Взлет и падение «марсианского» космического корабля, глобальный спутниковый интернет, «вечная» батарейка. Какие еще технологии поразили человечество в этом году?
Несмотря на пандемию и другие катаклизмы, человечество продолжает неустанно совершенствовать технологии и создавать новые. Традиционно в конце года ЭП публикует подборку наиболее интересных технологических разработок.
- Спутник, который «видит» сквозь стены
Американская компания Capella Space в декабре 2020 года показала сверхчеткие изображения, снятые сквозь облака и даже стены некоторых зданий. Представленные снимки были сделаны с помощью 100-килограммового спутника Capella 2, который способен снимать одну и ту же локацию в течение 20-60 секунд.
В снимках один пиксель равен квадрату размером 50х50 см. Capella Space отмечает, что иногда она может получать снимки с разрешением 20х20 см. В компании отметили, что собираются поставлять снимки с разрешением 25х25 см, однако на этом пути им еще придется дождаться разрешения от регуляторов соответствующей космической деятельности.
Такая четкость спутниковых изображений появилась на коммерческом рынке впервые. При этом в компании есть и более мощный продукт, но продавать полученные с его помощью снимки разрешено только клиентам из правительства США.
В отличие от многих других спутников для наблюдения, находящихся на орбите Земли, разработка Capella Space не использует привычные камеры. Спутник Capella 2 оснастили радаром с синтезированной апертурой (РСА). Он работает по тому же принципу, как дельфины или летучие мыши, используют эхолокацию.
Спутник направляет мощный 9,65-гигагерцовый радиосигнал в сторону цели, а затем собирает и интерпретирует данные, которые отразились обратно на орбиту. Поскольку спутник посылает собственный сигнал, а не улавливает свет, в некоторых случаях он может «просветить» даже стены зданий.
В Capella Space утверждают, что легче всего посмотреть сквозь небоскребы, которые выглядят на снимках как «призрачные грибы». На оригинальном изображении со спутника без сжатия можно увидеть даже то, что происходит в конкретных кабинетах, заявил гендиректор компании Пайам Баназаде.
- Бесконтактное управление жестами от Google
Project Soli — это крошечный радар для мобильных устройств. Он может следить за руками и пальцами с гораздо большей точностью, чем камера. С использованием радара пользователь может управлять интерфейсом в воздухе: Project Soli в реальном времени отслеживает движения и превращает их в действия. Над совершенствованием Project Soli с 2015 года работает команда разработчиков из подразделения Google ATAP.
Радар построен на аппаратной платформе, на базе мини-ПК Intel NUC и Google Soli. Эта платформа позволяет обрабатывать радиосигнал в режиме реального времени. Каждый полученный сигнал оценивается по 661 критерию, после чего информацию «изучает» нейросеть. Цель анализа — выявление объектов с максимально близким набором признаков.
В результате система научилась идентифицировать даже похожие объекты, например, листы бумаги в пачке или игральные карты. Точность идентификации отдельных карт составляет 99,4%. В случае оценки бумаги (в пачке всего 20 листов) точность распознавания падает до 88,6%. Точность распознавания банковских карт составляет 99,5%.
«Мини-радар» работает со спектром частот 57-64 ГГц, количество каналов достигает восьми. Принцип работы прост: Soli излучает сигнал с помощью двух элементов и принимает отраженные сигналы с помощью четырех элементов.
В результате система распознает даже самые слабые изменения конфигурации радиосигнала. Размеры рабочего устройства – всего 10х8 мм с учетом массива антенн. Движущихся частей и чувствительности к уровню освещения нет. Впервые технологию Project Soli массово запустили на рынок в смартфонах Google Pixel 4. Смартфон получил функцию Motion Sense, которая должна была позволить управлять устройством с помощью жестов над устройством.
Разработчики смартфона обещали пользователям, что с помощью жестов можно будет пропускать песни, выключать будильник, регулировать громкость воспроизведения. Однако функция работала кое-как и не во всех странах. В смартфоны Google Pixel 5 технологию не встроили ради удешевления устройств, однако компания не отказалась от дальнейшего совершенствования Project Soli.
- Крупнейший в мире водородный самолет
Американский стартап ZeroAvia, который занимается созданием авиационных силовых установок с нулевыми выбросами, в сентябре 2020 года испытал в реальном полете свой самолет на водородных топливных элементах.
Модифицированный шестиместный самолет Piper M-класса, который, как сообщает ZeroAvia, теперь является крупнейшим воздушным судном на водородных аккумуляторах в мире, взлетел из научно-исследовательского центра компании в Крэнфилде, Англия. Он успешно совершил полный полетный цикл (разбег, взлет, набор высоты, крейсерский полет, снижение, посадка, парковка) используя в качестве источника энергии водородные топливные элементы.
Специалисты компании оснастили воздушное судно топливными элементами на водороде, которые позволяют держать самолет в воздухе без дозаправки дольше, чем с обычными аккумуляторами. Транспортное средство является частью проекта HyFlyer по производству масштабируемой водородно-электрической гибридной двигательной установки, которую можно установить на обычных самолетах. Также в рамках этого проекта разработчики тестируют инфраструктуру, которая позволит заправлять воздушные суда водородом.
Проект HyFlyer финансирует британское правительство. ZeroAvia сообщает, что технологию можно будет масштабировать в кратчайшие сроки. Компания планирует ввести 10-20-местные самолеты в эксплуатацию через три года, а 50-100-местные версии – к 2030 году.
Также основатели ZeroAvia готовят запуск 200-местного судна с дальностью полета более 5 556 км к 2040 году.
- Вечная атомная батарейка
Американский стартап NDB (Nano Diamond Battery) сообщил об успешных лабораторных испытаниях двух прототипов, так называемых бета-гальванических батарей (betavoltaic). Такие батарейки превращают радиоактивное бета-излучение в электрический ток. Утверждается, что разработка NDB позволит «вечно» обеспечивать энергией что угодно: от смартфонов до самолетов.
«Атомная» батарейка представляет собой радиоактивный сердечник (источник изотопов), покрытый синтетическим алмазом. Изотопы взаимодействуют с ним в процессе неупругого рассеяния. Это преобразует энергию излучения в электрический ток. Поскольку радиоактивное вещество способно «фонить» тысячелетиями, то срок работы такой батарейки превысит все возможные сроки работы техники, которую они будут питать.
Для человека и среды такие источники питания безопасны. Наружу излучение не выходит, а алмазная оболочка стержня является гарантией от повреждений. Лишняя энергия, которую будет вырабатывать батарейка, будет накапливаться в буферной емкости. Разработчики предлагают для этого супер конденсатор, но накопителем может быть обычная литий-ионная батарея.
Как сообщают в компании, с двумя крупными производителями достигнута договоренность о совместных «полевых» испытаниях батареи Nano Diamond Battery. Названия компаний не раскрываются. Одна из них занимается производством, обслуживанием и утилизацией продуктов ядерного топлива, а вторая относится к ВПК США.
Прототипы батарейки NDB испытаны в Ливерморской национальной лаборатории и Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Обе подтвердили, что эффективность заряда изделия достигла рекордных значений для так называемых алмазных батарей на основе синтетических алмазов. Если сторонние разработки показывают не более 15% эффективности при производстве энергии, то прототипы NDB продемонстрировали эффективность 40%.
- Первый серийный прозрачный телевизор
В честь десятой годовщины со дня основания китайский производитель электроники Xiaomi представил новинки, среди которых – прозрачный телевизор Mi TV Lux OLED Transparent Edition. В выключенном состоянии его дисплей выглядит как обычный кусок стекла. Однако, как утверждает компания, когда телевизор включен, изображение «парит в воздухе».
Новинка оснащена большим 55-дюймовым прозрачным OLED-экраном толщиной 5,7 мм. Экран обеспечивает глубину цвета 10 бит, охват в пределах 93% цветовой гаммы DCI-P3 с поддержкой отображения 1,07 млрд. оттенков цвета и временем отклика 1 мс. Статическая контрастность экрана — 150000: 1.
