Помоги проекту - поделись книгой:
Кроме того, «Виртуальный мир» — так называется эта программа — уже сейчас позволяет совершить знакомство с ландшафтами того или иного города, выучить пересечение его улиц еще до того, как в нем побываете. Мы, например, не сходя с места, тут же отправились в финский город Тампере, опять-таки, словно на велосипеде, проехались по его улицам. Заглянули в виртуальный магазин и приценились к понравившимся нам вещам.
Точно так же потенциальный путешественник может ознакомиться с меню местных ресторанов, узнать, в каком театре идет тот или иной спектакль, ознакомиться с отрывками из него.
— Со временем в нашей базе данных через Интернет будут появляться виртуальные описания все новых городов, а не только Москвы и Санкт-Петербурга, — закончила свои пояснения Оксана. — Будущим абитуриентам будет представлена возможность виртуального знакомства не только с нашим университетом, но и с другими ведущими вузами Санкт-Петербурга.
Вернувшись из виртуального путешествия, мы с Александром занялись делом вполне прагматическим — ремонтом автомобиля. И компьютер послушно продемонстрировал нам, как именно надо снять переднее колесо, чтобы добраться до забарахливших тормозных колодок.
Для более сложных случаев, кроме оптической мышки, потенциальному ремонтнику приходится пользоваться еще и интерфейс-перчатками, позволяющими даже ощутить те усилия, которые нужно приложить, чтобы отвернуть или завернуть ту или иную гайку или болт, снять какой-то узел….
Таким образом, человек, занимающийся ремонтом или наладкой сложнейшей аэрокосмической техники, получает подробный инструктаж, обретает необходимые навыки еще до того, как приступит к реальному делу.
После этого Александр предложил мне посетить военную кафедру. И мы оказались на полигоне, где разворачивался грозный зенитно-ракетный комплекс С-300. Заглянули в кабину ракетовоза, потом произвели некие манипуляции с пультом управления. В конце концов я нажал красную кнопку, и посланная мной ракета улетела неизвестно куда.
Пообвыкнув, я уже не очень удивился следующему предложению. Один из руководителей проекта «Виртуальный мир», доцент кафедры вычислительных систем и сетей А.В. Никитин, пригласил меня побывать на… Луне.
В отличие от астронавтов, я прокатился по ней не на луноходе, а на том самом велосипеде, что был упомянут в начале. Взгромоздился в седло, нахлобучил на себя шлем с виртуальными очками — и покатил по лунной пыли.
Как ни восхитило меня виртуальное путешествие по университету, я все же ни на секунду не забывал, что передо мной просто монитор — но тут!.. Ландшафты, я вам скажу, были настолько реальны, что я даже как будто почувствовал себя намного легче — будто и в самом деле оказался на Луне, где притяжение меньше земного.
— Жаль, мы пока не можем продемонстрировать соответствующие запахи, — посетовал Александр Васильевич. — Тогда эффект присутствия был бы полным…
Оказывается, уже существует экспериментальная установка, позволяющая по ходу виртуального путешествия синтезировать соответствующие запахи. Плывете вы, скажем, по виртуальному океану, а в воздухе пахнет морской солью и водорослями, заглянули в райский сад, и ноздри вам щекочет аромат волшебных цветов…
Подобной технике путешествий позавидовали бы, наверное, и Алиса, и автор сказки Льюис Кэрролл.
Хотя и был он профессором математики, в те времена такие путешествия можно было совершать лишь в пространстве собственного разума.
А рассказать о них только в сказке…
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Самолет для Марса
Идея эта не так уж нова. Еще лет 15 тому назад специалисты НАСА стали разрабатывать первый самолет для Красной планеты. И вот, похоже, от чертежей переходят к «железу»…
…На экране компьютерного монитора видно, как из чехла-контейнера, висящего на парашюте, появляется нечто бесформенное, чем-то напоминающее летучую мышь со сложенными крыльями. Несколько мгновений, и «мышь» расправляет крылья, выпускает хвост…
Начинает работать двигатель, и вот уже сине-белый самолетик отправляется в самостоятельный полет.
