Blog

Суперкомпьютеры сейчас в 1000 раз мощнее, чем в 2021 году. Самые быстрые машины достигают 10²¹ операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS). Зеттаскейл – термин, обозначающий суперкомпьютеры с производительностью порядка одного зеттафлопса, следует после экзаскейла (миллиарда миллиардов (10¹⁸) операций над числами с плавающей точкой в секунду).

Суперкомпьютер, работающий на 1 зеттафлопсе, способен полностью моделировать погоду следующих двух недель на Земле. Количество людей, жалующихся на неточные прогнозы, сводится к нулю, поскольку всё больше и больше метеорологических агентств модернизируют свои системы мониторинга. Модели изменения климата также становятся более точными, чем когда-либо прежде, что еще больше снижает неопределенность в отношении повышения температуры и будущих последствий. Это оказывает ещё большее давление на правительства и предприятия, требуя принятия значимых мер.

Вычисления zettascale также могут значительно сократить время, необходимое для астрофизического моделирования редких явлений, таких как черные дыры, слияния нейтронных звезд и сверхновых. Например, расчеты 3D-модели нестабильности ударной волны от коллапсирующего ядра сверхновой, для выполнения которых на машинах с петафлопсом требовался миллион процессорных часов, на машинах с эксафлопсом 1000 часов, теперь можно выполнить всего за один час.

В микроскопическом масштабе биологические исследования переходят от “моделирования концепции доказательства” к “моделированию производства”. В то время как первые могут представлять короткие траектории в больших системах, содержащих многие миллионы атомов, или миллисекундные траектории в ультра-упрощенных системах, последние позволяют хорошо отбирать образцы больших систем, встроенных в сложные биологические среды. Можно наблюдать не только сворачивание крупных белков, но и весь клеточный протеом и динамику всех путей передачи сигналов. Это раскрывает механизмы старения, клеточного цикла и многих других аспектов биологии более подробно, чем когда-либо прежде.

Наряду с этими традиционными приложениями продолжают появляться интеллектуальные вычислительные приложения, такие как глубокое обучение. Поэтому в конструкциях процессоров в системах зеттаскейл больше учитывается арифметика смешанной точности (числа с различной шириной за одну операцию) для поддержки более разнообразных рабочих нагрузок. Микроархитектуры развиваются, чтобы состоять из все более разнообразных и гетерогенных компонентов, при этом многие формы специализированных ускорителей, включая новые парадигмы, такие как квантовые вычисления, сосуществуют для повышения производительности. Новые соединительные материалы, такие как фотонные кристаллы, позволяют использовать полностью оптические соединительные системы, что приводит к более масштабируемому, высокоскоростному и недорогому соединению. Технологии мемристоров также развиваются, сокращая разрыв между хранилищем данных и вычислениями.

Несмотря на новые системы охлаждения и другие улучшения эффективности, требования к мощности для вычислений зеттаскейл огромны. Некоторые из них имеют пиковое потребление свыше 100 мегаватт (МВт), достаточное для питания небольшого города, и более чем в три раза превышающее показатель японской Фугаку, самой быстрой машины в мире в 2021 году.

More…

“Умная” одежда и электронный текстиль привлекли внимание общественности в первые годы 21 века, когда различные предметы одежды демонстрировались на стадии исследований и разработок или в качестве ранних потребительских товаров. Эта форма носимой технологии предлагала потенциал для улучшения повседневного опыта пользователя способами, недоступными традиционным тканям.

Первоначально предназначенная в первую очередь для любителей здоровья и фитнеса, умная одежда постепенно распространилась на другие области, включая медицину и мониторинг пациентов, моду, развлечения и игры, дополненную реальность, приложения на рабочем месте и военное использование.

