Военная тема

Завтра – последний день. Критическая точка, и ничего поделать с этим уже невозможно. Завтра мы потребим последние ресурсы, которые планета способна восстановить за год – оставшуюся часть года живем в минус.

Почти всю свою историю человечество жило вполне скромно, по меркам биосферы планеты, как целого. Наше совокупное потребление было поначалу совсем незаметно, выбросы углекислого газа от горящих поленьев невелики, и природа легко справлялась с этим давлением.

Однако около трех десятков лет назад мы перешли опасную границу: скорость, с которой росло наше потребление естественных ресурсов приняла угрожающий характер. К настоящему времени планете требуется около 1 года и 5 месяцев, чтобы восстановить все ресурсы, которые мы потребляем за 1 год ровно.

Дата полного исчерпания годовых «средств» рассчитывается экспертами экологической организации Global Footprint Network уже не первый год, и в нынешнем она приходится на завтра, 21 августа. Завтра мы израсходуем весь запас природных ресурсов, который планета способна регенерировать за год – дальше наш «натуральный бюджет» уходит в минус.

В оценку даты, получившей название Earth Overshoot Day, входят данные по способности атмосферы восстанавливать баланс кислорода и углекислого газа, почвы – пополняться питательными веществами, поглощенными растениями, и далее, и далее. Расчеты эти проводятся ежегодно – и сравниваются с текущим потреблением ненасытного человечества.

Новый вид «космической погоды» очень уж напоминает по своим свойствам землетрясения, хотя и происходит за пределами Земли и вызывает не разрушения, а появление полярных сияний. В любом случае, его уже называют «космотрясением».

«Космотрясение» представляет собой грозные колебания земной магнитосферы, глобального магнитного поля планеты. Ярче всего оно проявляется на орбите, но эффекты его можно заметить и в атмосфере, и ниже, до самой поверхности.

«Сотрясения обнаруживаются и наземными станциями по всему миру – так же, как сейсмические волны от крупных землетрясений», - поясняет Василис Ангелопулос (Vassilis Angelopoulos), один из руководителей орбитальной миссии THEMIS, пятерки орбитальных аппаратов, изучающих магнитосферу Земли. Аналогия с землетрясениями вполне уместна, совокупная энергия «космотрясения» примерно равна энергии землетрясения магнитудой 5-6.
Еще в 2007 г. миссия THEMIS обнаружила события, непосредственно предшествующие «космотрясениям». Все начинается в «хвосте» магнитосферы, вытянутой под постоянным давлением мириадов быстрых и электрически заряженных частиц солнечного ветра. Этот «хвост» иногда становится очень вытянутым, в нем нарастает напряжение – и он резко выпрямляется, как слишком перетянутый резиновый жгут.

В магнитосфере образуются своего рода «бреши», оказавшиеся там частицы солнечного ветра уже не отклоняются действием магнитосферы, а устремляются прямиком к Земле.

С тех пор аппараты THEMIS следили за подобными явлениями еще внимательней – и оказалось, что потоки плазмы солнечного ветра приводят к настоящим «космотрясениям».

Устремленные вниз, к Земле, частицы снова сталкиваются с магнитным полем Земли уже на высоте около 30 тыс. км, над экватором. Они отражаются туда и сюда, как скачущий на натянутой сетке мячик, вызывая колебания магнитного поля. Как и в случае с мячом, первый удар – самый мощный, а каждый следующий все более ослабевает, поскольку энергия передается колебаниям сетки (или в нашем случае – колебаниям магнитного поля).

Оказалось, что при этом образуются огромные – размерами примерно со всю Землю – воронки плазмы, вертящиеся на самой границе колеблющегося магнитного поля. «Когда поток плазматических частиц сталкивается со внутренней магнитосферой, - объясняет один из авторов работы Руми Накамура (Rumi Nakamura), - на его противоположных концах формируются и быстро исчезают воронки, вращающиеся в противоположных направлениях. Мы думаем, что они создают значительные течения электричества в околоземном пространстве».

Эти «космотрясения» и плазменные воронки вместе оказывают, видимо, довольно заметное влияние на саму Землю. Воронки могут «подталкивать» заряженные частицы, бомбардируя ими атмосферу планеты, зажигая полярные сияния и повышая ионизацию воздуха, что, в свою очередь, может вносить помехи в работу радиосвязи и систем спутниковой навигации.

Какие бы конструкции ни придумывал человек, распространение получили самолеты традиционной компоновки и вертолеты. Кольцепланы, автожиры, экранопланы существуют, но выглядят скорее диковинками, чем функциональными летательными средствами. Тем не менее есть люди, которые не сдаются

Американец Патрик Пиблс не имел желания сдаваться. Ведь произвести революцию в авиастроении – это не только очень почетно, но и весьма прибыльно. И он придумал проект, который назвал FanWing. Подлинно новых концепций в авиастроении практически нет. Недавно мы писали о белорусском кольцеплане – кажется, впервые в истории поднялся в воздух самолет с замкнутым контуром крыла… Но нет, авиация знала полтора десятка попыток сконструировать подобный самолет. А вот идея Пиблса, пусть и вытекающая из уже известных концепций летательных аппрататов (в частности, цикложира), достаточно свежа. Если обычный самолет с пропеллером можно сравнить с моторной лодкой, то FanWing – это скорее пароход с гребным колесом.

Банальная аэродинамическая истина звучит так: принудительный обдув верхней плоскости крыла заметно увеличивает подъемную силу и сокращает дистанцию разбега. Вопрос заключается в том, как обеспечить принудительный обдув, не затратив на это всю энергию, которую он позволит сэкономить.Патрик Пиблс разместил перед крылом горизонтальный ротор с лопатками. Воздух, нагоняемый ротором, поступает на переднюю кромку верхней плоскости крыла, создавая и тягу, и подъемную силу.

Полвека спустя после появления лазера, в наши дни, когда лазеры встречаются в каждом доме, ученые развернули концепцию вверх тормашками, предложив новое устройство – «антилазер». Столь же широкое применение антилазер найдет вряд ли, но для некоторых областей техники он может оказаться незаменим.

Напомним, что основным свойством лазера является способность создавать узкий пучок когерентного, монохроматического поляризованного излучения. Иначе говоря – света, волны которого имеют строго одинаковый размер, колеблются синхронно и в одной плоскости. Антилазер – штука, действующая «наоборот», поглощающая электромагнитную волну строго определенных характеристик. Меняя настройки устройства, можно делать его «черным» лишь в узком диапазоне.

Сам по себе антилазер пока не существует, для него подготовлено лишь теоретическое обоснование – это сделано группой йельских физиков во главе с Дугласом Стоуном (Douglas Stone). Ученые начали с того, что задумались, что будет, если в лазере заменить вещество, испускающее фотоны, на вещество, способное их поглощать. То, что у них получилось на кончике пера, они называют «идеальным когерентным поглотителем» (coherent perfect absorber) и даже «лазером с обратным течением времени» (time-reversed laser), поскольку проходящие в нем процессы полностью аналогичны происходящему в обычном лазере – с той только разницей, что в соответствующих уравнениях придется сменить знак времени на обратный.

Поглощая электромагнитные волны лишь строго ограниченных характеристик, «антилазер» вряд ли окажется полезен для создания более совершенных панелей солнечных батарей – им требуется поглощать максимум на разных длинах волн. Но в электронике будущего он может оказаться незаменим: меняя настройки «антилазера», можно регулировать частоту поглощения, скажем, в оптических переключателях, базовых элементах футуристического компьютера, использующего фотоны света вместо электронов электричества.

Коллеги Стоуна уже приступили к созданию реального устройства, и дело, по их словам, продвигается довольно быстро. Интересно, что выйдет, если луч лазера направить прямиком в антилазер?..

Корпорация Boeing представила беспилотник Phantom Eye, работающий на водородном топливе. Он будет способен подниматься на 20 км и оставаться в полете до 4-х суток.

«Phantom Eye – первый в своем роде аппарат, который открывает совершенно новые перспективы в области сбора информации и организации связи, - прокомментировал новинку Дэррил Дэвис (Darryl Davis), глава отделения разработки Boeing Phantom Works, - Это отличный образчик того, как интересная идея со временем превращается в реальность… Возможности Phantom Eye меняют правила игры для наших клиентов – и военных, и гражданских, и коммерческих».

Уже к концу лета первый такой беспилотник прибудет в тестовый центр NASA на базе ВВС США Эдвардс в Калифорнии, и начнутся первые наземные испытания и рулежка. А начало летных испытания запланировано на начало 2011 г. Скорее всего, первый полет будет продолжаться не более 4-8 часов, а в окончательной своей «редакции» аппарат сможет оставаться в воздухе по нескольку дней.

Ключевым элементом его стала высокоэффективная двигательная система на водородном топливе – Phantom Eye еще и безопасен для окружающей среды, поскольку единственными его выбросами в атмосферу становится вода. Пара 2,3-литровых 4-цилиндровых двигателей мощностью по 150 л.с. позволяет ему развивать крейсерскую скорость до 150 узлов (примерно 280 км/ч), неся на борту до 200 кг полезной нагрузки.

31-километровый туннель Международного Линейного Коллайдера (International Linear Collider, ILC) станет вторым в истории ускорителем, способным работать с электронами – до сих пор это было под силу лишь стэнфордскому ускорителю SLA, построенному еще в 1962 г. Ожидается, что ILC обойдется в 6,7 млрд долларов, возведение его начнется уже в 2012 г. и займет около 7 лет. Где именно оно состоится – пока не решено окончательно, но не слишком далеко от европейского исследовательского центра CERN в Женеве, т.е. – от того же БАК.

В глубоком вакууме электромагниты на сверхпроводниках будут разгонять электроны и позитроны навстречу друг другу до околосветовых скоростей и сталкивать их. ILC должен дополнить исследовательские усилия, которые предпринимают ученые на БАК. По словам одного из руководителей проекта, работа БАК «неаккуратна». По его сравнению, столкновения протонов, которые проводятся на этом ускорителе, похожи на попытку бросить друг в друга пару апельсинов на скорости 100 км/ч – и надеяться, что столкнутся и их семечки. В этом сравнении апельсины играют роль протонов, а семечки – составляющих их кварков. Нет, никто не отрицает эффективность и полезность БАК – но более точные исследования возможны лишь на более совершенных инструментах.

Таким инструментом и должен стать ILC, сталкивающий электроны, которые в тысячи раз меньше протонов и, насколько нам известно, неделимы. В БАКе сталкивать их невозможно, поскольку туннель этого ускорителя кольцеобразный, и каждый раз, меняя направление движения, электроны, как и любые другие частицы, будут отдавать энергию в виде фотонов рентгеновского излучения. Однако для таких легких частиц, как электроны, эта потеря весьма существенна, и они, фактически, будут терять таким образом всю энергию, которую «накачивают» в них электромагниты. Туннель ILC придется строить линейным.

Новое поколение роботов-хирургов сможет проводить операции самостоятельно, без постоянных «советов» со стороны врачей.

Поразительная, в буквальном смысле слова – хирургическая точность движений дает роботам неоценимые преимущества при проведении операций. Точнее говоря, массу преимуществ получают пациенты: меньшую болезненность и потери крови, крайне низкий риск инфицирования и осложнений, быстрое выздоровление. И, кстати, подобная работа обходится дешевле, чем обычная операция. Мы даже писали о том, что один робот-хирург способен проводить операции на сердце, не останавливая его («Робот у сердца»).

Сегодня такие системы уже используются в некоторых больницах: врач лишь руководит действиями роботизированной системы, находясь в другом помещении. А новый аппарат, созданный группой профессора Стивена Смита (Stephen Smith), позволяет удалить из этого тандема слабое звено – собственно, врача. С рутинной операцией робот справится сам.

В ходе предварительных испытаний с использованием имитаций человеческих органов аппарат сумел самостоятельно исследовать их, успешно обнаружить поврежденные участки, направить к ним инструменты и сделать забор проб (биопсию) – все за достаточно короткий промежуток времени. Разработчики системы уверены, что после следующих этапов усовершенствования она сможет выполнять и другие стандартные хирургические процедуры.

По их словам, еще в начале нынешнего года с использованием имитации грудной ткани они продемонстрировали способности аппарата идентифицировать кисты и отложения кальция – делал он это с высокой точностью и аккуратностью. Теперь он научился и делать биопсию, забирая пробы сразу с нескольких участков. В ходе испытаний робот делал это успешно в 93% случаев – хотелось бы, конечно, 100%, но прогресс все равно налицо.

