Наконец-то, после множества переносов старта, свершилось долгожданное событие. SpaceX успешно провела первый запуск сверхтяжелой ракеты-носителя Falcon Heavy.

Запуск состоялся в 23:45 по московскому времени с пускового комплекса 39А Космического центра Кеннеди во Флориде. Стартовое окно запуска открылось в 21:30 по московскому времени и компания несколько раз переносила пуск из-за сильного ветра. Разгонные блоки успешно вернулись на Землю. Боковые блоки синхронно сели на мыс Канаверал, а центральный на баржу (об успешности, его приземления пока нет официальных данных, во время трансляции связь была прервана).

Введение

Сопло ракетного двигателя- техническое приспособление, которое служит для ускорения газового потока, проходящего по нему до скоростей, превышающих скорость звука. Основные виды профилей сопел приведены на рисунке:



По причине высокой эффективности ускорения газового потока, нашли практическое применение сопла Лаваля. Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами:



В ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М. М. Поморцевым в 1915 году. В ноябре 1915 года в Аэродинамический институт обратился генерал М. М. Поморцев с проектом боевой пневматической ракеты.

Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало ее дальность, но зато делало ее бесшумной. Ракета предназначалась для стрельбы из окопов по вражеским позициям. Боеголовка оснащалась тротилом.

В ракете Поморцева было применено два интересных конструктивных решения: в двигателе имелось сопло Лаваля, а с корпусом был связан кольцевой стабилизатор. Подобные конструкции используются и в настоящее время, но уже с твёрдотопливным двигателем и системой автоматического наведения:



Однако проблемы остались старые, но уже в современном исполнении: ограниченная дальность до 3 км., наведение и удержание цели в условиях хорошей видимости, что для настоящего боя не реально, не защищённость от электромагнитных заградительных помех и, наконец, но не в последнюю очередь, высокая стоимость.

Существует достаточно большое количество вариантов видеть ночью. Это или взять прибор ночного видения, или тепловизор, или ночной прицел с подсветкой, или, может быть, камеру с электронным умножением на EMCCD. К сожалению, не всегда все камеры и приборы оказываются под рукой одновременно, и их обычно не удаётся сравнить между собой.

К счастью, нам повезло, и у нас появилась такая возможность. Более того, повезло, что погода позволила воссоздать эталонные условия для проведения сравнительных испытаний. Луна отсутствовала, небо было чистое, и нужно было только выехать за город, подальше от искусственного освещения.

Итак, что же у нас было с собой:

1.1 ЭОП – электронно-оптический преобразователь третьего поколения. Лучший из всех приборов типа ЭОП, с которыми приходилось сталкиваться. Очень сложно создать условия, при которых он ничего не видит. Разрешение ЭОП 68лин/мм. Максимум спектральной чувствительности должен быть в районе 800нм. ЭОП состыкован с камерой VC249 на базе малошумящего сенсора. Разрешение камеры значительно выше разрешение ЭОП, поэтому камера не влияет на результат.

1.2 VS320 – камера ближнего ИК-диапазона (SWIR) с чувствительностью в диапазоне спектра от 0.9 до 1.8 мкм. Спектральная чувствительность практически плоская. Разрешение 320х256, размер фоточувствительного элемента 25х25мкм.

1.3 VC400 – «обычная» камера видимого диапазона на базе кремневой структуры. «Обычная» в кавычках, потому что это камера для проведения астронометрических наблюдений с обратной засветкой. Разрешение 2000х2000, размер фоточувствительного элемента более 10мкм. Максимум спектральной характеристики в районе 550нм.

Все камеры разработаны и произведены в России, но это не должно никого смущать, так как элементная база (за исключением ЭОП) вполне себе импортная.

К сожалению, уходят даже лучшие из лучших среди нас, никто не является исключением. Вчера стало известно о том, что на 88-м году жизни скончался американский астронавт Джон Янг. Он поставил рекорд космических полетов, который вряд ли кто-то в состоянии повторить — шесть раз совершил полет в космос с Земли и один раз взлетел с Луны. О смерти Янга сообщило Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

Янг работал в этой организации с 1962 по 2014 год, поставив еще один рекорд. В космосе за свою карьеру он находился около 835 часов. К Луне он летал дважды, как уже говорилось выше, ступал на ее поверхность, плюс был командиром шаттла Columbia, осуществившего первый пилотируемый полет в 1981 году.

