Пять инноваций недели, которые вы могли пропустить
К Венере на дирижабле
Наряду с планированием марсианских миссий NASA подумывает об освоении Венеры, гораздо более сложной для изучения, чем Красная планета.
Там присутствует чрезвычайно плотная атмосфера, насыщенная парами серной кислоты, высокая температура и экстремальное давление.
Принимая во внимание все эти факторы, разработан концепт миссии High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC), цель которой - проведение долговременных исследований Венеры. Планируется, что изучать Венеру будет огромный дирижабль, несущий капсулу с экипажем и научным оборудованием. Соответственно, не придется высаживаться на поверхность негостеприимной планеты.
Дирижабль станет исследовательской базой, вроде Международной космической станции. Экипаж из двух астронавтом будет жить в нем в течение месяца. Капсулу заполнят гелием, подъемной силы которого будет достаточно для удержании на постоянной высоте в 50 километров от поверхности Венеры. Достаточно толстая атмосфера планеты сможет защитить астронавтов от космической радиации, но при этом позволит использовать солнце в качестве источника энергии.
Миссия будет проводиться в несколько этапов, сначала без участия астронавтов - в беспилотном режиме, проведут предварительные исследования атмосферы и испытания технологий.
Половые клетки из кожи
Ученые из Кембриджского университета совместно со специалистами из института Вейцмана в Израиле превратили клетки кожи человека в предшественники яйцеклеток и сперматозоидов. Из них можно получить зрелые половые клетки, что в будущем полностью изменит подход к лечению бесплодия и возрастных заболеваний. Исследование было опубликовано в научном журнале Cell.
Подобные эксперименты проводятся с животными уже несколько лет, но с человеческими клетками успеха добиться не удавалось. Исследовательская группа научилась управлять генетическим механизмом, ответственным за дифференцировку клеток. Так они получили человеческие стволовые клетки, которые способны превращаться в первичные половые. Ученые также продемонстрировали, что первичные половые клетки могут быть изготовлены из перепрограммированных взрослых клеток, например, из собственных клеток кожи пациента.
Иллюзия для врага
В последнее время появляются не только так называемые плащи-невидимки, но и покрытия, которые заставляют объекты выглядеть не тем, чем они на самом деле являются. Ученые из Пенсильванского университета разработали гибкий и легкий материал, состоящий из листов сложного композитного материала из стеклянных и тефлоновых волокон с полимерной пропиткой. Поверхность материала покрыта медными полосами, упорядоченными в виде структур определенной формы. Это антенные матрицы, рассеивающие особым образом электромагнитные колебания.
Исследователи берут тот объект, который требуется скрыть, и окружают его разделительным слоем - это воздушный промежуток или слой полиуретановой пены. Поверх разделительного слоя наносится "иллюзионное" покрытие. А в зависимости от форм и размера медных полос покрытие имитирует различные материалы. К примеру, тефлоновый прут может выглядеть металлическим, а медный штырь антенны - куском кремния.
Такие технологии позволяют скрыть от постороннего взгляда антенны коммуникационной техники, датчики и другие компоненты военной электроники. Причем, в отличие от плащей-невидимок, покрытие не прерывает электромагнитный контакт между скрываемым объектом и внешним миром - замаскированные датчик или антенна продолжают свою работу в нормальном режиме. Среди мирных сфер применения ноу-хау - антенные матрицы, являющиеся компонентами многих современных радиотелескопов. Покрытие изолирует каждую антенну матрицы от паразитного излучения других антенн или излучения от источников, которые находятся вне поля зрения антенного массива.
Компьютер с мозгом обезьяны
Исследователи из Массачусетского технологического института совместно со специалистами Нью-Йоркского университета создали компьютерную нейронную сеть, возможности которой в области распознавания визуальных образов практически сравнялись с возможностями мозга некоторых видов животных-приматов. Разработка имеет принципиальное значение, ведь компьютерные нейронные сети, функционирующие подобно человеческому мозгу, могут стать связующим звеном между системой искусственного интеллекта и реальным окружающим миром.
Свою работу исследователи начали с тщательного изучения мозга приматов. Они внедрили множество электродов в области мозга подопытного макаки-резуса и показывали ему различные видеоролики. Это позволило получить четкую картину деятельности мозга с высокой разрешающей способностью, вплоть до отдельных нейронов. Результаты сравнили с результатами подобной деятельности компьютерной нейронной сети. Оказалось, что она классифицировала визуальные объекты примерно так же, как и мозг макаки - это существенный шаг вперед (раньше компьютер мог "думать" лишь на уровне более примитивных существ).
Планируется, что подходы и технологии, используемые в нейронных сетях, будут применяться и в других областях, в том числе, связанных с процессами самообучения. На очереди также создание новых нейронных сетей, которые будут заниматься обработкой визуальной информации, выполняя функции распознавания жестов, движений и определения форм различных трехмерных объектов.
Гибридный самолет готов к полету
В Великобритании прошли успешные испытания первого в мире гибридного самолета, созданного специалистами Кембриджского университета совместно с компанией Boeing. Такой аппарат - новое слово в воздушной авиации: хотя электромобили существуют уже давно, аккумуляторные батареи были слишком тяжелыми для электросамолетов. Однако современные технологии позволили сконструировать функциональный гибридный лайнер.
Инженеры использовали четырехтактный двигатель внутреннего сгорания от Honda, а также изготовленный на заказ электрический двигатель. Два источника питания соединены таким образом, чтобы каждый из них смог приводить в движение пропеллеры. К примеру, во время взлета в самолете задействованы оба двигателя, но когда он набирает необходимую высоту и выходит на крейсерскую скорость, бензиновый отключается. Кроме того, двигатель внутреннего сгорания сможет работать как генератор для подзарядки аккумуляторов. Дальнейшие исследования будут направлены на еще большее уменьшение расхода топлива, а также на модернизацию самого самолета.