Именно так, по мнению Роберта Брауна из исследовательского центра НАСА на авиабазе Ленгли в пригороде Хемптона, штат Вирджиния, будет выглядеть полет самолета на Марсе.
— Существует несколько причин, по которым стоит изучать поверхность Красной планеты с помощью самолета, — говорит разработчик. — Аэроплан, в отличие, скажем, от воздушного шара летит не по воле ветра, а по команде с Земли. И ему по плечу решение задач, которые невозможно решить ни с борта около-марсианского спутника, ни с поверхности планеты.
Например, логичнее всего именно с самолета, способного преодолеть около 850 км, искать подходящую площадку для посадки первого пилотируемого корабля с Земли. С высоты 1500 м, на которую рассчитан полет, можно разглядеть на поверхности Марса мелкие детали, которые не увидишь со спутника.
Однако для того, чтобы такой полет состоялся, надо решить несколько чисто инженерных задач. Во-первых, чтоб самолет уместился в ракете, необходимо сделать складными не только его крылья, но и фюзеляж. Причем раскладываться все это должно автоматически, тотчас после того, как контейнер с парашютом будет сброшен с орбиты и окажется в атмосфере Марса.
Сейчас существует первый прототип такого самолета. Он представляет собой авиамодель сине-белого цвета, которая отличается от других моделей лишь тем, что крылья ее могут складываться, как у летучей мыши. Складным сделан и фюзеляж из композитных сплавов. Поэтому модель с размахом крыльев в 3 м в сложенном состоянии вполне разместится на сиденье легкового автомобиля.
1 и 3 — магнитные сенсоры; 2 — видеокамера; 4 — спектрометр; 5 — масс-спектрометр.
Прошлым летом эта модель прошла первые испытания. С помощью метеозонда она была поднята на высоту 35 000 м, где воздух так же разрежен, как атмосфера Марса. После сброса самолет расправил крылья и полетел под управлением автопилота. Лишь на заключительном этапе полета диспетчер принял управление на себя и мастерски посадил модель.
— Настоящий самолет для Марса будет вдвое больше, — говорит Роберт Браун. — А поскольку команды с Земли все равно будут безнадежно опаздывать, то мы не рассчитываем на мягкую посадку.
Достаточно будет и того, что аэроплан за время своего 6 — 8-часового полета соберет и передаст на спутник-ретранслятор достаточное количество полезной информации.
Масса самолета в полном снаряжении — с топливом и научной аппаратурой — 125 кг. Первый полет в атмосфере Марса специалисты НАСА планируют в 2007–2010 году.
РАЗБЕРЕМСЯ, НЕ ТОРОПЯСЬ
Меньше некуда?
Слышал недавно, что американские исследователи создали миниатюрные двигатели, сравнимые по своим размерам с живыми клетками. Зачем они нужны? Как устроены?
Олег КОНОВАЛОВ, Мурманская область
Действительно, в настоящее время разработаны сразу несколько моделей молекулярных двигателей, сообщает журнал «Нейчур». Одну из них, например, создали доктор Том Росс Келли и его коллеги из Бостонского колледжа, штат Массачусетс. Крошечное устройство состоит из 78 атомов, размещенных в двух молекулах. Тем не менее, моторчик, как и положено, имеет ротор и статор, способный вращаться.
В качестве источника энергии микродвигатель, подобно живой клетке, использует аденозин трифосфат (АТР) — своего рода клеточный аналог бензина. Ротор моторчика состоит из шести нитей рибонуклеиновой кислоты (РНК), 6-конечной «звездой» прикрепленных к оси из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).
И этот двигатель не единственный в своем роде.
Подобные устройства синтезированы в университете штата Индиана (США), а также голландскими и японскими исследователями. И вот теперь, потратив несколько лет на подобную работу, ученые задумались: «Где же, собственно, возможно применение микромашин?»