Телевизор имеет функцию Always On Display, благодаря которой информация отображается на экране при выключенном устройстве. Его «сердцем» является чипсет MediaTek 9650, который используется в новейших моделях Smart TV. Телевизор поддерживает технологию компенсации движения MEMC. Высокое качество звука обеспечивает технология объемного звучания Dolby Atmos. Для управления используется интерфейс MIUI for TV.
Компания позиционирует продукт как первый в мире телевизор с прозрачным экраном, поступивший в массовое производство. Устройство появилось в продаже в Китае 16 августа по цене 7 200 долл.
- Celera 500L: самолет, который изобрели заново
В августе 2020 года был представлен экономичный экспериментальный самолет Celera 500L, который разработала компания Otto Aviation Group американского ученого и предпринимателя Уильяма Отто.
Celera 500L разрабатывалась как экономическая альтернатива частным бизнес-джетам. Основной задачей создателей было уменьшить потребление топлива и увеличить эффективность самолета, не снижая при этом скоростные показатели и дальность полета. Это им удалось в полной мере. Самолет имеет необычный внешний вид: фюзеляж в виде вытянутого эллипсоида и тонкая хвостовая балка с минимумом выступающих элементов.
Обводы самолета обеспечивают ламинарное течение потока. Исследования показали, что Celera 500L имеет на 59% меньшее сопротивление по сравнению с самолетом традиционного вида тех же размеров и характеристик. Самолет получил грузопассажирскую кабину высотой около 1,85 м и длиной около 5 м общим объемом 12,7 куб. м. Пассажирский салон бизнес-класса рассчитан на шесть мест.
Celera 500L, как минимум, не уступает конкурентам. Крейсерская скорость достигает 740 км / ч, а дальность полета — более 8 300 км. Показатели экономичности более чем убедительны: на одном литре горючего Celera 500L преодолевает 7,6-10,6 км против 0,85-1,27 км у традиционных самолетов.
Есть еще один интересный параметр Celera 500L: высокое, характерное для планеров аэродинамическое качество – 22. Это означает, что, начав планирование при выключенном двигателе на высоте 10 км, он может пролететь более 200 км.
- Революционный шлем виртуальной реальности Oculus Quest 2
В октябре 2020 года в продажу поступил шлем виртуальной реальности Oculus Quest 2, разработкой которого занимался Facebook. Компания называет новинку своим самым передовым VR-устройством класса «все в одном». Oculus Quest 2 получил положительные отзывы обозревателей и произвел своеобразную революцию в области виртуальных гарнитур.
Во-первых, в Oculus Quest 2 почти отсутствует эффект «москитной сетки» (чрезмерная пикселизация изображения через низкое разрешение экранов, как, например, в Oculus Quest предыдущего поколения).
Во-вторых, Oculus Quest 2 имеет более высокую частоту обновления изображения. Это устранит проблему зависания, которая возникает у некоторых пользователей в случае низкого показателя обновления.
Можно сказать, что в октябре на рынок впервые вышло качественное безальтернативное устройство для погружения в виртуальную реальность по доступной цене – 300-400 долл. До сих пор VR-шлемы с такими характеристиками стоили 1-1, 5 тыс. долл.
В конце октября Oculus Quest 2 в пять раз превзошла предыдущую модель по популярности среди покупателей. Глава Facebook Марк Цукерберг отметил, что на Oculus Quest 2 было оформлено в пять с лишним раз больше предварительных заказов, чем на модель 2019 года. Он заявил, что выход устройства стал для компании серьезным продвижением вперед в создании следующей вычислительной платформы.
- Игровая консоль Sony PlayStation 5
В ноябре 2020 года в продажу поступила игровая приставка нового поколения Sony PlayStation 5. Она пришла на замену Sony PlayStation 4, продажи которой начались в далеком 2013 году. Головное отличие Sony PlayStation 5 от приставки предыдущего поколения – значительно более высокая мощность.
Для PlayStation 5 был разработан новый модифицированный 8-ядерный и 16-потоковый центральный процессор AMD Ryzen поколения Zen 2, который производится по технологическому процессу 7 нм. Рабочая частота процессора составляет 3,5 ГГц. Для сравнения: частота ЦП у PS4 составляла 1,8 Ггц, у PS4 Pro — 2,1 Ггц.
Графическим процессором консоли стал новый кастомной чип семейства Radeon Navi с архитектурой RDNA 2 и производительностью 10,3 TFLOPS. Для сравнения: мощность графики в PS4 составляет 1,8 TFLOPS, в PS4 Pro — 4,2 TFLOPS. При этом показатели TFLOPS не отражают всех архитектурных новшеств, поэтому сравнение PS5 с PS4 и PS4 Pro условное.
У Sony PlayStation 5 предполагается поддержка разрешения 8K и частоты кадров до 120.
Выход консоли был чрезвычайно ожидаемым в мире. За первую неделю их продано 1,5 млн. штук. За несколько дней Sony продала четвертую часть планируемого к концу 2020 года объема поставок. Из-за высокого спроса в мире возник дефицит устройств. В Украине Sony PlayStation 5 стоит минимум 13,5 тыс. грн.
- Спутниковый интернет Starlink
В октябре 2020 года американская компания SpaceX начала публичное бета-тестирование глобальной спутниковой системы Starlink.
«Скорость передачи данных будет варьироваться от 50 мегабит в секунду до 150 мегабит в секунду, а задержка сигнала – от 20 миллисекунд до 40 миллисекунд в течение следующих нескольких месяцев параллельно с усовершенствованием системы Starlink. Также будут короткие периоды отсутствия связи.
Когда мы запустим больше спутников, установим больше наземных станций и улучшим наше сетевое программное обеспечение, скорость передачи данных, задержка и время безотказной работы значительно улучшатся. Мы ожидаем, что к лету 2021 года задержка сигнала достигнет 16-19 миллисекунд», – говорится в письмах с предложением протестировать Starlink, которые SpaceX рассылает потенциальным абонентам в северных штатах США.
Первые участники программы бета-тестирования уже начали делиться результатами. По данным одного из них, что живет в Вашингтоне, типичная скорость Starlink при загрузке составляет 134 Мбит/с, а при передаче – 19 Мбит/с, но может варьироваться в обе стороны.
Например, один из результатов показал скорость загрузки 97 Мбит/с, но те, же 19 Мбит/с — при передаче. Уровень задержки составлял 40 мс. По словам пользователя, это позволило ему без проблем вести прямую трансляцию на YouTube с качеством 1440p и 4K. В Call of Duty Modern Warfare уровень задержки составлял 40-70 мс, что оказалось вполне комфортным для игры.
Тестер также отметил, что спутниковая связь время от времени терялась, но это объясняется малым количеством спутников Starlink на орбите. В будущем их станет гораздо больше, поэтому эта проблема вскоре исчезнет. Доступ к сети будет стоить 499 долл. (разовый платеж за оборудование без учета налогов, доставки и установки) плюс 99 долл. в месяц (абонентская плата). Сейчас воспользоваться предложением могут жители США и Канады.
- Взлет и падение прототипа космического корабля Starship SN8
В декабре 2020 года после ряда переносов SpaceX запустила в небо прототип космического корабля Starship SN8 для испытательного полета. Корабль высотой 50 м, диаметром 9 м и массой более 120 тонн на глазах миллионов интернет-зрителей поднялся на 12,5 км, сделал кульбит, но во время приземления взорвался.
Взлет прошел штатно: один из трех двигателей Raptor выключился через две минуты полета, через три минуты – второй, а затем и третий. Starship занял горизонтальное положение и начал снижаться. Как потом пояснил Илон Маск, взрыв произошел из-за низкого давления в топливном баке, из-за чего скорость при приземлении была слишком высокой. В то же время, добавил он, все важные данные были получены.
Маск признал испытание успешным и поздравил свою команду. До запуска он давал один шанс из трех, что все завершится успешно, однако для компании было важно собрать данные, а не провести показательный испытательный полет. Между тем, SpaceX готовит к испытаниям девятый и десятый Starship. Маск заранее готов к неудачам во время испытаний, ведь когда Starship полетит с людьми на Луну и Марс, права на ошибку не будет.
Автор: Всеволод Некрасов
Источник: ЭП
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.