В целом умную одежду можно разделить на две основные функции: эстетическую и повышающие производительность. Эстетические примеры включают ткани, которые светятся, и ткани, способные менять цвет. Некоторые из этих тканей собирают энергию из окружающей среды, используя вибрации, звук или тепло. Другие работают, встраивая в ткань электронику для её питания. Ткани, повышающие производительность, предназначены для использования в спортивных, экстремальных видах спорта, в военных целях, включают ткани, предназначенные для регулирования температуры тела, снижения сопротивления ветру и контроля мышечной активности.

Кроме того, компании начали разрабатывать интеллектуальные ткани для защиты от экстремальных экологических опасностей, таких как радиация и последствий космических путешествий. Инновации также включают текстиль, выделяющий необходимые лекарственные препараты, а также ткани для индустрии здоровья и красоты с увлажняющими, парфюмерными и омолаживающими свойствами.

Первое поколение умной одежды имело относительно скромные возможности – например, простое прикрепление датчика, сенсора к одежде или обуви. Второе поколение имело более продвинутые технологии с датчиками/сенсорами, встроенными в одежду. В последующих поколениях сама одежда стала сенсором. Всё большее число компаний начали создавать гибкую, растяжимую, водонепроницаемую электронику с гидрофобными покрытиями, способными отталкивать воду. Они не только могли выдержтвать циклы стирки или ненастную погоду, но и имели беспроводные источники питания, без необходимости в каких-либо батареях.

Прогресс в области сенсорных технологий, новых материалов, искусственного интеллекта (ИИ), отслеживания движения и тактильных ощущений привёл к появлению все более сложных продуктов, которые повысили функциональность и потребительскую привлекательность умной одежды. Хотя она оставалась небольшой частью общего рынка одежды, совокупный годовой темп роста в 20% позволил сегменту smart clothing завоевать всё большую долю рынка. Это позволило ей расшириться до многомиллиардной отрасли в 2020-х годах и достичь переломной точки в 2040-х годах.

К концу 2050-х годов “умная одежда” превратилась в индустрию стоимостью в триллион долларов и продолжает демонстрировать более быстрый рост по сравнению с традиционной одеждой. Почти у каждого в развитом мире сейчас есть хотя бы один предмет такой одежды. Технология сейчас настолько дешева, что развивающийся мир тоже догоняет развитые страны, подобно тому, как смартфоны стали повсеместными во всем мире в 2010-х годах. Некоторые из наиболее распространенных и популярных предметов включают одежду, способную непрерывно контролировать частоту сердечных сокращений, дыхание и другие жизненно важные показатели, предупреждая больницу или медицинского работника о первом намеке на проблемы и гарантируя, что владелец получит необходимую помощь. Также можно отслеживать состояние здоровья на длительном промежутке, например, по данным о силе и геометрии движений.

Другая одежда оснащена встроенными фотоэлектрическими устройствами, которые служат в качестве носимых источников питания. Это особенно полезно для походов или других экскурсий. В мире с более высокими температурами из-за изменения климата умная одежда также может обеспечить дополнительное охлаждение.

Между тем, используя умные перчатки, ученые в полевых условиях могут прикасаться к образцам и за считанные секунды получить информацию об объекте, например, генетические последовательности, а криминалисты могут исследовать места преступлений и улучшить сбор доказательств.

Мир моды также трансформируется, и одежда способна быстро менять внешний вид и текстуру в зависимости от предпочтений владельца. Некоторые из более современных моделей одежды даже включают видео-или голографические дисплеи, предоставляя возможности для создания ярких дизайнов. В дополнение к подиумным творениям, такая одежда встречается в менее эффектных версиях, имеет личные кнопки, индивидуальные интерфейсы на запястьях, голографические часы и так далее. Умная одежда также используется в розничной торговле, общественном питании, развлечениях и других местах – например, для создания именных значков, рекламы или изменения внешнего вида униформы.

Казалось бы, бесконечные приложения теперь возможны благодаря непрерывным достижениям в области технологий. Умная одежда выросла из небольшого и нишевого сегмента рынка в предыдущие десятилетия до повсеместного применения в одежде и обуви в 2050-х годах. К 2070-м годам большая часть одежды будет умной, поскольку миру необходимо всё большее количество биометрических и других данных.

More…

Прошли десятилетия после программы “Магеллан” – последней специальной миссии НАСА на орбиту Венеры для её изучения – стартовавшей в 1989 году и действовавшей до 1994 года. После неё только несколько более поздних космических аппаратов использовали Венеру для гравитационного манёвра, и наконец, после долгого перерыва, агентство устремилось обновить свои знания о соседке Земли.

Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy (VERITAS) – это трехлетняя миссия, проводимая НАСА для топографического изучения поверхности Венеры с более высокой детализацией, чем когда-либо прежде. В июне 2021 года она стала одной из двух миссий на Венеру, выбранных для исследовательской программы НАСА в конце 2020-х и начале 2030-х годов, другой из которых был зонд DAVINCI+.

VERITAS создает глобальную топографию с изображениями поверхности Венеры в высоком разрешении, создает первые карты деформации и глобального типа поверхностных пород, тепловыделения и гравитационного поля. Он обеспечивает более точную оценку размера ядра Венеры и информацию об особенностях, которые лежат ниже поверхности планеты, таких как линии разломов.

Сочетание данных топографии, ближней инфракрасной спектроскопии и радиолокационных изображений дает новые знания о тектонической истории Венеры и ее влиянии, гравитации, геохимии, сроках и механизмах вулканических реакций, а также о процессах в мантии, ответственных за них. ВЕРИТАС также раскрывает информацию о более влажном и прохладном прошлом Венеры. Большая часть данных зонда имеет отношение к науке об экзопланетах и пониманию того, как развиваются планеты за пределами нашей Солнечной системы.

В то время как более ранний зонд Магеллана имел пространственное разрешение 200 м, VERITAS может генерировать детали изображения с точностью до 30 м, что почти в семь раз больше. Между тем, альтиметрические измерения улучшены в 60 раз. На борту находятся два научных прибора – картограф излучательной способности Венеры (VEM) и радар с интерферометрической синтетической апертурой Венеры (VISAR). Космический аппарат работает до 2031 года.

В 1960-х годах судоходные компании начали расширять использование контейнеров. Это позволяло объединять товары в более крупные, унифицированные грузы, которые можно было легко обрабатывать, перемещать и складировать, и которые плотно упаковывались на судне или верфи. По мере того как экономика развивалась, а общество становилось все более глобализированным, контейнеров становилось всё больше и больше, что обусловливало спрос на всё более крупные морские суда.

Промышленность использует измерение, известное как TEU, что означает “двадцатифутовая эквивалентная единица”- металлическая коробка стандартного размера 6,1×2,44 м, высотой  1,3—2,9 м, которая может транспортироваться различными видами транспорта: автомобильным, железнодорожным и морским. Например, грузовое судно вместимостью 20 000 TEU может вместить в себя 20 000 грузовых контейнеров такого размера.

В начале 1970-х годов на самых больших кораблях находилось около 2000 TEU. В последующие десятилетия пропускная способность существенно возросла. К 2010 году они достигли 15 000 TEU, а к 2020 году регулярно превышали 23 000 TEU, что на порядок больше, чем 50 лет назад. Примечательный инцидент произошел в 2021 году, когда “Эверетт” – одно из крупнейших в мире контейнерных судов – сел на мель в Суэцком канале, тем самом нанося ущерб мировой торговли на почти 10 миллиардов долларов каждый день в течение недели.

Приспособления для швартовки разделяли суда на 100-метровые секции. В течение многих лет из-за этого ограничения не было возможности строить корабли больше 400 метров в длину, что приводило к появлению широких, громоздких, вертикально сложенных контейнеровозов. Однако огромные и растущие объёмы грузов, требующих перевозки, означали, что в конечном итоге это правило необходимо было нарушить по практическим соображениям и соображениям безопасности. Таким образом, начали появляться первые контейнерные суда длиной в полкилометра, их дополнительная вместимость компенсировала увеличение платы за негабаритную стоянку.

В дополнение к длине, корабли продолжали расти в ширину и в осадке. На развивающихся рынках Юго-Восточной Азии и в других странах теперь в обществе укрепился средний класс с повышенными доходами на душу населения и уровнем жизни, требующий все большего и большего количества потребительских товаров со всего мира.

К концу 2060-х годов – спустя целое столетие после их появления – контейнерные суда достигли поистине огромных размеров. Самые крупные из них в настоящее время превышают вместимость 50 000 TEU, что более чем вдвое больше по объему своих предшественников из 2020 года. Это потребовало серьезной модернизации портов, такой как реконструкция кранов и другой инфраструктуры терминалов. Гигантские плавучие сухие доки с кранами с обеих сторон, которые одновременно загружают или выгружают груз с одного судна, являются обычным явлением в прибрежных городах 2060-х годов. Еще одним важным событием является расширение каналов и других маршрутов.

Эти корабли не только намного больше, но и полностью автоматизированы. Порты с автоматизированными средствами уже появились в 2020-х годах, и сами суда теперь также управляются ИИ. Времена пиратства прошли, так как суда могут действовать полностью самостоятельно, предотвращая любую возможность захвата заложников. Автоматизированные средства защиты, такие как вооруженные беспилотные летательные аппараты, служат для отпугивания любых потенциальных злоумышленников. Любое техническое обслуживание, необходимое во время рейса, также может выполняться роботами.

Ещё одним улучшением является то, что весь мировой судоходный флот теперь на 100% экологичный, поскольку все старые суда были выведены из эксплуатации, в то время как новые суда соответствуют международным стандартам по выбросам.

More…

К концу 21 века границы освоения человеком космоса смещаются с Луны, Марса и внутренней Солнечной системы к более отдаленным местам во внешней Солнечной системе.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), образованное в 1958 году, продолжает функционировать спустя 120 лет. Однако, финансирование агентства в настоящее время ничтожно мало по сравнению с финансированием частного сектора, который превратил космос в многомиллиардную индустрию.

Стоимость запуска людей и грузов в космос существенно снизилась за последнее столетие. По сравнению с 85 000 долларов за килограмм сто лет назад, сейчас это меньше доллара за килограмм. Это означает, что даже люди с относительно низкими доходами имеют доступ на околоземную орбиту – благодаря новому поколению ракет и космических самолетов, а также недавнему развитию космического лифта. Поэтому базовые орбитальные круизы воспринимаются большинством людей как нечто само собой разумеющееся и рассматриваются во многом так же, как дальний полет на самолете для посещения известной достопримечательности; то, что многие люди делают раз в несколько лет. Для тех, кто побогаче, доступны поездки вокруг Луны, а также длительное пребывание в ряде частных отелей в космическом пространстве цислунар (внутри лунной орбиты).

Для более предприимчивых и богатых возможны экскурсии и экспедиции с гидом по лунной поверхности. Кроме того, всё, что длиннее простого тура, требует самоотдачи и подготовки, что означает, что это часто считается довольно экстремальным видом досуга, сродни альпинистам или глубоководным дайверам прошлого. Среди наиболее популярных туристических направлений-посадочные площадки Аполлона, которые были окружены ограждением по периметру и включены в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО. Помимо этих туристических мест есть много областей, представляющих геологический интерес, которые посещают исследователи и учёные, стремящиеся занять своё место в учебниках истории.

Марс обрёл человеческое присутствие несколькими десятилетиями ранее. За первой постоянной базой последовала другая, затем еще одна. К 2078 году население, инфраструктура и самодостаточность выросли до такой степени, что Марс скоро будет готов провозгласить независимость. Водоснабжение, продовольствие и энергоснабжение обеспечиваются за счет все более широкого использования робототехники и общей автоматизации. Первоначально предназначенные для ученых и других исследователей, эти станции в настоящее время испытывают постоянный приток обычных граждан, стремящихся покинуть Землю и начать новую жизнь на Красной планете.

В дополнение к местам обитания на Луне и Марсе, большое и постоянно растущее число горных работ сосредоточено вокруг околоземных объектов, астероидов главного пояса и других, некоторые из которых находятся ещё дальше далеко, например в Троянских астероидах Юпитера. Они обеспечивают изобилие ранее редких металлов и минералов, что привело к резкому падению цен на некоторые товары. Операции почти полностью автоматизированы и контролируются мощным искусственным интеллектом, практически не требующим участия человека. В настоящее время они обеспечивают готовым источником топлива сеть космических заправочных станций – например, из разделения воды на водород и кислород – которые позволяют совершать более длительные, дешевые и быстрые полёты.

Поскольку большая часть внутренней Солнечной системы в настоящее время является домом для процветающей экономики, внимание обратилось на неиспользованный потенциал пространства газовых гигантов. Для государственных и коммерческих интересов, безусловно, наиболее перспективным кандидатом является самый большой спутник Сатурна, Титан.

Беспилотный зонд Гюйгенса успешно приземлился на этом странном мире в 2005 году, вернув первые снимки с его поверхности. Путешествие заняло почти восемь лет. Последующие зонды во внешнюю Солнечную систему, такие как New Horizons в 2015 году, были столь же длительными. Однако годы и десятилетия, последовавшие за этими космическими аппаратами, достижений в двигательной технике привели к сокращению времени в пути – например, использование солнечных парусов для создания небольшого, но непрерывного ускорения означало, что со временем можно было достичь более высоких скоростей. Другие заметные инновации включали ядерную импульсную двигательную установку и прогресс в области антивещества. Расстояние Титана в 1,4 миллиарда километров больше не было значительным препятствием. Эти и другие разработки теперь усиливались и оптимизировались мощными искусственными интеллектами. К 2070-м годам многие ранее непреодолимые проблемы, связанные с космическими полетами, были преодолены.

Одной из самых больших проблем, с которыми сталкивались более ранние колонисты на Луне и Марсе, было то, как бороться с радиацией. На Титане проблема устранена – благодаря защитной атмосфере спутника, которая на 45% толще земной. Из-за этого высокого давления и отсутствия радиации фактически можно передвигаться по поверхности без громоздкого герметичного скафандра, вместо этого используя только кислородную маску и тяжелую одежду со встроенными нагревательными элементами.

Здания на Титане также легче строить и обслуживать, с более простыми конструкциями, которые напоминают полярные базы на Земле. Обитатели могут несколько более спокойно подходить к обеспечению герметичности среды обитания. Хотя утечки должны быть устранены, непосредственной опасности смерти нет. Можно временно использовать простой кусок изоленты до тех пор, пока не будет завершен надлежащий ремонт. Для киборга или другого подходящего “модернизированного” человека эти экологические проблемы могут быть еще меньшей проблемой.

Очень высокое соотношение плотности атмосферы к поверхностной гравитации также значительно уменьшает размах крыльев, необходимый самолету для поддержания подъемной силы; настолько, что человек может надевать крылья и летать на большие расстояния в легком скафандре.

Первоначально население Титана ограничено учеными и другим государственным/корпоративным персоналом, но, как и на Луне и Марсе, в конечном итоге оно увеличивается и включает обычных граждан, достаточно смелых, чтобы совершить путешествие и начать новую жизнь. В течение 22-го века он становится крупным центром науки, исследований, торговли и туризма во внешней Солнечной системе.

More…

EnVision – космический аппарат, разработанный Европейским космическим агентством (ЕКА) для изучения Венеры. ЕКА выбрало EnVision в 2021 году в качестве пятой миссии среднего класса для своего плана Космического видения. Запущенный в 2031 году, полёт занимает 15 месяцев, чтобы достичь планеты, и еще 16 месяцев на аэробрейкинг, чтобы достичь вращения по орбите.