Прежде чем перейти к описанию возможности применения подобных устройств, позволим себе своего рода лирическое отступление. Когда лес рубят, щепки, как известно, летят во все стороны. Потом бревно привозят на лесопильный комбинат и распиливают его на доски. И тут отходов немало. Затем доски попадают на мебельный комбинат, где из них делают, например, стол. Или стул.
Если сравнить готовое изделие с горой щепок, опилок, стружек и прочих отходов, оставшихся после его производства, то сравнение будет не из приятных. «Гора родила мышь», — говорят порой в таких случаях.
Подобные технологии господствуют, увы, и в других отраслях промышленности. Скажем, металл сначала добывают из руды. Потом металлическую заготовку обтачивают, фрезеруют и сверлят… В общем, уходит немало времени, энергии и труда, пока из выточенных деталей соберут готовую машину.
Но разве так работает природа? Взять то же дерево. Когда-то в землю попало семечко. По весне оно проросло и незаметно принялось за работу. Из почвы брало влагу и питательные вещества, из воздуха — углекислый газ, а в качестве источника энергии использовало солнечный свет. И из крошечного ростка со временем превратилось в гигантскую сосну, которую затем безжалостно свалили лесорубы, чтобы пустить на мебель и дрова. Разве такую технологию можно назвать рачительной?
Словом, нам еще очень многому учиться у природы. Так полагают и нынешние нанотехнологи. Они призывают своих коллег — инженеров и технологов сполна использовать последние достижения биологии и генной инженерии. «Мы тоже можем выращивать нужные нам устройства, — утверждают ученые. — И по своим размерам они могут быть сравнимы с живыми клетками. Однако такое будет возможно лишь в том случае, если мы будем рачительно использовать каждую молекулу и атом»…
А это, в свою очередь, требует от исследователей досконального знания предмета, то есть рационального использования информации — той суммы знаний о природе и ее законах, которые уже накоплены наукой и будут получены завтра.
Главным источником вдохновения для создателей будущих механизмов должна стать биология. Ведь живые системы способны сами восстанавливаться, совершенствоваться, приспосабливаться к изменяющимся условиям. Таким свойствам регенерации и адаптации неплохо бы научить и создаваемые инженерами машины и устройства.
Вот уже несколько десятилетий копированием патентов живого занимается бионика. Но если честно, похвастаться тут нам пока еще нечем. Скажем, локаторы летучих мышей и дельфинов намного чувствительнее, компактнее и надежнее, чем ультразвуковые сонары подводных лодок. Нет у нас пока и фотоэлементов, солнечных батарей, способных соперничать, например, с зеленым листом, способным улавливать и использовать даже одиночные фотоны света. Нет еще и обшивки, которая была бы способна, подобно коже, сама регенерировать, заживлять мелкие царапины и даже повреждения средней тяжести. Да о чем еще говорить, когда обыкновенный земляной червь даст сто очков вперед любому экскаватору или буру по части прохождения толщи земных пород!
Все эти и множество других примеров и заставляют специалистов сегодня сформулировать по крайней мере пять задач, которые они хотят решить в ближайшее время. Во-первых, сенсоры и исполнительные устройства должны стать возможно более компактными — ведь в живых аналогах сплошь и рядом они состоят всего из нескольких атомов. Во-вторых, надо наделить все устройства системами самоконтроля, чтобы они имели возможность проверять собственную работоспособность, сразу же исправлять допущенные ошибки. В-третьих, машины будущего должны быстро адаптироваться, приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. В-четвертых, уметь кооперироваться, то есть создавать некие сообщества и иерархические системы с целью совместного решения особо трудных проблем. И, наконец, в-пятых, было бы неплохо, если бы наши машины и механизмы умели бы расти и развиваться подобно тому, как это делают, скажем, те же деревья и другие живые организмы.
Хотя ученые и говорят, что правильно сформулировать задачу — это уже наполовину ее решить, ошеломительных успехов у них пока еще немного. Тем не менее, как уже сказано выше, они есть.
1 — подшипник, 2 — источник протонов, 3 — эластичный проводник; (на роторе): 4 — ось, 5 — вращающийся диск, 6 — обмотка, принимающая протоны.
Поделиться книгой: