Рубрика: 2020-е

Старлинк – это новая всемирная сеть широкополосной спутниковой связи, созданная компанией SpaceX. Она состоит из более чем 4400 спутников сообщающихся между собой класса “smallsat” (малые спутники, весом около ста килограммов каждый), вращающихся на высоте 1100 км, что в четыре раза больше чем число активных спутников, работающих десять лет назад. Это стало возможным благодаря серийному производству при гораздо более низких затратах на единицу продукции, чем предыдущие модели спутников.

Инициировал проект генеральный директор SpaceX Илон Маск, отметив значительный неудовлетворенный спрос на недорогие глобальные услуги широкополосной связи. Меньшие спутники значительно снижают стоимость спутникового Интернета и коммуникаций. Сеть Starlink обеспечивает скорость в 1 гигабит при задержках около 25 мс; на уровне кабельного Интернета. Такие скорости для спутниковой связи возможны благодаря использованию низких околоземных орбит.

Испытания начались в 2017 году с двух прототипов спутников MicroSat-1a и MicroSat-1b. После соединения с наземными станциями за этими экспериментами последовало последовательное разворачивание сети из 4400 спутников, начатое в 2019 году. Эта сеть достигает полной мощности к 2024 году.

Наряду с проектами от конкурирующих компаний, таких как OneWeb и Google, сеть Starlink помогает ещё больше расширить охват Интернета, а также увеличить скорость соединения для среднестатического пользователя. Несколько лет спустя SpaceX развернёт ещё более крупную сеть из 7500 спутников на более низкой высоте, чтобы увеличить мощность и уменьшить задержку в густонаселенных районах. В будущем подобная сеть будет возводиться на орбите вокруг Марса.
More…

Европейская южная обсерватория (ESA), межправительственная научно-исследовательская организация, поддерживаемая пятнадцатью странами, построила новый, революционный телескоп в Серро Армазонес в Чили.

Главным инструментом обсерватории в чилийской пустыне Атакама стал телескоп с сегментным зеркалом диаметром 39,3 метра. Степень детализации лучше, чем у орбитального «Хаббла»: для этого используется оптическая система, исправляющая эффект нечеткости из-за атмосферы Земли.

Зеркало достаточно мощное, чтобы изучать атмосферы экзопланет. Оно также позволяет заниматься своеобразной «звездной археологией» – измерять свойства первых звезд и галактик, а также исследовать природу темной материи и темной энергии.

Первоначально строительство обсерватории планировалось завершить к 2018 году, но из-за финансовых проблем окончание строительства пришлось на 2025 с финансовой помощью Польши. Также из-за недостатка в финансировании пришлось незначительно уменьшить размер зеркала – ранее планировался диаметр в 42 м.

More…

Искусственно созданная термоядерная реакция уже демонстрировалась в малом масштабе. Существовала задача отыскать способ увеличить его масштаб до уровня коммерческого использования эффективно, экономично и без нанесения вреда окружающей среде.

Реактор ITER, известный ранее как Международный термоядерный экспериментальный реактор, будет первым проектом, удовлетворяющим данным условиям. Он был построен на юге Франции за 20 миллиардов евро за десять лет, это один из самых грандиозных когда-либо предпринимаемых научных проектов, занимающий второе место после Международной космической станции. Это совместный исследовательский проект США, ЕС, Японии, России, Китая, Индии и Южной Кореи.

Чтобы продемонстрировать чистую термоядерную мощь в большом масштабе, реактор должен воспроизвести условия, аналогичные условий в центре Солнца. Для достижения данной цели используется устройство под названием токамак, удерживающее плазму магнитным полем. Это тороидальная вакуумная камера генерирует мощное магнитное поле, не дающее жару достигать стен реактора. Небольшие дозы топлива впрыскиваются и втягиваются в камеру. Здесь они разогреваются до температуры 100 миллионов градусов, формируя плазму. При такой высокой температуре легкие атомные ядра водорода сплавляются вместе, создавая более тяжелые соединения водорода, такие как дейтерий и тритий. Что высвобождает нейтроны и огромное количество энергии

После операционного запуска в 2025 году можно надеяться, что ITER в результате будет производить более 500 мегаватт мощи, порциями в 400 секунд и больше. Его можно сравнить с «Общим европейским тором» (JET), предыдущим рекордсменом по пиковой термоядерной мощи (16МВ), длившейся всего несколько секунд в 1997 году.