Зонд помогает ученым понять взаимосвязь между геологической активностью Венеры и атмосферой, потенциально находя подсказки о том, почему Венера и Земля пошли такими разными эволюционными путями. Он определяет уровень и характер текущей активности, раскрывает последовательность геологических событий, которые породили целый ряд особенностей поверхности, и подтверждает, были ли когда-то на Венере океаны, и была ли она когда-то пригодна для жизни. Благодаря аппарату учёные получают новые знания об организующей геодинамической структуре, которая контролирует выделение внутреннего тепла с планеты. Высота полета зонда колеблется от 220 до 470 км, а продолжительность миссии составляет 4,5 года.

В комплектацию аппарата входят три прибора, а также производится радионаучный эксперимент. Радар с синтезированной апертурой Венеры (VenSAR) позволяет использовать несколько методов визуализации и определения дальности с пространственным разрешением до 10 метров. Он даёт характеристики структурным и геоморфологическим свидетельствам многомасштабных процессов, которые сформировали геологическую историю Венеры, и раскрывает текущую вулканическую, тектоническую и осадочную активность. Второй прибор, радиолокационный эхолот Венеры (SRS), проникает в верхний слой недр на километр в поисках подземных слоев и их структуры, включая ударные кратеры и их содержание, тессеры (черепице-подобные детали рельефа поверхности) и их границы, потоки лавы и их края, равнины и тектонические особенности, чтобы выявить стратиграфические взаимосвязи в различных диапазонах глубин и горизонтальных масштабах. Третий прибор, Venus Spectroscopy Suite (VenSpec), предоставляет композиционные данные о типах горных пород, атмосферные измерения с чрезвычайно высоким разрешением, подробный мониторинг сернистых газов и сканирование таинственного УФ-поглотителя в верхних облаках Венеры.

В дополнение к трем основным приборам гравитационная и радиосистема отображает гравитационное поле Венеры в высоком разрешении, позволяя исследовать ее глубокую внутреннюю структуру и подтвердить размер и текущее состояние ядра. Он также измеряет свойства атмосферы с помощью  дистанционного зондирования методом радиозатмения.

До этого за последнее десятилетие к Венере отправлялись и другие зонды – российский наземный спускаемый аппарат Venera D, а также миссии НАСА VERITAS и DAVINCI+, значительно улучшающие научные знания об этой планете.

Во второй половине 21 века появление недорогих космических путешествий позволило относительно легко добраться до Луны и её поверхности. Это привело к притоку новых исследователей, предпринимателей и коопераций, стремящихся оставить свой след на её неосвоенных территориях. Теперь, почти через сто лет после этих первых поселенцев, лунная среда превратилась в подобие активного улья.

Лавовые туннели – одно из самых популярных мест –  образовались в древнем прошлом в результате расплавления горных пород, протекающих под землей, либо в результате вулканической активности, либо в результате воздействия комет и астероидов, вызывающих таяние местности. Они оставили после себя огромные пещеры, некоторые из самых больших из которых, как оказалось, превышали 100 километров в длину и несколько километров в ширину.

Телескопические наблюдения, орбитальные зонды и посадочные аппараты в 20-м и 21-м веках открывали всё больше и больше информации об этих местах. В конце концов стало возможным отправлять флотилии автоматизированных беспилотных летательных аппаратов и других средств под поверхность, создавая подробные 3D–карты с использованием таких методов визуализации, как лидарная и мюонная томография. Последнее с большим успехом использовалась на Земле; например, для обнаружения скрытых камер в египетских пирамидах; для обнаружения ядерного материала в транспорте и грузовых контейнерах в целях нераспространения; и для мониторинга потенциальных подземных участков, используемых для улавливания углерода. Его использование на Луне позволило проводить глубокое сканирование туннелей с высоким пространственным разрешением.

К 2100 году поверхность и недра Луны были тщательно нанесены на карту, стало создаваться большое и растущее число коммерческих предприятий для строительства удобного и комфортного жилья на спутнике.