Проект

Правила драматургии долгоиграющих сериалов подразумевают, что исток будущих драматических событий должен закладываться в момент триумфальной победы над проблемой предыдущей. Похоже, история проекта международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР) пишется сценаристами, знакомыми с этим правилом — на фоне триумфального преодоления сложностей, чуть не погубивших самую дорогую научную стройку мира в 2015 появляются тени новых, будущих, проблем, которые еще могут сыграть свою роковую роль.

В частности, новый виток изоляционизма США в 2016 году сложился с отрицанием новым президентом США пользы от длинных вложений в науку, и в итоге США запланировали расходы в 2018 на ИТЭР в размере ~65 млн долларов против необходимых 175. Если такая ситуация продлится еще пару лет, то неизбежен новый перенос даты пуска международного токамака, а за ним — и новый виток охлаждения интереса к проекту.

Для контраста, Европейский Парламент, наоборот, решил выделить ИТЭР все запрошенные деньги (порядка 6 млрд евро до 2025 года).

Тем не менее, все эти сложности если и выльются в реальное сползание сроков — то только через несколько лет. Пока менеджмент ИТЭР открывает шампанское, отмечая пройденные в ноябре 2017 50% затрат человеко-часов от запланированных до первой плазмы (в 2025).

Строительство зданий на площадке постепенно подходит к концу — в 2018 году будет готово под монтаж оборудования 85% сооружений, необходимых для первой плазмы. Собственно, следующий год станет годом широкого развертывания монтажа оборудования проекта — в том числе первые трубопроводы и опоры будут смонтированы в здании токамака. Однако, обо всем по порядку, и самым первым я хотел бы напомнить о том, что у меня есть статья с ответами на самые часто задаваемые вопросы по ИТЭР.

Строительство и монтаж оборудования

Это продолжение, началу тут.

Используемые термины:

Карабин – нечто укороченное (для стрельбы с двух рук). Изредка использовалась терминология, в которой карабин отличали от полноразмерной винтовки по числу калибров на длину ствола. С появлением малоимпульсных патронов с калибром ок. 5мм и автоматов с длинными стволами в схеме булл-пап, она потеряла смысл, т.к. в семействе получалось, что карабина нет вообще при том, что официально такой статус носило несколько образцов.

В прошлый раз мы остановились на последней четверти 19-го века, когда армии ведущих государств оказались вооружены казнозарядными винтовками под патрон с металлической гильзой. По большей части это были достаточно совершенные модели с продольно-скользящим затвором; значительная часть из них успеет даже застать Первую мировую, но лишь в руках у ополченцев и войск последней очереди. Отсюда, собственно, и штамп о стороже с берданкой (т.е. винтовкой Бердана №2) в русской культуре. Действительно, в межвоенный и послевоенный период это оружие могло быть табельным для охранников неважных складов. Впрочем, воображение чаще всего рисует берданку в виде двуствольного охотничьего ружья, а не винтовки. Рекорды службы для этого поколения оружия побила, вероятно, британская винтовка Генри-Мартини, которую периодически находят у различных террористов по сей день. Почему бы не включить воображение и не подумать, что же в винтовках можно усовершенствовать еще?

В продолжение к предыдущей статье: Свидание с ʻOumuamua. Впервые открыт межзвёздный объект в Солнечной Системе. По новым данным, объект имеет форму сильно вытянутого эллипсоида с отношением длины к толщине 10:1. Уточнённый период вращения составляет 7,34 часа. Вытянутость может быть значительно больше 10, если в минимуме яркости объект поворачивается к нам не точно торцом. Между двумя предполагаемыми торцами объекта наблюдается небольшая разница яркости в 20%. На официальном сайте ЕКА появилась вот такая красноречивая иллюстрация:

Преамбула

Летом 2014 года был проездом в посёлке Подосиновец Кировской области. Зашёл в местный краеведческий музей, экспозиция оказалась богатой и интересной, с любопытством стал знакомиться и вдруг неожиданно среди предметов домашней утвари и сельского быта увидел прибор, по виду напоминающий советскую радиолу. Однако это оказалась не радиола, а некий «Экзаменатор РТ3КЛ». Сопровождающая табличка поясняла, что он изготовлен в 1970 г. пятью учениками (а точнее, ученицами!) школы г. Кирово-Чепецка под руководством учителя физики Германа Александровича Русских. Это заинтриговало, я спросил работников музея подробности об истории и конструкции прибора. Объяснили, что прибор передан в музей в конце 2000-х годов Германом Александровичем, все подробности предложили узнать у него. Но сразу связаться не удалось, поэтому стал искать информацию самостоятельно.

Кого прибор заинтересовал так же, как меня, прошу под кат. Осторожно, трафик: много фотографий, большая часть из них кликабельные.

В очередном опусе Итана Сигеля резанула фраза

Пронаблюдав за удалёнными сверхновыми и измерив, как Вселенная расширялась миллиарды лет, астрономы обнаружили нечто удивительное, загадочное и неожиданное.

И нет, с переводом всё в порядке, в оригинале ещё желтее:

By observing distant supernovae and measuring how the Universe had expanded over billions of years, astronomers discovered something remarkable, puzzling and entirely unexpected

wat?

О какой неожиданности может идти речь? Там ведь совершенно шикарная история длиной в 80 лет с яркими открытиями и закрытиями. История про то, как на самом деле делается настоящая наука. История скорее про физиков, чем про физику.

Коллаборация LIGO-Virgo вместе с астрономами из 70 обсерваторий объявила сегодня о наблюдении слияния двух нейтронных звезд в гравитационном и электромагнитном диапазонах: увидели гамма-всплеск, а также рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радио излучение.


Иллюстрация столкновения нейтронных звезд. Узкий выброс по диагонали — поток гамма-лучей. Светящееся облако вокруг звезд — источник видимого света, который наблюдали телескопы после слияния. Credit: NSF/LIGO/Sonoma State University/Aurore Simonnet

Нейтронные звезды, самые маленькие и плотные из всех звезд, образуются при взрыве сверхновой. Когда две нейтронные звезды образуются в паре, они вращаются друг вокруг друга, и постепенно теряют энергию, сближаясь и излучая гравитационные волны, пока наконец не сталкиваются. Такое столкновение и наблюдали телескопы LIGO, а через две секунды после — гамма-вслеск достиг космического телескопа Ферми, и в последующие дни и недели астрономы могли наблюдать событие в других электромагнитных диапазонах.

Впервые гравитационные волны были зарегистрированы два года назад — от слияния черных дыр. С тех пор еще три сигнала от черных дыр были приняты детекторами, последний — всего за три дня до этого события.

Под катом — о сигнале и открытиях, с ним связанных: точной оценке на скорость гравитационных волн, независимой оценке на постоянную Хаббла и новых данных по физике нейтронных звезд.

UPD Краткое изложение главной статьи о детектировании ГВ на русском — здесь.

Побывать в «ничейных землях» пустынь Австралии — это почти как попасть в научно-фантастический роман про колонизацию экзопланеты. Только взаправду. Белые люди системно пришли всего около 200 лет, и за это время успела сложиться молодая, эффективная и очень интересная инфраструктура. Так что ощущения просто космические.

В Австралии опасно. Не так, чтобы всё живое хотело вас убить, но близко. Смертей десятки в год, что близко не лежало в сравнении с ДТП, но зато они очень, скажем так, изобретательные. Например, к воде вообще нельзя подходить — там, в зависимости от водоёма, крокодилы, ядовитые кубомедузы, акулы и змеи. Благодаря одному немецкому туристу, последние слова которого были «Да нет тут никаких крокодилов», знаки об их наличии по шоссе Стюарта теперь на двух языках. А благодаря одной женщине, решившей искупаться во время менструации, мы теперь знаем, что акулы умеют подниматься вверх по течению ручья на 2 километра. Хворост около трассы для биваков туристов собирают строго гиды — отлучаться с асфальта опасно для жизни, потому что в топ-20 самых ядовитых змей мира всего 2 строки принадлежат неместным. К огромному неудовольствию австралийцев.


Дорога по берегу реки. Выходить из машины не рекомендуется. Последний раз тут сожрали мужика, решившего ополоснуть ведро.

А ещё Австралия постоянно либо затоплена, либо горит, либо находится в короткой передышке между этими состояниями. Но давайте начну с самого начала. Сначала мы оказались в Nowhere Land Северной территории.

Военный штаб. За столом сидят несколько человек в офицерской форме. Во главе стола — командир базы генерал Фред, грузный мужчина с резкими чертами лица.

Генерал Фред: Сообщения подтвердились. Нью-Йорк заполонён… зомби.
Полковник Тодд: Опять?! Но у нас уже были зомби, 28 дней назад!
Генерал Фред: Эти зомби… они другие. Это философские зомби.

Марсоходу Curiosity исполняется пять земных лет его экспедиции на Красную планету. За это время он успел пройти 17 километров по кратеру Гейла, обнаружить органические соединения в грунте, поймать метан в атмосфере, найти многочисленные свидетельства водного прошлого Марса, и изучить сохранившуюся до настоящего времени воду в поверхностном слое.

Представьте, что вам за 40 и вы приходите к врачу узнать про себя. Врач вас обследует и говорит, что никаких особых патологий нет: «все показатели в пределах возрастной нормы, а что вы хотите, стареете, не девочка уже». То есть врач не видит проблемы в том, что у вас начинают медленно появляться признаки возрастзависимых заболеваний.

Дело в том, что медицина пока не считает старение болезнью, а вот ученые считают, утверждая, что, как и всякое заболевание, старение нужно диагностировать и лечить.

Конечно, когда вам за 40, ваше старение уже на полном ходу. Чем раньше вы им займетесь — и в 25 лет не рано, — тем больше шансов отложить его на потом, а там, глядишь, и искусственный интеллект как-нибудь да поможет.

У старения нет одного запускающего механизма, старение постепенно — и поначалу незаметно — захватывает весь организм, последовательно выводя из строя органы и системы. В конечном итоге приводя к смерти.

Что же в первую очередь нам надо понять перед лицом старения?

То, что мы наблюдаем снаружи как признаки старения и ощущаем внутри себя как возраст — это уже поздние и очевидные манифестации давно идущих внутриклеточных процессов, поймать которые можно было еще в самом начале, задолго до появления развернутой клинической картины старости.

Сигнальные пути старения

Частные дома хороши многим. Один из плюсов такого домика — это наличие чердака или подвала. Зачастую эти места используют для складирования ненужных вещей вроде устаревшей или поломанной техники, макулатуры, консервации и т.п. Но иногда в подвал попадают действительно интересные вещи, о которых если и вспоминают, то годы спустя. Случается, что все это исчезает навсегда, но бывает и так, что уже представители следующих поколений обнаруживают некогда забытые предками интересности, причем совершенно неожиданно.

Именно это произошло в США, в доме умершего сотрудника НАСА. После его смерти родственники вызвали оценщика имущества. И вот этот специалист, спустившись в подвал, увидел старую технику, похожую на электронно-вычислительные машины полувековой давности. Как оказалось, это действительно компьютеры, использовавшиеся НАСА в 60-х годах прошлого века.

Математика даёт нам точное представление о почти точных ответах

Используя плотную бумагу и прозрачную ленту, Крэйг Каплан собирает красивый округлый объект, напоминающей творение Бакминстера Фуллера или модный новый тип футбольного мяча. Он состоит из четырёх правильных додекагонов (12-угольников с одинаковыми углами и сторонами) и 12 декагонов (10-сторонних многогранников) с 28 небольшими проёмами в виде равносторонних треугольников. Есть только одна проблема – эта фигура не может существовать. Такой набор полигонов не совпадёт вершинами, и фигура не закроется.

Модель Каплана работает лишь потому, что когда вы собираете её из бумаги, у вас есть небольшая свобода манёвра. Стороны могут почти незаметно изгибаться. «Запас на ошибку, возникающий из-за работы в реальном мире с бумагой, означает, что те вещи, которые не должны быть возможными, в реальности получаются», – говорит Каплан, специалист по информатике из Университета Ватерлоо в Канаде.

