стоять не параллельно друг другу, а под углом в 3–4 градуса. Так, стекла в два раза меньше пропускают звук. Сделать это легко даже в стандартных рамах, слегка потолще планочку под нижнюю часть стекла набить, но можно и промышленно так выпускать...
34
Хочу предложить безумную идею – кухонные ножи со спаренными лезвиями, по два или даже три, лучше раздвижные, чтобы можно было менять расстояние между ними. Что резать: можно овощи, быстро и ровно, можно мясо, вместо отбивки делать для мягкости мелкие надрезы. А если такой нож сделать большого размера, то широко расставленными лезвиями легко одним движением отрезать кусок торта. Для и прикольно же. Все хозяйки сходят с ума по разным кухонным новшествам, вот и пусть сходят: вначале купят такой нож, а потом сами придумают, на что он еще годен... Я понял, что ваш конкурс на «Безумные идеи» подразумевает, что надо придумать такое, до чего все остальные люди пока не смогли еще додуматься. А что напрягаться-то. В сумасшедших домах поговорить с врачами и больными, они вам столько идей за один день наговорят – внедрять потом замаетесь. Это всем известно, что интеллектуальный цвет нации уже давно там лежит, от безумных идей лечится. А потом, надо автора «Безумных идей» Алексея Виноградова выдвинуть на номинацию «Сумасшедший 2009 года», а потом уже решать: наградить его чемлибо или просто бесплатно лечить...
2010 • январь
99
открытие! искусственная жизнь будет создана через считанные месяцы
Читайте в следующем номере:
Как пишет The Guardian, Земля сейчас переживает шестое в своей истории массовое вымирание, которое вызвано...
что приведет
к шестому вымиранию на Земле
Как рассказал The Times ученый-биолог из американского штата Мэриленд Крэг Вентер, возглавляющий коммерческий проект по расшифровке генома человека, и его команда преодолела основное препятствие на пути к созданию искусственной жизни
Вавилон 5
– по леднее пристанис ще м а в галактиикре
Усовершенствованный электроскутер от BMW Спустя почти десять лет после того, как компания BMW представила свой первый скутер, перед нами прототип модернизированной модели скутера, дополненной...
А также Подписной
Ин декс
Люди Идеи Технологии
100 страниц
Вавилон 5 был разработан в качестве «последнего, лучшего мирного места». Станция является домом для 250 000 людей, включая приблизительно 100 000 человек и 2 000 персонала, и включает в себя места для ведения бизнеса, адаптации и отдыха.
ря Покупайте c 15 янва 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