Популярность этих подземных сооружений отчасти объясняется их защитой от радиации, микрометеоритов и экстремальных температур. Герметизация отверстий “световых люков” надувным модулем, предназначенным для формирования твердой внешней оболочки, обеспечила дополнительный слой защиты, а также, потенциал для создания атмосферы под давлением, пригодной для дыхания.

В дополнение к созданию безопасной окружающей среды из этих глубин можно было бы извлечь ряд полезных ресурсов. Титан, например, находится в концентрациях 10% или более, в то время как самая высокая добыча на Земле редко превышала 3%. Туннели также содержат редкие минералы, которые образовались по мере того, как лава медленно остывала и растекалась. В полярных регионах некоторые туннели ведут к залежам замерзшей воды и обеспечивают более легкий доступ к ней.

Шли десятилетия, и расширение подземных колоний начало ускоряться. Первоначальные поселения, содержащие самое необходимое с точки зрения еды, воды, производства кислорода и модулей среды обитания, стали превращаться в города со своей собственной культурой и самобытностью.

Инженеры-строители, оценив арочные крыши над головой, обнаружили, что они устойчивы даже при ширине в несколько километров. На Земле лавовые трубы не могли образовываться в таких огромных размерах, но более низкая гравитация Луны (0,16 G) и отсутствие выветривания или эрозии сделали это возможным.

Луна начала привлекать всё больше и больше жителей, стремящихся к жизни вдали от Земли с шансом сформировать новое общество. В ответ на экологический кризис и постоянно растущее влияние человечества, набирало обороты движение за “деиндустриализацию”. Оно направлено на снижение нагрузки на экосистему Земли за счет “переноса” многих традиционных производственных/добывающих/производственных операций в лунную среду.

К 2170 году – двести лет с тех пор, как человечество впервые ступило на Луну, – эти лавовые туннели заполняются целыми городами, в которых живут многие миллионы людей и их спутники-роботы/ИИ. Большая часть инфраструктуры (включая некоторые очень крупные суперкомпьютеры) была импортирована с Земли в рамках вышеупомянутых проектов деиндустриализации. Большинство изначальных входов в пещеры, сделанных из надувных материалов, теперь были модернизированы в полноценные воздушные шлюзы для быстрого прибытия и отправления больших космических кораблей.

В некоторых из самых больших и глубоких пещерах лунные условия позволяют проводить ряд гигантских научных экспериментов. Например, детекторы нейтрино строятся в невозможных на Земле масштабах и эффективностью, используя преимущества бóльшей изоляции от фоновых помех. Они открывают более глубокое понимание астрономических явлений и природы Вселенной.

Продолжающееся расширение “сферы данных”, определяемой как совокупность генерируемых и хранимых в мире данных, продолжает стимулировать рост вычислительной техники и связанных с ней технологий в 22 веке. В связи с тем, что для размещения центров обработки данных и суперкомпьютеров требуется всё больше и больше места, Луна стала основным местом размещения для удовлетворения этой потребности. Ранее отдельные системы пещер теперь взаимосвязаны, образуя сверхбыстрые сети на значительной части поверхности и в недрах Луны.

More…

В середине 20-го века Дунрей на северном побережье Шотландии стал площадкой для экспериментальных ядерных технологий, включая прототипы реакторов-размножителей на быстрых нейтронах, а также ядерных двигателей для подводных лодок военно-морского флота. Объект площадью 72 га, выбранный из-за его удаленности от крупных населенных пунктов, оставался в эксплуатации с 1955 по 1994 год.

В 1977 году морская вода просочилась в шахту, заполненную радиоактивными отходами вместе с натрием и калием. Это вызвало катастрофическую реакцию, взорвав стальные и бетонные крышки шахты и засорив территорию радиоактивными частицами. Кроме того, в период с 1963 по 1984 год в море ушли десятки тысяч фрагментов радиоактивного топлива, которые, как полагают, были смыты из дренажа прудов-охладителей. Это привело к запрету на рыбную ловлю в пределах 2 км от центра ядерных разработок. К 2011 году со дна моря было извлечено более 2300 радиоактивных частиц и 480 с берега.