Представьте, что вы проектируете птенца чайки. ТЗ такое — у него довольно плохое зрение, маленький мозг, но ему нужно как можно больше есть, а то сдохнет. Еду ему приносит мама-чайка. Основная задача — распознать маму-чайку и получить у неё еды. Во входной поток зрения поступает, скажем, 320х200 px, и дальше 10 сантиметров от глаза он не умеет фокусироваться. Природа решила так — надо разметить клюв чайки ярким оранжевым округлым пятном. Вот таким:



В ходе реверс-инжиниринга чайки в 1950-х Нико Тинберген провёл 2431 опыт с 503 птенцами (часть его коллега Рита Вейдманн высидела сама). Выяснилось, что птенец реагирует и не только на клюв, но и на картонный прямоугольник с круглым оранжевым пятном. И пытается получить у него еду как у обычной чайки. Звучит логично, особенно в условиях нехватки вычислительных ресурсов птенца, правда? «Появляется сверху», «длинный» — это важно. Но самая высокая ценность сигнала «оранжевый на белом» — и она по мере эволюции завышается.

Под самый конец внезапно нашёлся ультранормальный сигнал. Если птенцу показать прямоугольник с тремя оранжевыми полосами, он распознает его куда быстрее, точнее, и среагирует в разы активнее. То есть сильнее распознаётся другой образ, которого нет в природе.

Если вы думаете, что мы с вами не забагованы, то ошибаетесь. У нас, людей, есть примерно такой же пример переобучения, хорошо известный анимешникам.

Итак, самый практичный и реально возможный вариант сферы Дайсона в виде нежесткого Кольца из отдельных элементов (роя) был выбран в первой части статьи. Теперь время описать подробнее возможную конструкцию такого Кольца и посчитать его параметры.

Самый важный момент в планировании будущего Кольца Дайсона — это правильный выбор конструкции стандартного элемента Кольца. Он должен быть стандартизован по размеру и форме, для простоты производства, унификации промышленности и инструментария, но его конструкция и архитектура должна быть достаточно гибкой для дальнейшей модернизации и заранее непредсказуемых усовершенствований.

Форма элемента должна быть простой и удобной для сборки. Плоскость элемента должна иметь вогнутость, чтобы фокусировать свет на энергоприемнике. Центр масс элемента должен совпадать с геометрическим центром для простоты буксировки и ориентации.

Беря за основу симметричную и часто встречающуюся в природе естественную форму, можно предложить элемент Кольца в виде гигантского шестиугольника. Кстати, о предшественниках: похожие элементы формируют зеркало солнечной электростанции на этой картинке из журнала «Техника Молодежи» за март 1975 года (обратите внимание кем нарисована картина):

Полупроводниковая электроника существенно изменила мир. Многие вещи, которые долгое время не сходили со страниц произведений фантастов стали возможны. Чтобы знать, как работают и чем уникальны полупроводниковые приборы, необходимо понимание различных физических процессов, протекающих внутри.

В статье разобраны принципы работы основных полупроводниковых устройств. Описание функционирования изложено с позиции физики. Статья содержит вводное описание терминов, необходимых для понимания материала широкому кругу читателей.

Иллюстраций: 34, символов: 51 609.

Эксперимент с введением раствора с опсинами в мозг мыши, подсветкой нейронов и регистрации их чувствительности к свету. Нейроны в мозге начинают реагировать на свет под воздействием опсинов. Весь эксперимент осуществлён с помощью одного электропроводящего оптоволокна с двумя каналами для жидкости и шестью электродами

Полина Аникеева с коллегами из Массачусетского технологического института разработали первое в мире цельное гибкое оптоволокно толщиной менее 200 мкм, которое одновременно передаёт комбинацию оптических, электрических и химических сигналов. Оптоволокно передаёт данные в обе стороны — в мозг и из мозга.

Основная задача оптоволокна в ближайшей перспективе — биологические эксперименты. Собственно, это оптоволокно изобрели конкретно для одного специфического эксперимента. Но если усовершенствовать этот материал и улучшить его биосовместимость, то он может найти реальное применение в нейроинтерфейсах.