Помоги проекту - поделись книгой:
С его помощью уже был сделан ряд астрономических открытий. К примеру, в 1990 году обнаружен первый пульсар с экзопланетами, а в рамках проекта распределённых вычислений Einstein@home за последние годы были найдены десятки двойных радиопульсаров. Однако для ряда задач современной радиоастрономии возможностей «Аресибо» уже едва хватает. Новые обсерватории будут создаваться по принципу масштабируемых массивов с перспективой роста до сотен и тысяч антенн. Одними из таких станут ALMA и SKA.
Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка (ALMA) представляет собой массив из параболических антенн диаметром до 12 метров и массой более ста тонн каждая. К середине осени 2013 года число антенн, объединённых в единый радиоинтерферометр ALMA, достигнет шестидесяти шести. Как и у большинства современных астрономических проектов, стоимость ALMA превышает миллиард долларов.
Квадратная километровая решётка (SKA) — другой радиоинтерферометр из массива праболических антенн, расположенных в Южной Африке, Австралии и Новой Зеландии на общей площади около одного квадратного километра.
Его чувствительность примерно в пятьдесят раз превосходит возможности радиотелескопа обсерватории Аресибо. SKA способен уловить сверхслабые сигналы от астрономических объектов, расположенных на удалении 10–12 млрд световых лет от Земли. Начать первые наблюдения планируется в 2019 году. Проект оценивается в $2 млрд.
Несмотря на огромные масштабы современных телескопов, их запредельную сложность и многолетние наблюдения, исследование космоса только начинается. Даже в Солнечной системе до сих пор обнаружена лишь малая часть объектов, заслуживающих внимания и способных повлиять на судьбу Земли.
Вэлкам ту Раша, Эдвард, или Почему в списке Сноудена не хватает пары имён
Лихорадка имени Эдварда Сноудена никак не желает стихать. Вот уже два месяца тема слежки за сетянами и противодействия ей остаётся в абсолютных лидерах по крайней мере на англоязычных технофорумах, а паранойя в обществе разрослась до размеров просто невообразимых. Вы, конечно, уже слышали, как несчастную американскую семью подвергли допросу на предмет причастности к террористическим организациям. Так получилось, что мама искала в интернете скороварки, папа — рюкзак, сын читал о «бостонских чеченцах» и о том, как легко нынче заполучить инструкции для изготовления бомб в домашних условиях, — а результатом стал приезд спецназовцев. Грешили на Google и АНБ, а оказалось, что бывший работодатель папы просто был слишком любопытен — и, внимательно изучив историю поиска на рабочем ноутбуке, позвонил куда следует. А как ещё? Времена такие!
С другой стороны, костёр паранойи нужно чем-то питать — и дровишки в виде всё новых разоблачений не кончаются. Сам Сноуден с момента прибытия в Москву ничем новым не делился, но журналисты избранных изданий продолжают копаться в предоставленных ранее материалах и время от времени извлекают на свет божий очередную жемчужину. В эти выходные все обсуждали находку газеты The Guardian под названием XKeyscore (об этом субпроекте было известно и ранее, но до сих публиковались только отдельные слайды, а сейчас обнародована полная презентация). Если вкратце, это огромный, пополняемый в реальном времени, глубиной в несколько суток (слишком много информации даже для АНБ!) архив, куда стекаются данные из полутора сотен интернет-источников («сенсоров»), разбросанных по планете. И не подумайте, что речь только о метаданных: стекается вообще всё, что удалось достать.
Пользователь XK волен сечь и фильтровать архив по любым критериям. Он может, например, извлечь из него всё, что связано с автором конкретного адреса e-mail. Может запросить все документы с расширением .DOC, произведённые в конкретном географическом регионе. Или узнать IP-адреса всех посетителей какого-нибудь веб-сайта. А то и вовсе запросить адреса всех уязвимых к взлому персоналок в произвольном населённом пункте.
Всё это богатство можно рассматривать под разным «увеличением», начиная с «высоты птичьего полёта» (когда видна только метаинформация) и заканчивая отдельными байтами в документах и HTTP-запросах. Таким образом, функционально, XKeyscore — это микроскоп, под который можно положить практически любого пользователя глобальной сети, без всяких судебных разрешений (микроскопу, понятно, всё равно, есть у субъекта американский паспорт или нет, выписан ордер или за ним и не обращались). Очевидно, именно XKeyscore подразумевал Сноуден, когда в одном из первых интервью заявлял: сидя за своим столом, я могу подслушать каждого, от обывателя до президента. И, очевидно, именно существование XKeyscore отрицали официальные лица правительства, заявляя, что Эдвард врёт и у спецслужб таких возможностей нет и не было.
О существовании и функционале XKeyscore догадывались и раньше. Но за последние несколько дней совместными усилиями журналистов и спецов по компьютерной безопасности была сформулирована идея, о которой ранее речь не шла. Формальным поводом послужил странный пробел в списке компаний, сотрудничающих с АНБ. Помните его: Microsoft, Google, Apple и другие? Так вот, в нём отсутствуют минимум два ярких имени ИТ-индустрии (попробуйте их угадать) — и если поначалу, в горячке, на это никто не обратил внимания, сейчас вопрос вертится на языке: как так получилось, что два американских производителя, фактически диктующих моду компьютерному миру, не были привлечены АНБ к «антитеррористическим мероприятиям»?
Пока вы думаете, о ком идёт речь, позвольте вспомнить родственный инцидент из последнего. На днях выяснилось, что Соединённые Штаты и их союзники (как минимум Великобритания, Канада, Австралия и Новая Зеландия) на протяжении уже какого-то времени запрещают использование компьютеров Lenovo в правительственных структурах, имеющих дело с государственной тайной. Почему? Из-за опасений, что в китайских компьютерах могут быть «чёрные ходы» (облегчающие взлом или слежку за пользователями), встроенные крупнейшим производителем PC по настоянию родных для него спецслужб. Но если до этого додумались в Поднебесной, наивно полагать, что ещё раньше до того же не додумались в США.
Теперь вы легко угадаете, о ком идёт речь. Так вот, в ответ на известие о Lenovo несколько авторитетных экспертов (в том числе Стив Бланк — спец по микропроцессорам, в молодости работавший на АНБ) заявили примерно следующее: они не удивятся, если узнают, что АНБ вынудило Intel и AMD к сотрудничеству в интересах «национальной безопасности», заставив интегрировать в микропроцессоры x86 шпионские «закладки». Для этого, вероятно, не пришлось даже менять электронную часть: поскольку все современные массовые CISC-микропроцессоры фактически используют так называемый микрокод, достаточно изменить микрокодовые программы для некоторых процессорных инструкций, чтобы радикально облегчить АНБ задачу слежки.
Вообще, микрокод — тайна за семью печатями. Мы знаем лишь, что в современных чипах с его помощью реализована часть сложных ассемблерных инструкций, но и только. Ни изучить, ни написать, ни опробовать собственные микрокодовые программы мы не в состоянии: мало того что та же Intel принципиально не публикует необходимую документацию, так ещё и скармливаются микрокодовые программы процессору в зашифрованном виде (по крайней мере так утверждают знающие люди). Ничто из этого, конечно, не является преградой для АНБ. Заставив Intel и AMD модифицировать некоторые команды ассемблера через микрокод (прямо на этапе производства или позже, через регулярно выпускаемые микрокодовые патчи), можно, как предполагается, добиться, например, предсказуемого влияния на аппаратный генератор случайных чисел — краеугольный камень криптографии. И тем значительно ослабить даже самые стойкие шифры.
Intel, правда, поспешила опровергнуть эти доводы как «спекуляцию», но, в конце концов, если Эдвард Сноуден нас чему-то и научил, так это не верить никому, когда речь идёт об «интересах нации». Может быть, конечно, крупнейшие микропроцессорные вендоры и впрямь смогли ответить «нет» на официальное предложение помочь в поимке террористов. Но скорее они просто участвуют в отдельном суперсекретном проекте, о котором даже Сноуден мог только догадываться. А может быть, Эдвард в курсе, но держит этот — действительно сногсшибательный — факт про запас, как пресловутую страховку. (Помните: у него осталась «информация, способная чрезвычайно навредить правительству США»?) Что же до АНБ, то она как минимум уже дважды была уличена в попытках внедрения «жучков» в компьютеры и криптомашины (если интересно, поищите историю чипа Clipper и аппаратов компании Crypto AG; обе истории имели место больше десяти лет назад).
Сам Сноуден, скорее всего, теперь обживается где-то в российской глубинке (помнится, в качестве одного из вероятных мест пребывания называлась Пермь). Паспорт у него хоть и временный, всего на год, но продлеваемый и даёт право на переезды и работу. Это важно, потому что США очевидно считают его опасным преступником — и одного года на российской земле может оказаться мало. Осталось только предупредить новоиспечённого россиянина, чтобы не слишком резко окунался в российский быт: с непривычки может испугаться даже аэнбэшник.
Цветной ИК-томограф покажет строение живых тканей и молекулярные процессы
В фантастических фильмах часто показывают, как в будущем химический анализ образца занимает секунды, а его результаты предстают в максимально наглядной форме. Понемногу фантастика становится реальностью. Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Висконсина в Милуоки объявили о разработке нового способа полноцветной ИК-микротомографии.
Объединив два хорошо известных метода (ИК-Фурье-микроспектроскопию с компьютерной томографией), им удалось создать новую технологию 3D-визуализации. В отличие от многих подобных, она не требует специальной подготовки образцов и не оказывает на них разрушающего воздействия. Вдобавок метод обеспечивает беспрецедентную детальность в представлении строения исследуемых образцов, включая биологические ткани.
Для большинства других методов визуализации выбор цвета происходит условно. Например, при цветовом допплеровском картировании направление кровотока по отношению к датчику представлено на мониторе синим или красным цветом. Здесь же осуществляется спектральная привязка по цвету к определённым химическим соединениям, что позволяет сразу увидеть особенности состава образца.
ИК-Фурье микротомография использует низкоэнергетические фотоны, поэтому практически не влияет на структуру образца и живые ткани. Метод может использоваться без значимых ограничений в медицинских исследованиях, археологии и дефектоскопии.
Каждый элемент объёмного изображения (воксел) формируется сочетанием множества спектров одного образца. Последний медленно вращают на подставке, удерживая в фокусе ИК-микроскопа и облучая разными длинами волн в инфракрасном спектре. Основным лимитирующим фактором является скорость переключения режимов источника и параллельно выполняемого сканирования. Источником ИК-света является установка IRENI, созданная в центре синхротронного излучения (SRC) при Университете Висконсина в Милуоки.
«С IRENI можно быстро получить сотни спектральных изображений вращающегося образца, — пишет один из авторов исследования Майкл Мартин. — Затем для каждой длины волны мы реконструируем полную 3D-модель при помощи алгоритмов компьютерной томографии».
Каждое вещество поглощает инфракрасный свет с определённой длиной волны, формируя уникальную картину — спектр поглощения. По этим спектрам можно определить наличие и характер распределения различных молекул в образце.
В классической ИК-спектроскопии определяются преимущественно низкомолекулярные соединения. Новый метод расширяет границы, позволяя обнаруживать и крупные молекулы, включая белки, жиры, нуклеиновые кислоты, полимеры и комплексные соединения.
Одновременно выполняется качественный анализ (факт обнаружения искомого вещества) и количественный (его масса). Дополнительно появляется возможность отслеживать перемещение различных веществ и наблюдать за динамикой биологических процессов.
Помимо наглядной визуализации, общая трёхмерная картина несёт в себе большой объём информации для углубленных исследований с использованием методов кластеризации и нейронных сетей.
Отслеживание изменения химического состава тканей и клеток позволит выяснить механизмы развития заболеваний и защитных реакций организма в ответ на различные внешние воздействия. Инфракрасная микротомография по множеству параллельных каналов способна помочь в исследовании клеточных процессов.
В опубликованной работе уже отмечались такие направления исследовательских проектов, как изучение кинетики живых клеток (фитопланктон), грибков и бактерий-минеральных взаимодействий. По мнению авторов, методика также найдёт применение в других научных дисциплинах, включая нанотехнологии, генетику, биохимию и физику конденсированных сред.
«С ИК-Фурье-спектроскопией в науке связано много интересных открытий, — отмечает Майкл Мартин. — Благодаря ИК-лазерам разрешающая способность достигла дифракционного предела. Казалось, метод уже нельзя усовершенствовать. Тем сильнее впечатляет тот факт, что сейчас мы впервые смогли перейти к объёмной полноцветной визуализации».
Метод уже опробован на разных биологических объектах. Среди них клеточная стенка цинии (травы семейства астровые), клетки тополя, человеческий волос и плюрипотентные стволовые клетки мыши. Растения были выбраны в качестве демонстрации возможностей метода при выборе сырья для биотоплива. Волосы являются ценным материалом в криминалистике, а со стволовыми клетками связаны сотни научных проектов.
Авторы исследования считают, что новый метод в первую очередь найдёт применение в биомедицинских разработках. Однако лежащая в его основе идея довольно универсальна, а технология может быть адаптирована для самых разных целей — вплоть до проверки подлинности материалов и реставрации картин.