Потребуется еще несколько десятилетий, пока реактор ITER будет в достаточной степени усовершенствован. Для того чтобы генерировать продолжительное напряжение для коммерческих нужд, потребуется создать способ задержки плазмы в условиях критической плотности и температур. Для этого понадобится улучшить конструкцию камеры, применить усовершенствованные сверхпроводящие магниты и продвинутые вакуумные системы.

Однако это может привести к конечному прорыву в области энергетики. Если проект окажется удачным, человечество получит доступ к практически неограниченному запасу экологически чистой энергии.

More…

Криосохранение – это процесс, при котором клетки всех живых тканей сохраняются при отрицательной температуре. В разработке этой технологии были достигнуты значительные успехи. Самым выдающимся достижением считается эксперимент, при котором лабораторная мышь выжила после заморозки при температуре  −196°C.

Самой серьезной задачей, которую предстояло решить, было устранение повреждения клеток в процессе кристаллизации при заморозке. В первое десятилетие двадцать первого века проблема была всесторонне решена за счет разработки криопротекторов, позволяющих осуществлять полное стеклование. Другими словами, сохраняемое тело становится больше стеклом, чем кристаллом.

Однако оставался нерешенным также ряд других проблем. Среди них можно отметить токсичность криопротекторов, а также появление трещин, вызванное термальными напряжениями. В последующие десятилетия ускоряющиеся научные исследования привели к появлению более совершенных и успешных методик, что, в конце концов, позволило оживить мышь после глубокой заморозки.

Хотя до криосохранения человека пройдет еще много времени (поскольку это также чревато возникновением этических, правовых и социальных барьеров), но, тем не менее, оно уже становится реальностью. Когда-то криосохранение считалось выдумкой научных фантастов, а теперь стало популярной темой современной научной литературы. Множество новых стартап-компаний предлагают «замораживать» клиентов для того, чтобы пробудить их уже в будущем.

More…

В настоящее время биотехнологии настолько развиты, широко распространены и дёшевы, что небольшая группа людей или даже один единственный человек может представлять угрозу для человечества. Настольные лаборатории, генетические базы данных, программное обеспечение с искусственным интеллектом становятся доступными для широких слоев населения. Это позволяет людям с соответствующими знаниями быстро исследовать и синтезировать молекулы ДНК.

Криминал уже вовсю использует эти средства для производства наркотиков и лекарств (яркий пример – нелегальные интернет-аптеки предыдущих десятилетий). Сейчас дошел черёд и до террористов.

В прошлом государственные ведомства могли сдерживать биотерроризм, жестко контролируя распространение и доступ к патогенным микроорганизмам. Это было достигнуто путем регулирования лабораторного использования потенциально опасных возбудителей, таких как вирус Эбола. Однако появление технологии синтеза ДНК означает, что простое ограничение доступа к опасным возбудителям уже больше не может обеспечивать безопасность. Так как любой ген – это последовательно закодированная информация, стоит только одни раз расшифровать её, и можно будет синтезировать организм без использования первичных образцов или запаса ДНК.

По мере совершенствования технологии синтеза, происходит ее удешевление, она становится более доступной и легкой в использовании. Процесс проникновения биотехнологий в современное общество похож на революцию, вызванную персональными компьютерами в начале 1980-х. В то же время для нужд стремительно развивающейся медицины необходим открытый и легкий доступ к генетическим базам данных. Более того, информация о ДНК таких патогенов, как: сибирская язва, ботулизм и оспа, – находится в открытом доступе в Интернете уже не одно десятилетие.

Легкость, с которой можно создать новый вирус (это может быть еще более смертоносная версия уже существующего), используя относительно простые знания и оборудования, начинает вызывать опасения. Еще более опасная возможность – это создание вируса, который будет в состоянии атаковать отдельные расы или генетические группы людей.