Система состоит из руки-манипулятора и ультразвуковой системы, которая служит ей «глазами и ушами». Управляется она специальной программой с элементами искусственного интеллекта: получая данные о трехмерной картине исследуемого органа, она выделяет на ней участки с нарушениями и передает нужные команды к действию. Манипулятор имитирует человеческую руку и использует стандартные хирургические инструменты.

Главной своей следующей задачей Смит и его команда видят усовершенствование работы управляющей программы – ускорение сбора и анализа информации, для чего они намерены использовать более мощные компьютеры и оптимизированные алгоритмы. В будущее они смотрят с оптимизмом. «Одно из преимуществ нашей системы, - говорит Стивен Смит, - в том, что все ее компоненты не представляют собой ничего экстраординарного, их все можно купить уже сегодня».

Американские ВВС намерены уничтожать системы ПВО противника с помощью массированной атаки недорогими беспилотниками-«камикадзе».

Разведывательные и боевые беспилотники стали едва ли не самым активно использующимся видом оружия в борьбе с боевиками-экстремистами. Но такой способ борьбы – далеко не самый экономный, каждый аппарат обходится в сотни миллионов долларов. Американские ВВС ищут более дешевые варианты.

Именно это объясняет длинные ряды «пожилых» самолетов F-4 Phantom II, выстроившихся на базе ВВС США Дэвис-Монтан. Здесь расположен Центр обслуживания и восстановления техники (Aerospace Maintenance And Regeneration Center, AMARC), где этих заслуженных ветеранов коренным образом модернизируют, превращая в беспилотники.

Эти машины, получившие код QF-4, планируются использовать, как дешевое средство подавления вражеских средств и систем ПВО, для чего они будут оснащаться ракетами класса «воздух-земля». По сути, проект по модернизации, который реализуется уже несколько лет, должен создать флотилию беспилотных «камикадзе», жертвовать которыми военные смогут легко и с чистым сердцем, не теряя человеческих жизней. Они способны налетать группами до 6-ти машин, сообщаясь посредством бортовых компьютеров и GPS.

За время действия проекта модернизировано около 230 машин, каждая обошлась всего в 800 тыс. долларов. Их легко отличить от изначальных F-4: знаком отсутствия пилота служит яркая оранжевая окраска хвоста и кончиков крыльев.

Проект реализуется еще с 1990-х, но недавно он преодолел важную веху: впервые с одного из этих самолетов запущена модифицированная противорадиолокационная ракета HARM. Каждая такая ракета обходится американскому бюджету в 300 тыс. долларов – а под крыльями QF-4 их можно разместить 4 штуки. Даже если аппарат будет уничтожен, его стоимость составит около 2 млн долларов. В то время как один современный беспилотник MQ-9 Reaper обходится более чем в 10 млн, не считая вооружения.

15 июля 2010 г. над Калифорнией успешно прошел первый тестовый пилотируемый полет суборбитального частного корабля SpaceShipTwo.

ссылка—–http://www.virgingalactic.com/news/item/vss-enterprise-makes-its-first-crewed-flight/

На аэрокосмическом салоне в Фарнборо корпорация Raytheon продемонстрировала в действии боевую лазерную пушку, уничтожив подряд 4 беспилотника прямо в полете.

Шестерка инфракрасных лазеров монтируется на платформе корабельного зенитного артиллерийского комплекса Phalanx, стоящего на вооружении ВМФ США, Великобритании и других стран. 32-киловаттная система обнаружила и уничтожила подряд 4 БПЛА в ходе испытаний, прошедших недавно у побережья Калифорнии – и видеозапись события была продемонстрирована на салоне в Фарнборо. До впечатляющих картинок в духе «Звездных войн», конечно, ей далеко, тем более что лазерный луч в воздухе невидим. Беспилотник просто загорается и падает.

По сообщению Raytheon, корпорация ведет разработку также и над системой защиты от подобного оружия, и над нелетальной версией лазера. Конечно, такие системы куда более хрупки и нестабильны в сравнении с имеющимися на вооружении установками. Однако они обладают невероятной точностью, так что многие эксперты сходятся на том, что в будущем они станут использоваться весьма активно. Параллельно работу над созданием боевых корабельных лазеров ведет и корпорация Boeing.