В 1998 году Управление по атомной энергии Великобритании предложило новый график вывода из эксплуатации, стоимость которого оценивается в 4,3 миллиарда фунтов стерлингов. В последующие десятилетия начался процесс удаления отходов и сноса зданий. Команды, работающие на объекте, использовали роботов, в том числе особо крупную 75-тонную машину по прозвищу “Реактозавр”, для демонтажа частей внутренней части реактора.

К 2025 году всё устаревшее топливо Магнокс-реакторов было извлечено, а к 2029 году все радиоактивные отходы были удалены из шахты, пострадавшей в результате инцидента 1977 года. Однако, многое ещё предстояло привести в порядок. Плутоний на объекте не будет переупакован до 2060 года. Последнее здание не будет демонтировано до 2125 года, а окончательная утилизация “низкоактивных отходов” заняло время до 2129 года.

Даже после этого продолжалось более длительное воздействие радиации, что делало землю непригодной для использования человеком. В 2020 году в отчете Управления по выводу из эксплуатации ядерного оружия был представлен график полного восстановления Дунрея на 313 лет. К 2333 году этот процесс обеззараживания будет завершен.

More…

К 2033–2035 гг. квантовые компьютеры становятся настолько мощными и с таким длительным временем когерентности, – что они могут разблокировать ранее высокоуровневое шифрование с сотнями цифр за считанные секунды.

Квантовые компьютеры начали появляться в предыдущем десятилетии как революционная альтернатива “классическим” компьютерам. В то время как последние были ограничены двоичными единицами и нулями, квантовые системы имели преимущество одновременного использования нескольких значений, что позволяло им работать с астрономически огромными числами, на вычисление которых обычно уходили миллионы или миллиарды лет.

В течение 2010-х годов самые мощные квантовые компьютеры содержали несколько десятков кубитов – квантовый эквивалент компьютерных битов, что делало их хуже традиционных компьютеров. Такие компании, как D-Wave, заявляли о тысячах кубитов, но полагались на метод, называемый квантовым отжигом, не принятый исследователями в качестве “универсальных” квантовых компьютеров и подверженный высокой частоте ошибок.

В то время как быстрое наращивание кубитов произошло в 2020-х годах, время согласованности (когерентности) оставалось большой проблемой. Определяемый как время, в течение которого кубит может хранить точную информацию, обычно измерялся в масштабах нано – или микросекунд. Однако к концу десятилетия квантовые компьютеры начали превышать время когерентности в одну секунду или более.

В 2030-х годах время согласованности возросло ещё больше, со стабильными и непрерывными вычислениями продолжительностью 10 секунд или более. Сочетание всё более последовательных и отказоустойчивых систем с ещё более высоким количеством кубитов теперь позволило квантовым компьютерам работать с поистине гигантскими числами. Это включает в себя и решение алгоритмов шифрования высокого уровня. Например, классическим компьютерам потребовалось бы 300 триллионов лет, чтобы преодолеть 617 цифр стандарта шифрования RSA-2048. Владельцы квантовых компьютеров теперь достигают этого успеха за 10 секунд.

К середине 2030-х годов, с переходом крупномасштабных квантовых компьютеров из лаборатории в более широкое использование, огромные объемы доступной вычислительной мощности открывают множество возможностей, но также и опасностей. В то время как большинство правительств и предприятий приняли меры по модернизации своей ИТ-инфраструктуры, устаревшие системы без необходимых улучшений безопасности в настоящее время уязвимы для кибератак со стороны государственных структур и организованных преступников.

В дополнение к персональным данным пользователей, возможность взлома ключей RSA-2048 также раскрывают государственные и промышленные секреты, а также информацию, относящуюся к давним теориям заговора, историческим архивам и так далее. Сообщения средств массовой информации этого времени освещают ряд взломов и утечек, что побуждает к более тщательному изучению технологий квантовых компьютеров и шифрования в целом.

More…