Совсем недавно мир подвергся атаке такого «произведенного на коленке» биологического оружия. Результаты оказались чрезвычайно разрушительными, и до сих пор не все последствия устранены.

Уровень угрозы начинает снижаться в 2030х из-за того, что такие новые защитные технологии, как нанороботы, становятся доступны населению. Эти крошечные устройства, введенные в кровеносную систему, могут быть запрограммированы на быстрое обнаружение и уничтожение опасных вирусов.

More…

Из-за комбинированного воздействия таких факторов, как сокращение естественной среды обитания, интенсификация сельского хозяйства, дорожные происшествия и других антропоморфных факторов некоторые знаковые и известные британские животные исчезают.

В опасности такие животные, как: ёж, рыжая белка, кукушка, лесная куница, заяц-русак, шотландский дикий кот, камышовая жаба, лесная куропатка, круглоносый плавунчик, горлица. Численность многих видов бабочек также резко сократилась.

More…

Носороги являются самыми крупными из оставшихся представителей так называемой мегафауны. Это класс гигантских животных был широко распространен в последний ледниковый период. Самый крупный из пяти существующих видов  – это белый носорог. Вес взрослой особи может достигать 3 500 килограмм, а рост доходить до 4,5 метров.

Из-за больших размеров очень мало хищников помимо человека представляют для носорогов угрозу. Наряду с мамонтами, численность шерстяных носорогов значительно сократилась в последний ледниковый период (20000-25000 лет назад); позже это вид был окончательно уничтожен древними людьми. В настоящее время оставшиеся виды носорогов сокращаются даже ещё быстрее. Например, популяция чёрных носорогов уменьшилась с 70000 особей в 1960-х до 3600 в 2004 году. Такой подвид, как западноафриканский черный носорог полностью исчез в 2011. В том же году умер последний яванский носорог во Вьетнаме.

В начале 21 века значительно увеличилась активность браконьеров. К 2012 году в Южной Африке за одну только неделю убивают больше носорогов, чем десятилетием ранее за целый год. Цена за килограмм рога носорога на черном рынке доходит до 50 000 долларов. Ошибочное мнение о том, что рог носорога помогает излечить рак, делает его дороже золота. В некоторых культурах рог носорога часто использовался как ювелирное украшение. Браконьерством занимаются организованные преступные группы, которые оснащены по последнему слову техники для охоты в промышленных масштабах.

Несмотря на все усилия по защите носорогов, ситуация продолжает ухудшаться. К концу 2020-х последние носороги исчезают из дикой природы. Лишь небольшое количество содержится в неволе. Весьма сомнительно, что полноценная популяция может быть восстановлена в ближайшее время, если такое вообще возможно.

Первое полное моделирование одного нейрона было совершено в 2005 году. За этим последовала неокортикальная колонка с 10 000 нейронами в 2008 году, а затем кортикальная мезосхема с 1 000 000 нейронов в 2011 году. Позднее было проведено моделирование мозга мышей, содержащее десятки миллионов нейронов.

К 2025 году экспоненциальный рост вычислительных мощностей и данных позволил сформировать точные модели каждой части человеческого мозга и его 100 миллиардов нейронов. В период между 2000 и 2025 вычислительные способности компьютеров выросли в миллион раз наряду со значительным увеличением разрешающей и пропускной способности сканирования. Как и в случае с проектом “Геном человека”, в научном сообществе было много людей, которые сомневались, что мозг может быть нанесен на карту так быстро. И вновь они не смогли объяснить экспоненциальный (а не линейный) рост информационных технологий.

Хотя теперь можно сканировать и картографировать весь человеческий мозг вплоть до уровня нейронов, анализ огромных объемов данных, которые он содержит, и использование их для полного понимания его работы займет гораздо больше времени. Тем не менее, это представляет собой важную веху в неврологии и ведет к увеличению финансирования борьбы с различными заболеваниями, связанных с мозгом.

More…