Гиперпетля Элона Маска становится общественным проектом
За несколько дней до официального представления проекта Hyperloop Элон Маск сделал ряд заявлений, всколыхнувших общественность. Самым неожиданным стало известие о том, что ни он сам, ни его компания SpaceX не станут патентовать революционный вид общественного транспорта. Гиперпетля предлагается как открытая идея, к реализации которой, по словам изобретателя, приглашаются все, кому хватит способностей и средств.
По-прежнему не говоря ни слова о технической составляющей проекта до намеченной презентации, Элон Маск опроверг ряд появившихся предположений о функционировании гиперпетли. Исходя из истории проекта, заявленной высокой скорости и низких затрат энергии, многие попытались представить гиперпетлю и даже начертить её.
Схема Джона Гарди была оценена самим Маском как наиболее точное предположение среди всех увиденных. Позже её прокомментировал один из изобретателей скоростного поезда bullet train и директор проекта Maglev 2000 Джим Пауэлл. Он полагал магнитную левитацию в вакууме как самое логичное решение для Hyperloop, но всё-таки ошибся.
«Гиперпетля – это не вакуумный тоннель. В нём будет слабое трение, но оно всё же будет», – пишет Элон Маск в «Твиттере». Он отмечает, что взялся за проект в поисках альтернативы для строящейся скоростной железнодорожной ветки между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. «За 60 миллиардов долларов это будет самый медленный и самый дорогой скорый поезд в мире», — говорит он в интервью изданию Business Insider.
«Что вы действительно хотите [вместо него], так это нечто, что не подвержено авариям, вдвое быстрее самолёта, работает от солнечной энергии и не привязывает вас к точному времени отправки, — заявил он на собрании в Tesla Motors, анонсируя проект Hyperloop. — Соединить Сан-Франциско и Лос-Анджелес гиперпетлёй можно в десять раз дешевле».
Преимущества проекта обсуждались много раз, но сегодня известный изобретатель называет гиперпетлю спекулятивной идеей и отказывается от её непосредственной реализации. «Я создал себе массу проблем, преждевременно упомянув о ней», — говорит Маск в интервью изданию Wired. «Сейчас я разрываюсь между SpaceX и Tesla Motors, — сетует он. — У меня просто нет возможности заниматься ещё и гиперпетлей, выделяя на неё миллионы».
«После официального объявления 12 августа это будет открытый проект, и любой сможет построить её, — цитирует Маска портал Extreme Tech. — Ни лично я, ни SpaceX не станут патентовать Hyperloop. Все спецификации будут доступны свободно. Если спустя несколько лет никто не преуспеет в создании гиперпетли, возможно, я вернусь к проекту».
Мы вряд ли узнаем, что именно вынудило Маска отказаться от непосредственного участия в реализации гиперпетли. Недостаток средств выглядит слабой причиной, особенно с учётом его феноменальной способности привлекать средства для столь грандиозных проектов. Однако о трудностях можно получить довольно хорошее представление, исходя из уже известных параметров и неудачного опыта создания подобной транспортной сети в XX веке.
Хорошо упакованный груз допускает довольно безалаберное отношение к нему, чего не скажешь о человеке. Люди привыкли путешествовать с комфортом, и он тем важнее, чем большее расстояние необходимо преодолеть. Как раз обеспечение минимального комфорта и может стать одной из серьёзных проблем гиперпетли.
В скупых строках предварительного анонса внимание акцентировалось на продольное ускорение, которое (несмотря на огромную скорость) будет меньше, чем в самолёте на взлёте, и составит около 1 G б
Оно неминуемо возникает из-за невозможности сделать на таком расстоянии идеально прямую транспортную трубу и из-за её дизайна в виде петли. Чтобы удерживать ускорение в комфортных пределах (0,1 g) требуется либо снизить скорость капсулы, либо увеличить радиус закругления пути. По расчётам Джима Пауэлла, для гиперпетли он составит не менее шестидесяти четырёх километров — непозволительная роскошь.
Если первые железнодорожные ветви прокладывались через степи и полупустыни, то гиперпетля должна соединить два крупных населённых пункта, пройдя через множество других. Прокладка её под землёй стала бы стройкой века, а возводить петлю на опорах вдоль скоростного шоссе — значит переносить сотни прибыльных построек и выплачивать компенсации их владельцам.
Бюрократическую машину США многие указывают отдельной проблемой. Строительство каждого участка гиперпетли потребует согласования со своим муниципалитетом и десятками организаций в сфере экологического контроля. Одних будет заботить шум и вибрация, других — изменения в облике города, третьих — блики от солнечных панелей, и всех — пополнение собственного кошелька.
Поделиться книгой: